hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
食品の力学物性と構造が澱粉の消化性に与える影響

肥満は,日本人の大きな健康問題の1つである。そこで,非澱粉系多糖類を利用して食品の力学物性と構造が澱粉の消化性に与える影響について研究した。グアーガムは,澱粉粒の状態に影響を与えるが,その変化は澱粉の消化性には影響しないと考えられた。非澱粉系多糖類を添加したうどんは,おいしさを大きく損なうことなく,澱粉の消化性を半分に低下させることができた。グアーガムは,グルテンの形成を阻害し,澱粉粒の崩壊を抑制した。肥満はわが国で大きな社会問題となっている。そのため,食べても糖質の消化吸収が遅く,血糖値の上昇が緩やかな肥満になりにくい食品の開発を目的として研究をおこなっている。21年度は,非澱粉系多糖類であるグアーガムとグルコマンナン(コンニャク粉)が澱粉の物性,構造,消化性に与える影響を検討した。澱粉は最もよく研究されているとうもろこし澱粉を用いて以下の研究をおこなった。1)5%澱粉分散液を加熱して糊化させる前と後に0.5%のグアーガムを加えると,澱粉粒の構造が異なることが共焦点レーザー走査顕微鏡観察の結果から明らかとなった。そこで,澱粉の消化性も変わると考えて検討したが,グアーガムの澱粉分散液加熱前添加と加熱後添加で澱粉の消化性に違いはみられなかった。さらに,添加するグアーガムの量を0.2%から0.8%まで変えて上記の実験と同様の方法で検討をおこなったが,グアーガムの加熱前添加と加熱後添加で澱粉の消化性に違いはみられず,グアーガムの添加量が増えるに従って澱粉は消化されにくくなった。以上の結果から,澱粉の消化性は澱粉粒の構造の違いよりもグアーガムの添加量に影響を受けることが示された。2)澱粉分散液に粒子径が異なる4種類のグルコマンナンが澱粉の力学物性と構造に与える影響を調べた。その結果,グルコマンナンの粒子径が一定以上の大きさであると,澱粉の老化は抑制されることが示された。さらに,共焦点レーザー走査顕微鏡により澱粉粒の構造を調べたところ,老化が抑制された試料は澱粉粒から澱粉構成成分の溶出が抑制されていることが観察された。今後,さらに澱粉の消化性との関係を検討する予定である。そのため,食べても糖質の消化吸収が遅く血糖値の上昇が緩やかで肥満になりにくい食品の開発を目的として,物性,構造,澱粉の消化性との関係についての研究をおこなっている。平成22年度は,非澱粉系多糖類であるコンニャクグルコマンナンが澱粉の物性,構造,消化性に与える影響を検討した。澱粉は最もよく研究されているとうもろこし澱粉を用いて,以下の2点について研究をおこなった。1)5.5%の澱粉分散液に分子量が異なる4種類のグルコマンナンを0.5%加えて,90°C,30分の加熱で糊化させた後に澱粉の消化性を調べた。その結果,添加したグルコマンナンの分子量が大きいほど澱粉の消化性が抑制された。また,力学物性値である貯蔵剛性率G'の値が高いほど澱粉の消化性は抑制される可能性が考えられた。2)糊化させる加熱温度の影響について,力学物性と構造の面から検討した。実験は,5.5%の澱粉分散液に分子量が最も大きいグルコマンナン(以下,PA)を0.5%加えた場合と加えない場合でおこなった。PAを添加した澱粉分散液では,90°Cで糊化させると高いG'値を示したが,加熱温度を上げるに従ってG'値は低下し,98°Cの加熱で無添加の澱粉と同等な値まで低下した。共焦点レーザー走査顕微鏡によりミクロ構造を調べたところ,加熱温度の増加に伴い,澱粉粒の消失が観察された。今後,さらにG'値と澱粉の消化性との関係を検討する予定である。そのため,食べても糖質の消化吸収が遅く,血糖値の上昇が緩やかで肥満になりにくい食品の開発を目的とし,食品の力学物性と構造が澱粉の消化性に与える影響について研究をおこなってきた。23年度は,非澱粉系多糖類がうどんの粘弾性特性,構造,消化性に与える影響を研究した。

非澱粉系多糖類は,グアーガム(GG),ローカストビーンガム(RG),コンニャクグルコマンナン(KGM)の3点を用い,小麦粉に対して5%添加してうどん試料を作製した。まず,うどん試料を小麦粉10gで評価できる簡便な評価系を構築した。非澱粉系多糖類を添加して作製したうどん試料について官能検査,物性測定,澱粉の消化性の測定,構造観察をおこなった。官能検査をおこなった結果,非澱粉系多糖類を加えると評価は低下したが,GGとRG添加品は標準品と同程度の評価であった。力学物性測定を行った結果,非澱粉系多糖類を加えると破断歪が低下することが示され,官能検査との良い相関がみられた。澱粉の消化性を検討したところ,うどんに非澱粉系多糖類を添加することで澱粉の消化性が約1/3低下することが示された。うどんの構造を共焦点レーザー走査顕微鏡により観察した結果,GGを添加したうどんで澱粉粒が観察された。以上の結果から,非澱粉系多糖類を加えると官能評価と物性評価から標準品と同程度のうどんを作製することができ,澱粉の消化性を1/3まで低下させることができることが明らかとなった。
大気ニュートリノ中のミューニュートリノ欠損の解明(副題:ニュートリノ質量の起源について)

本年度は、大気ニュートリノ中のミューニュートリノ欠損を確かめるビーム実験の最後のデータ収集を行った。データは順調に取得され成功のうちに実験は終了した。引き続いてビーム実験のデータ解析を行った。解析の結果、電子とミュー粒子の識別能力は約98%であった。これは今まで計算機シミュレーションにより予想していた値と一致し、大気ニュートリノ中のミューニュートリノ欠損が粒子識別等の解析の間違いではなく、ニュートリノ振動等の物理現象であることが判明した。一方、カミオカンデでの大気ニュートリノのデータ収集は順調に行われた。全データ量は予定通り本特別推進研究を始めたとき2倍になった。1GeV領域で電子ニュートリノを基準としてミューニュートリノの反応数を理論値と比べると、測定値は理論値の0.60±0.055(統計誤差)±0.05(系統誤差)となり、ミューニュートリノ欠損の統計的有為さは当初の目標通り約5シグマとなった。本年度はさらに数GeV領域の大気ニュートリノデータの解析も行い、このエネルギー領域でもミューニュートリノ欠損が存在することを確認した。またこのエネルギー領域の大気ニュートリノデータの天頂角分布は上下非対象であることを発見し、これはニュートリノ振動を仮定すればうまく説明できることを確認した。以上の実験及び観測により、大気ニュートリノデータを説明するためにはニュートリノ振動を考える必要があるという結論に達した。このとき、ミューまたはタウニュートリノの質量は、0.1eVを仮定した場合に最もうまくデータを再現する。本研究を2つに分けると、(1)水チェレンコフ素粒子観測装置の特性テスト、(2)現行神岡水チェレンコフ装置による大気ニュ-トリノの連続観測となる。以下各項目について述べる。1.特性テスト用に直径10m、高さ10mの水チェレンコフ素粒子観測装置を建設するため、まず、高エネルギ-研において陽子加速器の実験申請を提出し、正式に採択された。陽子加速器からの電子、ミュ-オンビ-ムを使ったビ-ムテストは平成5年度に行うことが決定した。装置の詳細な設計を行い、純水用タンクを平成4年度に建設する準備が整った。また、使用する電子回路も新しい設計が完了し、平成4年度に購入する。光電子増倍管については、最初の180本を平成3年度に購入した。2.現行水チェレンコフ装置は順調に運転され、大気ニュ-トリノの観測を高い効率で行った。この観測は引き続き継続している。また、新しく大気ニュ-トリノフラックスの理論的計算が行われ、それをもとに今まで集積したデ-タの再解析を行う必要がでてきた。再解析の結果、ミュ-ニュ-トリノ欠損は依然として有意であることを確認し、それをまとめて英文ジャ-ナル(Phys.Lett.B)に投稿し、掲載許可がおりた。平成4年度には本年度に集積されたデ-タを含めて解析を行う。水チェレンコフ測定器カミオカンデを使った大気ニュートリノの観測は順調に進んでいる。本特別推進研究が始まってからの1.2年分の新たなデータの解析を行った。この間新たに103例のニュートリノ現象を観測した。このデータに関し電子ニュートリノを基準としてミューニュートリノ反応数を理論値と比べると、測定値は理論値の0.60±0.14(統計誤差)であった。このミューニュートリノ欠損の値は以前のデーターとよく一致し、全データを合わせると上記の値は0.60±0.06(統計誤差)±0.06(系統誤差)となり、ミューニュートリノ欠損の統計的有意さはすでに5シグマに近い。ニュートリノ振動の可能性がますます大きくなってきた。また、ニュートリノ振動のあるパラメータで期待されるニュートリノ反応の天頂角分布及びエネルギー分布の異常を調べたが、これらに関しては特に際だった異常は観測されていなかった。

一方本研究におけるビームテスト実験は、大気ニュートリノの解析で使っている電子とミュオンの識別方法の誤差を、性質のよく分かっている加速器からのビームを用いて、定量的に求めるために行うものである。平成4年確は実験の詳細検討を重ね、平成5年度後半のビームテスト実験に向け準備が進行した。特に、純水タンクの設置は完了した。またビーム強度及びビームの中に含まれる電子、ミュオン、π中間子の割合を測定し、ビーム強度、質共に我々の実験にとって十分であることを確認した。またデータ収集、解析プログラム等の準備も進んでいる。1.神岡での大気ニュートリノの観測(1)、神岡実験装置での大気ニュートリノの観測は本年度も順調に進んだ。本年度得られたデータと今までのデータを全部合わせて、電子ニュートリノの事象を基準としたミューニュートリノの事象について理論と実験値を比べると、測定値は理論値の0.58±0.055(統計誤差)±0.06(系統誤差)となり、ミューニュトリノ欠損の統計的有為さについてはこの科研費で当初目標にしていた5シグマが達成された。今後も引き続き観測を続けてさらに統計精度をあげたい。(2)、また、統計量の増えたデータをもちいてニュートリノ振動の解析を行った。予備的な解析結果では、2種のニュートリノのうち重い方のニュートリノの質量は0.1電子ボルトあたりが最もデータをうまく説明する。2.加速器を用いたビームテスト実験大気ニュートリノの解析で使っている電子とミュオンの識別(即ち電子ニュートリノとミューニュートリノの識別)を性質のよくわかっている加速器からのビームを用いて行うビームテスト実験は、平成6年2月に最初のビーム実験を行い、データ収集に成功した。予定通りに電子、ミュオン、π中間子を実験水槽に入射し、それぞれについて必要なデータを収集した。データ収集修了と同時に解析を開始し現在解析が進行中である。このビームテスト実験は来年度前半も引き続き行われ、およそあと半年で結果が出るものと考えている。本年度は、大気ニュートリノ中のミューニュートリノ欠損を確かめるビーム実験の最後のデータ収集を行った。データは順調に取得され成功のうちに実験は終了した。引き続いてビーム実験のデータ解析を行った。解析の結果、電子とミュー粒子の識別能力は約98%であった。これは今まで計算機シミュレーションにより予想していた値と一致し、大気ニュートリノ中のミューニュートリノ欠損が粒子識別等の解析の間違いではなく、ニュートリノ振動等の物理現象であることが判明した。一方、カミオカンデでの大気ニュートリノのデータ収集は順調に行われた。全データ量は予定通り本特別推進研究を始めたときの約2倍になった。IGeV領域で電子ニュートリノを基準としてミューニュートリノの反応数を理論値と比べると、測定値は理論値のO.60±0.055(統計誤差)士0.05(系統誤差)となり、ミューニュートリノ欠損の統計的有為さは当初の目標通り約5シグマとなった。本年度はさらに数GeV領域の大気ニュートリノデータの解析も行い、このエネルギー領域でもミューニュートリノ欠損が存在することを確認した。
樹冠層に生息する節足動物群集の質的・量的特性

樹冠層の節足動物群集の質的・量的特性の把握と針葉樹人工林における環境収容力の評価を目的として,スギ,カラマツ人工林,および広葉樹林を対象として,おもにclipping(枝葉採集)法によって,節足動物の群集構成や個体数・現存量,および樹木の量的特性との関連性を明らかにした.とくに,単木ごとの直径-葉量間の相対成長関係をもとに,節足動物データと毎木調査から樹上節足動物群集の密度を推定する方法を開発した.単木あたりの密度推定では,スギに比べてカラマツの方が,個体数,現存量ともに豊富な節足動物群集を維持していた.森林の昆虫食性鳥類は,その繁殖において生息環境の餌条件の影響を強く受ける.そこで,シジュウカラ(Parus major),ヤマガラ(P.varius)の繁殖生態と餌資源利用様式を,餌資源の量的・質的特性との関連から評価した.カラ類の主要餌資源である,樹冠層の鱗翅目・膜翅目幼虫の現存量の指標として,カラ類の主要採餌場所であるスギ,カラマツ,落葉広葉樹区における落下虫糞量を調査した結果,幼虫の現存量はスギ区よりもカラマツ区,落葉広葉樹区で多いことが示唆された.これに先立ち,トラップ内における虫糞サンプルの残存率と降雨量の相関から,降雨に伴う虫糞の重量減少の補正方法を新たに開発した.カラ類の繁殖期における餌環境は,鱗翅目・膜翅目幼虫,およ桝也の潜在的餌資源の節足動物のいずれについても,スギ区とカラマツ区の間で大きく異なっていたが,繁殖成功度はいずれも,他の森林における水準に匹敵するものであった.本研究の結果より,様々な餌環境を持つ植生がモザイク状に存在する生息地をカラ類が適応的に利用する方法として,シジュウカラは異なる環境を利用できるような可塑性を獲得することにより,ヤマガラは特定の環境に特化して集中的に利用するような採餌生態を持つことにより,雛の餌要求を充足する量の餌を獲得した結果,調査区間で差が現れなかったものと推察された.樹冠層の節足動物群集の質的・量的特性の把握と針葉樹人工林における環境収容力の評価を目的として,スギ,カラマツ人工林,および広葉樹林を対象として,おもにclipping(枝葉採集)法によって,節足動物の群集構成や個体数・現存量,および樹木の量的特性との関連性を明らかにした.とくに,単木ごとの直径-葉量間の相対成長関係をもとに,節足動物データと毎木調査から樹上節足動物群集の密度を推定する方法を開発した.単木あたりの密度推定では,スギに比べてカラマツの方が,個体数,現存量ともに豊富な節足動物群集を維持していた.森林の昆虫食性鳥類は,その繁殖において生息環境の餌条件の影響を強く受ける.そこで,シジュウカラ(Parus major),ヤマガラ(P.varius)の繁殖生態と餌資源利用様式を,餌資源の量的・質的特性との関連から評価した.カラ類の主要餌資源である,樹冠層の鱗翅目・膜翅目幼虫の現存量の指標として,カラ類の主要採餌場所であるスギ,カラマツ,落葉広葉樹区における落下虫糞量を調査した結果,幼虫の現存量はスギ区よりもカラマツ区,落葉広葉樹区で多いことが示唆された.これに先立ち,トラップ内における虫糞サンプルの残存率と降雨量の相関から,降雨に伴う虫糞の重量減少の補正方法を新たに開発した.カラ類の繁殖期における餌環境は,鱗翅目・膜翅目幼虫,およ桝也の潜在的餌資源の節足動物のいずれについても,スギ区とカラマツ区の間で大きく異なっていたが,繁殖成功度はいずれも,他の森林における水準に匹敵するものであった.本研究の結果より,様々な餌環境を持つ植生がモザイク状に存在する生息地をカラ類が適応的に利用する方法として,シジュウカラは異なる環境を利用できるような可塑性を獲得することにより,ヤマガラは特定の環境に特化して集中的に利用するような採餌生態を持つことにより,雛の餌要求を充足する量の餌を獲得した結果,調査区間で差が現れなかったものと推察された.節足動物群集の質的・量的特性の把握と森林タイプごとの環境収容力の評価を目的として、森林性鳥類の餌資源という側面も視野に入れ、林相、樹種組成・特性の大きく異なる広葉樹林、スギ人工林、カラマツ人工林を対象として、おもにclipping(枝葉採集)法によって、節足動物の群集構成や個体数・現存量、および樹木の量的特性とそれらの関連性について調査を行った(継続中)。また、単木ごとの生枝下高直径-葉量間の相対成長関係をもとに、clippingによる節足動物データと毎木調査から樹上節足動物群集の密度を推定する方法を開発し、さらに単木レベルから林分レベルへの密度推定の拡張についての見通しを得た。スギ、カラマツの予備調査の結果では、5月11月の間に、単位葉量あたりの樹上節足動物の個体数は、スギで30100、カラマツで15018900[kg^<-1> d.wt]、現存量ではスギで100600、カラマツで70032700[mg f.wt kg^<-1> d.wt]と、いずれもカラマツの方が大きい値を示した。また、単木あたりの密度推定でもスギに比べてカラマツの方が、個体数、現存量ともに豊富な節足動物群集を維持していた。

群集構成では、個体数、現存量ともに鱗翅目幼虫、半翅目、膜翅目幼虫、鞘翅目昆虫とクモ類が優占的であった。またこれとは別に、各森林の林床に糞収集トラップを設置し、林分間の鳥類餌資源としての樹上の節足動物群集、とくに鱗翅目昆虫の現存量の推定と林分間の相対的な評価を行うために落下糞量の解析を進めている。林相、樹種組成・特性の大きく異なるスギ人工林、カラマツ人工林、および広葉樹林を対象として、おもにclipping(枝葉採集)法によって、節足動物の群集構成や個体数・現存量、および樹木の量的特性とそれらの関連性について調査を行った。また、単木ごとの生枝下高直径-葉量間の相対成長関係をもとに、節足動物データと毎木調査から樹上節足動物群集の密度を推定する方法を開発した。代表的な森林性昆虫食鳥類であるシジュウカラ科(Paridae;以下、カラ類)は、その繁殖において生息環境の餌条件の影響を強く受けることが知られている。そこで、上記人工林において、シジュウカラ(Parus major)およびヤマガラ(P.varius)の繁殖生態と餌資源利用様式を、餌資源の量的・質的特性との関連から評価した。カラ類の主要な餌資源である、樹冠層に生息する鱗翅目・膜翅目幼虫の現存量の指標として、カラ類の樹冠部における主要な採餌場所である3つの植生(スギ、カラマツ、落葉広葉樹林)における落下虫糞量を測定したところ、落下虫糞量はこれら植生間で異なっており、さらに鱗翅目・膜翅目幼虫の現存量はスギ優占区よりもカラマツ優占区で多いことが示唆された。落下虫糞トラップ内における虫糞サンプルの残存率と降雨量の相関から、降雨に伴う落下虫糞サンプルの重量減少を補正する方法を新たに開発し、2週間あたりの落下虫糞サンプルの重量減少率は、針葉樹では雨量にかかわらず一定で、スギで14%、カラマツで12%、一方、落葉広葉樹では雨量と有意な正の相関を持ち、平均約27%であることを明らかにした。また、カラ類の潜在的な餌資源としての節足動物の利用可能性を明らかにすることを目的として、3植生の樹冠部と下層植生において節足動物を採集したところ、節足動物の生物量や群集構成は4つの植生間で異なることが示された。以上の結果から、カラ類2種の利用可能な餌資源の量的・質的特性は、植生間、調査区間で異なると考えられた。餌資源量の異なる2調査区(スギ区,カラマツ区)における昆虫食性鳥類,シジュウカラ(Parus major),ヤマガラ(P. varius)の繁殖密度と繁殖特性は,他の自然生息地における記録に匹敵しており,繁殖成功率は,シジュウカラで99.0%,ヤマガラで88.3%と高かった.調査区間の鱗翅目・膜翅目幼虫資源量の違いにもかかわらず,カラ類2種の繁殖つがい数,一腹卵数,繁殖成功率には調査区間で差がなく,育雛期間の長さにおいてのみ差が認められた.カラ類の繁殖時期は,落葉広葉樹における鱗翅目・膜翅目幼虫資源の発生消長と同調していたが,針葉樹における幼虫資源の発生消長との同調性は認められなかった.針葉樹人工林におけるカラ類2種の給餌生態を,育雛餌の「種構成」と「餌供給量」の2点から明らかにし,針葉樹人工林における給餌生態を他の生息地における報告と比較した.育雛餌の種構成は,鳥種間,調査区間で異なっていた.シジュウカラの育雛餌は,他の生息地における記録とは大きく異なっており,スギ区においては直翅目(61-73%)を,カラマツ区においては鱗翅目・膜翅目幼虫(46-63%)をもっとも主要な育雛餌として利用していた.一方,ヤマガラは,いずれの調査区においても鱗翅目・膜翅目幼虫をもっとも主要な育雛餌(69-91%)として利用していた.餌動物の種構成比と体サイズ分布は,採餌場所間で異なっていた.落葉広葉樹樹冠部や下層植生には,幅広い体サイズの鱗翅目・膜翅目幼虫が生息しており,カラ類2種ともに利用可能な餌資源の供給源と考えられた.
独習書の分析を通じた英語学習法の変遷に関する研究

明治期の日本で英語教科書として用いられた英語の原書(文典,綴字書,読本,万国史など)を学ぶ助けとして,「独案内」「直訳」「講義」などの独習書が多数出版された。明治期前半の「独案内」「直訳」では,英文の訳が「直訳風」であるのに対し,「講義」が出版される後半に入ると,こなれた訳文への変化が見られる。英文を行きつ戻りつ訳す際,2度にわたって訳語を当てはめる語(漢文訓読法の「再読文字」に相当)の扱いが変化していることが原因の一つである。本研究では,こうした訳読法変遷の一端を明らかにした。明治期に使用された舶来英語教科書(翻刻版を含む)の独習書を収集・分析し,その変遷を考察した。約600点の独習書を対象としたデータベースを作成し,「直訳」「独案内」「講義」という各書の類型と発行年の関係から,訳読変遷史の枠組みを描くことを試みた。成果は,全体像に関わる点と個別事例の点から,次のようにまとめることができる。【1】書誌データに画像をリンクさせた「独習書年表」を作成した。対象とした独習書の元の教科書には,(a)文典(ピネオ,カッケンボス,スウィントン),(b)万国史(パーレー,スウィントン),(c)綴字(ウェブスター),(d)読本(ウィルソン,ユニオン,ナショナル,ロングマン,スウィントン)が含まれる。それらの独習書について,(1)発行年,(2)著者・訳者,(3)書名,(4)版,(5)発行者,(6)元の教科書名・巻,(7)独習書の類型,といった書誌データと,ウェブ上の画像へのリンクを組み合わせたものが「独習書年表」である。時系列に並べることで,分析対象のうち,明治18年から22年までの5年間に出版された点数が全体の半数を超えることが明らかになった。【2】この時期に発行された「直訳」と「独案内」の記述を細かく見ると,漢文でいう再読文字に相当する語の訳し方に変化が見られた。例えば,関係代名詞を「其の,所の」のように二度にわたって訳す場合と,そうでない場合がある。『パーレー万国史』の独習書では,この「再読」に当たる例が年代とともに減少していることが確認された。英語圏の国から輸入され,明治初中期の日本で英語教科書として用いられた書物には,「直訳」や「独案内」と呼ばれる独習書が数多く存在した。「直訳」は英文の和訳を記した,いわゆる訳本である。「独案内」とは,英文中の各単語に発音カナ表記・訳語・訳順を示す番号を併記した参考書であり,各単語に付された訳語を番号順に並べ変えると,和訳の文ができあがるというものである。平成24年度は,ナショナル読本,ウェブスター綴字書,ウィルソン読本,パーレー万国史の独習書を取り上げ,それらの出版傾向や記述内容を整理し,分析に着手した。これまでに明らかになった点は次の通りである。1)ウィルソン読本とウェブスター綴字書は明治18年,ナショナル読本とパーレー万国史は明治20年の出版点数が最も多い。2)ウェブスター綴字書は「独案内」,パーレー万国史は「直訳」が最も多い。読本ではナショナル,ウィルソンとも,最初の3巻(ナショナルは第13巻,ウィルソンはプライマー第2巻)は「独案内」,それ以降は「直訳」が最も多い。3)独習書にはこのほか,発音のカナ表記を記した「音読」「かなつき」と呼ばれるものや,「字書」と呼ばれる単語集もある。4)書名に同じ「直訳」が用いられていても,訳文中に原語の発音が振り仮名のように添えられているなど,独習書ごとに様々な工夫が凝らされている。5)明治30年度以降,ナショナル読本に「講義」と呼ばれる独習書が現れる。「講義」はまとまったパッセージ毎に訳文を与え,英文中の語句に解説を施した参考書である。英文の各単語に訳順番号を付す「独案内方式」や「直訳風」の訳文が姿を消し,「講義」へ変わっていく様子から,訳読法の変遷を見て取ることができる。本研究は,明治期に出版された独習書の分析を通じて英語学習法の変遷を明らかする試みであり,特に訳読法の変化に注目した。舶来・翻刻英語教科書(文典,万国史,綴字,読本)の独習書として発行された「直訳」「独案内」「講義」「字書」「かなつき」等,約700点からなる書誌データベースをもとに,独習書の出版傾向を明らかにし,個別の訳読事例を分析した。

明治18年から21年までの4年間に出版された独習書の点数が約半数を占め,この時期に英語学習熱が高まったことをうかがわせる。鹿鳴館に象徴される欧化政策によって英語学習意欲が高まる一方,尋常中学校の一府県一校設置を謳った中学校令(明治19年)の影響で独学を余儀なくされた者が増えたことも要因であろう。明治30年代には「直訳」「独案内」の出版点数が減り,「講義」が増加した。英文の各語に訳順番号を付す「独案内」や,全ての語を訳出する「直訳」から,一節ごとの訳文に語句解説を加えた「講義」へと形態が変わり,訳文も「こなれた」日本語へと変化した。訳文が「こなれた」ものとなる過程でどういったことが起こっているかを具体的にみるため,個別項目に着目した。関係代名詞の訳出パターン分析の結果は次の通りである。(1)明治20年前後の「独案内」「直訳」において,3つの訳出パターンが見られる。「漢文訓読の再読文字のように2度にわたって訳出」「関係代名詞とともに先行詞も再読して訳出」「再読なし」というものであり,いずれも「ところの」という訳語が用いられる。(2)明治期後半からの「講義」において,関係代名詞の再読は消失する。「ところの」は用いられず,非制限用法は「それは」と訳される。このほか,使役動詞,疑問詞,接続詞など,他の「再読語」の実態も明らかになった。今後も訳読史の一端を実証的に解明することを通じ,現代の英語教育に与える影響について考察していきたい。英語教育史平成25年度は,全国学会での口頭発表2件を行うとともに,論文1点が発行された。具体的には,(1)データベースを構成する独習書点数の増加にともない,全体像の把握が進んだ点,(2)訳読法を特徴づける「再読語」の扱いという記載内容に踏み込んだ分析に着手した点,以上の2点を理由として挙げることができる。平成24年度は,独習書を収集し,書誌データベースを作成するとともに,記述内容の分析を行った。国立国会図書館近代デジタルライブラリーをはじめとする電子情報の利用,古書収集,所蔵図書館での調査などを進めた結果,資料収集は現在のところ,順調に進んでいる。また,対象資料の増加とともに,分析の視点もより明確になってきているので,達成度はおおむね順調と言えるだろう。引き続き独習書の収集と分析を行い,データベースの拡充を図る。その分析を通じて訳読変遷史に結びつく全体像の解明を目指すとともに,具体的な表現をめぐる訳読法の変化について考察を行う。これまでに蓄積した書誌データベースの情報をより利用しやすい書式にまとめるとともに,新規収集資料の情報を加え,データベースの一層の充実を図る。その上で,記述内容に基づく類型化によって独習書の全体像を明らかにするとともに,細部にわたる分析を進める。特に発音・訳語・語法の記述から見た語彙学習の変遷と,訳す順の表記から見た訳読法の変遷について,分析を行う。物品費,旅費,人件費・謝金において,それぞれ当初予定を下回っているため,次年度使用額が生じているが,これは対象となる独習書の点数を抑え,分析方針を練ることに時間を費やしたことによる。最終年度にあたる平成26年度においては,これまでよりもペースを上げ,対象を大幅に広げた分析が可能となるよう研究を進める。そのため,(1)分析対象を1,000点に増やすべく独習書の収集を続けるための物品費,(2)実物の収集とともに各地の図書館等での調査を進めるための旅費,(3)収集した独習書のデータ整理に必要な人件費,(4)成果発表のための旅費,(5)公表資料作成のための機器および消耗品のための物品費,以上を使用する計画である。昨年度に引き続き,独習書の収集を行う。
アルツハイマー病「プロテオグリカン仮説」の検証:老化脳のプロテオグリカン

1.幼若ラット脳におけるプロテオグリカン型アミロイド前駆体蛋白の検出老人斑の主成分であるアミロイドbeta蛋白の前駆体(APP)は、正常脳にも存在することが知られており、その詳細な構造や正常脳における機能についても興味が持たれている。私達は、生後10日のラット脳から得られる可溶性プロテオグリカン画分中に、抗APP抗体を用いたウェスタンブロットにより、150kDa前後の巾広いバンドを与える物質を検出した。この分子は、コンドロイチナーゼ消化により105kDaの単一バンドに変化したことから、コンドロイチン硫酸を結合したAPPであることが分かった。このようなプロテオグリカン型APPは、ラット胎仔脳より調製した初代培養グリア細胞の培養液にも検出されたが、神経細胞の培養液には検出できなかった。以上の結果は、分化途上の脳には、おもにグリア細胞が分泌したプロテオグリカン型APPが存在し、脳の発達に何らかの役割を果たしていることを示唆している。2.モノクローナル抗体を用いた脳特異プロテオグリカンの同定私達は、ラット脳由来のプロテオグリカンを免疫原としてモノクローナル抗体を作製することにより、これまでに、3種類の新奇な可溶性プロテオグリカンを発見した。本年度は、脳の膜結合性プロテオグリカンを認識するモノクローナル抗体の作製を試みた。その結果、140kDaのコア糖蛋白を持つヘパラン硫酸プロテオグリカンを認識する抗体、および125kDaのコア糖蛋白を持つコンドロイチン硫酸プロテオグリカンを認識する抗体を得た。免疫組織化学により、前者(growthcanと仮称)は、伸長しつつある神経突起に発現していることがわかった。一方、前者(neuroglycan-C)は、神経回路網形成期の脳における神経細胞の細胞体周囲に発現していることが明らかとなった。この2つのモノクローナル抗体は、ラット以外の動物種には反応しないこともわかった。
熱力学に立脚した含水マグマ体積モデル

高温高圧その場観察の予備実験の結果をあらためて解析したところ、含水量3 wt%の含水アルバイトガラスを出発物質に用いた実験では、770°Cー0.8GPaで結晶化が起きていることがわかった。この温度ー圧力条件は、含水アルバイト系の先行研究における含水量3 wt%の固相ーメルト相境界と整合的なので、固相ーメルト相平衡がおおむね達成されていたと考えられる。外熱式ダイヤモンドアンビルセル装置で達成可能な温度条件(最高900°C)を考えると、高温高圧その場観察の温度ー圧力範囲をなるべく大きくするには、出発物質の含水アルバイトガラスの含水量を大きくして固相ーメルト相境界の温度を下げる(=メルト相の安定な温度ー圧力範囲を広げる)、加熱冷却速度を上げて結晶化が起きにくくする(=過冷却状態のメルト相を観察する)のふたつの解決策が考えられる。そこで、出発物質として含水量の大きな含水アルバイトガラス(含水量8.2 wt%と10.9 wt%)を合成することを試みた。この研究で意図している熱力学的解析では高温高圧その場観察のあいだ含水アルバイトメルト/ガラスの含水量が変化しないことが必要なので、出発物質のガラスには余分な流体包有物(気泡)が含まれていてはいけない。ブラジルMinas Gerais産の天然アルバイト結晶を粗粉砕し、大気雰囲気900°Cで加熱することで包有物として存在しうる流体を取り除いた。これを分量の純水とともにPtカプセルに封入し、ピストンシリンダー型高温高圧装置で1200°Cー1.0GPaで溶融させたあと急冷することにより、完全に清澄な、気泡を含まない高含水量の含水アルバイトガラスを合成することができた。今後、これらのガラスを出発物質に、なるべく広い温度ー圧力範囲で高温高圧その場観察を行う。研究代表者のエフォート割当の見積もりが甘く、含水アルバイトメルトの高温高圧その場分光観察へ本格的に展開できなかったが反省される。平成31年度(令和元年度)には研究代表者が本課題に重点的に取り組みエフォート割当を増やすことで、遅れは解消できると考えている。当初の研究計画に沿って含水アルバイトメルトの高温高圧その場分光観察を行う。平成31年度(令和元年度)では、観察の出発物質に用いる含水アルバイトガラスの含水量を8.2 wt%と10.9 wt%に調整することにより、アルバイトの固相ーメルト相境界のメルト相安定側の温度圧力範囲をなるべく広げて観察を行うことに留意する。この含水アルバイトガラスを13Cダイヤモンドまたはジルコン圧力マーカーとともに外熱式ダイヤモンドアンビルセル装置に封入、メルト状態に加熱・加圧して高温高圧その場分光観察を行う。具体的には、(1)メルトに溶け込んでいるH2O分子、OH基それぞれの濃度を赤外分光により測定、(2)試料室のジオメトリーを可視光で観察することにより試料メルトのバルク体積変化を測定する。初期封入圧力を調整することで、なるべく広い温度ー圧力範囲をカバーするように高温高圧その場分光観察を繰り返す。結果を温度ー圧力ーメルト含水量の関数として整理し、メルトへ溶け込んでいるH2O分子、OH基それぞれの部分モル体積がexplicitなかたちの平衡条件式に回帰させる。これにより含水メルト体積の熱力学モデルを構築する。メルト含水量の正確なキャラクタリゼーションは本研究において最も基礎的なタスクとなる。初年度では、この基礎に立ち返り、研究代表者がメルト(ガラス)の含水量の測定に用いている水素マノメトリー法の確度を検討した。具体的には、研究代表者がインハウススタンダードとして用いている中国・海城産のタルク試料について、赤外分光・ラマン分光・X線回折による結晶学的解析を行い、このタルク試料がストイキオメトリックに純粋である(したがって水素含有量を理論的に拘束できる)ことを確認した。あわせて、このタルク試料を水素マノメトリー法で処理したときの熱分解挙動と脱水量をあらためて詳しく解析した。その結果、タルク試料の熱分解で発生する水蒸気を冷却トラップに連続的に捕集することで試料まわりの水蒸気の圧力が10 Paを超えないように制御すれば(オンラインサブリメーション)、理論値に対して2%以内の相対誤差で試料の含水量を得られることを確認した(理論値に対する水素収率が98%以上)。他方、オンラインサブリメーションを行わない場合には理論値に対する水素収率が90%を切ってしまい、水蒸気圧に駆動される水素の逃散・吸蔵が疑われる。また、高温高圧その場分光観察では圧力マーカーに13Cダイヤモンドを使用する予定であったが、より圧力分解能の高いジルコン(ラマン散乱バンドの圧力シフトが13Cダイヤモンドの2倍程度と予想される)を入手できたので、予察的にラマン分光観察をおこなった。その結果、入手したジルコン試料は純度の高いものであり、圧力マーカーとしての使用にたえるものであることを確認した。今後、このジルコン試料が含水アルバイトメルトの高温高圧その場分光観察に圧力マーカーとして適用可能かどうか、特にメルトとの反応性に注目して検討していく予定である。実験技術上の問題点の洗い出しとそれら問題点への対応はひととおり完了し、研究を展開させる準備は整った。他方、研究代表者のエフォート割当の見積もりが甘く、含水アルバイトメルトの高温高圧その場分光観察へ本格的に展開できなかったことが反省される。

平成30年度には研究代表者が本課題に重点的に取り組みエフォート割当を増やすことで、遅れは解消できると考えている。高温高圧その場観察の予備実験の結果をあらためて解析したところ、含水量3 wt%の含水アルバイトガラスを出発物質に用いた実験では、770°Cー0.8GPaで結晶化が起きていることがわかった。この温度ー圧力条件は、含水アルバイト系の先行研究における含水量3 wt%の固相ーメルト相境界と整合的なので、固相ーメルト相平衡がおおむね達成されていたと考えられる。外熱式ダイヤモンドアンビルセル装置で達成可能な温度条件(最高900°C)を考えると、高温高圧その場観察の温度ー圧力範囲をなるべく大きくするには、出発物質の含水アルバイトガラスの含水量を大きくして固相ーメルト相境界の温度を下げる(=メルト相の安定な温度ー圧力範囲を広げる)、加熱冷却速度を上げて結晶化が起きにくくする(=過冷却状態のメルト相を観察する)のふたつの解決策が考えられる。そこで、出発物質として含水量の大きな含水アルバイトガラス(含水量8.2 wt%と10.9 wt%)を合成することを試みた。この研究で意図している熱力学的解析では高温高圧その場観察のあいだ含水アルバイトメルト/ガラスの含水量が変化しないことが必要なので、出発物質のガラスには余分な流体包有物(気泡)が含まれていてはいけない。ブラジルMinas Gerais産の天然アルバイト結晶を粗粉砕し、大気雰囲気900°Cで加熱することで包有物として存在しうる流体を取り除いた。これを分量の純水とともにPtカプセルに封入し、ピストンシリンダー型高温高圧装置で1200°Cー1.0GPaで溶融させたあと急冷することにより、完全に清澄な、気泡を含まない高含水量の含水アルバイトガラスを合成することができた。今後、これらのガラスを出発物質に、なるべく広い温度ー圧力範囲で高温高圧その場観察を行う。研究代表者のエフォート割当の見積もりが甘く、含水アルバイトメルトの高温高圧その場分光観察へ本格的に展開できなかったが反省される。平成31年度(令和元年度)には研究代表者が本課題に重点的に取り組みエフォート割当を増やすことで、遅れは解消できると考えている。当初の研究計画に沿って研究を高温高圧その場分光観察へ展開させる。平成30年度では、前年度に確立した水素マノメトリー実験法を踏まえて、後の熱力学的解析を行うのに十分な確度で含水アルバイトガラスの含水量を決定することに留意する。この含水アルバイトガラスを13Cダイヤモンドまたはジルコン圧力マーカーとともに外熱式ダイヤモンドアンビルセル装置に封入、メルト状態に加熱・加圧して高温高圧その場分光観察を行う。具体的には、(1)メルトに溶け込んでいるH2O分子、OH基それぞれの濃度を赤外分光により測定、(2)試料室のジオメトリーを可視光で観察することにより試料メルトのバルク体積変化を測定する。平成31年度は、平成30年度に引き続き、なるべく広い温度ー圧力範囲をカバーするように高温高圧その場分光観察を繰り返す。上記(1)と(2)の測定の結果を温度・圧力・メルト含水量の関数として整理し、メルトへ溶け込んでいるH2O分子、OH基それぞれの部分モル体積がexplicitなかたちの平衡条件式に回帰させる。これにより含水メルト体積の熱力学モデルを構築する。
電子材料用銅基合金の粒界割れの防止

リードフレームの高強度化の要求に応えて使用の拡大している析出硬化型Cu-Ni-Si系合金における熱間加工時の結晶粒界割れを伴う割れ発生などの問題解決のため、従来の関係研究では検討し得なかった水素を取り上げて他の影響因子合わせ検討を行った。昨年度に引き続いて、不純物として界面割れに関係すると考えられるS、及びHを対象とし、SおよびHと親和力の大きいとされるMgまたは、Zrを添加した合金を作成して、これら合金における水素の挙動および中間温度脆性について検討を行った。昇温脱離式水素分析によれば、Mgを添加した合金で水素放出量の増加が見られたが放出ピーク位置は無添加合金と殆ど変化が無かった。一方Zr添加合金では無添加合金に見られる放出ピーク位置以外に高温部に水素の放出ピークが観察された。これによればZr添加合金では固溶Zr原子あるいはNi-Zr-Si系化合物などによる水素トラップ効果が存在することが示されている。中間温度脆性の検討結果によれば、Mg、Zr添加の何れの合金も500°C付近を中心とする中間温度脆性には変化が見られなかった。但しZr添加合金では、700°Cで断面減少率の上昇が見られており、組織観察によれば動的再結晶の兆候が見られた。従ってこのZr合金では界面割れの抑制効果が存在することが明らかである。中間温度脆性に関連して、溶質原子の拡散が遅い300°Cで焼鈍後に無添加合金を室温引張試験したところ、焼鈍時間が長くなるにつれて脆化が見られるようになり、中間温度脆化と同様な破面を呈した。この場合の破断強度などは焼鈍せずに室温引張試験をした場合と殆ど変わらなかったので、焼鈍による析出硬化の影響は殆ど無視できると考えられる。従って析出硬化に寄与するNi, Si以外の元素の拡散により脆化現象が惹起されたことになり、水素との関連性を検討している。リードフレームの高強度化の要求にこたえて、Cu-Ni-Si系合金やCu-Fe-P系合金が使用に供されている。しかしながら、これら合金では熱間加工時の割れなどによる歩留まりの低下が問題となっているようである。この問題解決の一助として、これら合金における高温での延性低下について各種有害不純物と水素の影響について検討している。これまで銅及び銅合金中の水素の挙動に関する実験結果が少ないことを鑑みて、まず純銅および銅合金中の水素の拡散挙動について検討した。試料としては、工業用純銅として無酸素銅、タフピッチ銅およびリン脱酸銅、固溶強化型合金としてSn量を変化させたCu-Sn合金、さらに析出硬化型合金としてCu-Ni-Si系合金およびCu-Fe系合金を用いた。ガスクロマトグラフを用いた昇温脱離ガス分析(TDS)装置を用いて200°C/hで昇温速度で試験したところ、5X5X50mmの形状の無酸素銅では400°Cを中心とした水素放出が見られた。銅中の水素の拡散係数を用いて、シミュレーションを行ったところ、実験結果よりもやや低温側にピークが出現する結果が得られた。合金ではそれらと若干異なるピークが見られ、析出型合金では放出ピークは高温側に見られた。合金では複数のピークが出現するようであり、水素のトラップ効果を示すものと考えられる。水素の拡散挙動に及ぼす固溶元素や析出相の及ぼす影響を検討しつつある。

また高温延性に及ぼす水素の影響を検討するためにガス分析装置付き高温引張試験機を試作し、昇温速度やガス分析関係のソフトを改良して試験が可能となる状態にこぎつけた。水素量の異なるCu-Ni-Si系合金2試料について500°Cで試験を行ったところ、両者とも粒界割れを示して延性に大きな差は見られなかった。更に水素量を減少させた試料についても試験すると共に、熱間加工温度などの高温で延性破壊する条件下において、水素の影響を検討する予定である。リードフレームの高強度化の要求に応えて使用の拡大している析出硬化型Cu-Ni-Si系合金における熱間加工時の結晶粒界割れを伴う割れ発生などの問題解決のため、従来の関係研究では検討し得なかった水素を取り上げて他の影響因子合わせ検討を行った。昨年度に引き続いて、不純物として界面割れに関係すると考えられるS、及びHを対象とし、SおよびHと親和力の大きいとされるMgまたは、Zrを添加した合金を作成して、これら合金における水素の挙動および中間温度脆性について検討を行った。昇温脱離式水素分析によれば、Mgを添加した合金で水素放出量の増加が見られたが放出ピーク位置は無添加合金と殆ど変化が無かった。一方Zr添加合金では無添加合金に見られる放出ピーク位置以外に高温部に水素の放出ピークが観察された。これによればZr添加合金では固溶Zr原子あるいはNi-Zr-Si系化合物などによる水素トラップ効果が存在することが示されている。中間温度脆性の検討結果によれば、Mg、Zr添加の何れの合金も500°C付近を中心とする中間温度脆性には変化が見られなかった。但しZr添加合金では、700°Cで断面減少率の上昇が見られており、組織観察によれば動的再結晶の兆候が見られた。従ってこのZr合金では界面割れの抑制効果が存在することが明らかである。中間温度脆性に関連して、溶質原子の拡散が遅い300°Cで焼鈍後に無添加合金を室温引張試験したところ、焼鈍時間が長くなるにつれて脆化が見られるようになり、中間温度脆化と同様な破面を呈した。この場合の破断強度などは焼鈍せずに室温引張試験をした場合と殆ど変わらなかったので、焼鈍による析出硬化の影響は殆ど無視できると考えられる。従って析出硬化に寄与するNi, Si以外の元素の拡散により脆化現象が惹起されたことになり、水素との関連性を検討している。
青ナイル川下流における水資源の持続性と潅漑農業の近代化に関する研究

青ナイル川下流部、すなわちそれはスーダンを意味するが、ゲジラ潅漑地域を対象に流域の水資源の特性およびその持続的な利用と、潅漑農業に関する近代化について検討した。この河川について、利水面で重要な流量低減期の河川流量をとらえ、モデル化を進めた。また、流域数値地形データを基にしたモデル化を行った。降水データは月単位で得られたのみであり、月流量の再現結果は良好であり、今後流域の土地利用特性を考慮し、流下経路に従ったモデル化を進展させることができる。潅漑水利用面では、10月から3月の潅漑上重要な時期における低減流量の予測精度を高めた。これによって潅漑期利用可能水量を把握して、水資源量を最大限利用した作物選択による農業生産の高度化が可能になる。開発したモデルでは、各年次の低減期流量の予測と、ゲジラ潅漑区の作物用水量の算定を基礎にして、ロゼイレスとセナ両ダムによる青ナイル川の利水管理を容易にする。競合する発電用水への水配分を含めシミュレートしたが、水資源の総合的管理のためにも有用な結果を得た。潅漑農業ではなお多くの解決すべき課題があるが、ここでは問題になっている潅漑効率の向上を目指して農業用水管理の近代化についてその効果の検討を行った。ゲジラ潅漑地区内試験区で試行的に進められている農民参加型の水管理の実践について調査し、これまでの管理組織主導の水管理に比し、適時潅漑が進められるなど農業生産も向上することを示した。また、主要穀物のソルガムについて畝立て方法の改良による集水型農法の適用や、主要な商品作物である小麦の節水栽培法について実験調査を行い、青ナイル川水利用の可能性を広げた。大規模なゲジラ潅漑地区は一国の農業生産を決定づける影響力を持ち、そこでの潅漑技術の改善は周辺社会経済にも大きなインパクトをもつが、施設の老朽化が進んでおり、地域の安定のためにはハード部分への支援が重要である。熱帯乾燥地域にある87万ha余の膨大な面積を持つスーダン国ゲジラ潅漑地区の実態調査と用水源である青ナイル川の潅漑期流量の予測モデルについて研究を行い、次のような実績を得た。青ナイル川の水源量がかんがい可能面積を決定付け、最近では水不足から小麦生産量が大きく落ち込んでいる。これを改善するためには、10月以降の無降雨期流量の正確な予測による適正な作付け計画が必要である。先ず青ナイル川の逓減期流量の予測であるが、水源域のエチオピアにおける雨量データの入手が困難であることから、スーダン側の測定流量データのみを用いた予測法を考える必要がある。これらの入手流量データを基に10月から翌年3月までの逓減期流量の予測法を検討した。雨期の既知流量データの平均値を初期条件として、Wittenberg型の逓減曲線式を適用し、初期条件の違いによる無降雨期流量を分類して、より高い精度の流量予測方式を開発した。今後ダム管理に反映させて潅漑用水の時間的配分法を検討することになる。ゲジラ潅漑地区については、基幹潅漑施設及び潅漑農業の実態を調査した。農業大臣との面談により、同国任意地点への立ち入り許可を得たが、今回は短期間であり、ゲジラ潅漑地区のごく一部を踏査しただけである。

潅漑省及び農業研究所、並びにゲジラ大学の共同研究者と協議し、現状における観測データの状況と今後の土壌水分等測定計画、ナイル川データの収集解析計画を検討した。また、ゲジラ地区幹支線用水路での管理の実態について調査した。幹線水路は2本並行に走り、併せて360m^3/sの計画流量をもつが、調査を行った10月初めのピーク期には、溢水した場合大惨事を招くにもかかわらず、農家の需要を満たすため水管理責任者は、幹線水路流量を溢水寸前の390m^3/sに保ち、水路通水能への技術的信頼の下に不眠不休の勇気ある運用を行っていた。老朽化している施設を技術者の熱意で支えて管理している実態を確認した。合理的な作付計画と維持管理法は今後の研究での重要な課題になる。限られた水資源から、安全な水利用を実現するためには、年間の利用可能水量を把握して、各作物の作付可能面積をあらかじめ予測しておければ生産計画上有利であり、計画的な経済下では限定的水資源による最大の作物収量を生み出すことも可能になる。ミシュラ氏及びアブデルハーディ博士との共同研究では、昨年度行った青ナイル川の流量予測精度の向上結果を基に、10月3月低減期流量を求め、ダム湖蒸発量、利水量からダム貯水量と冬作の作付け計画について検討できるモデルの開発を行った。このモデルはまた灌慨用水の配分に関する実時間的な検討に使用できるほか、利用調整の困難な灌慨用水量と発電用水量との配分調整についても実時間的管理操作支援モデルとして活用できることを示した。青ナイル川の全流域についてはUSGSのGISデータを基に3次元的立体構造がとらえられ、流域界及び水系網を明瞭に把握できるようになった。水文データについては、ハルツームのスーダン気象庁を訪ね、2測点のみであるが10年間の月降水量データ等を購入した。また、補完法による実蒸発散量の全国分布図を作成したので、今後これら実測データとの照合によって、計算精度の検証を進めていきたい、綿花畑における水消費の計測は継続中であり、新たに、灌慨用水量の実測を開始している。稀少水資源の有効利用については、農業研究所のサリー教授らと共同研究を行っているが、降雨の一時的流出水を導入する集水型農業により、土壌水分を高め、水分ストレスに敏感なソルガムの収量を飛躍的に増大させる結果を得ている。また、ゲジラ大学アダム教授との共同研究では、農民参加による水管理手法の導入により、水資源の有効利用率と作物収量を向上させ、灌慨効率を高める結果となった。灌漑上特に重要な秋季から春季にかけての無降雨期の青ナイル川流量予測法に関して、予測精度の一層の向上を目指し、従来の予測手法の改善に向けて、線形モデルを含め3つの重要な低減モデルの比較から非線形モデルとして、より精度の高い推定法の開発・改良を行った。これによって、灌漑期の有効な水利用によって、最大の収量・収益をあげる作付け計画を立てる上で、重要なデータを提供できることになる。青ナイル川流域の分布型モデルとして半分布型のモデルを作成し、基礎データとして、USGSの3次元地形情報、衛星データによる気象情報を用いた。これにより全灌漑期間の流量推定を目指しており、今後の年間流量の予測推定に基づいた灌漑計画の検討を可能にすることを考えている。灌漑水利用の合理化・近代化に関して、灌漑手法の検討と農民参加型の水管理による有効利用の向上を試みた。研究協力者のゲジラ大学アダム教授を中心にゲジラ灌漑地区のアブデルハカム地区を対象としたモデル事業に、日本の経験を活かした末端灌漑の水管理を農民自身で行い、農民学校による管理手法の普及伝達、指導的農家の貢献の重要性を議論した。この結果、水管理で発生する配分の不均一が解消されてきており、収量も増加の傾向が見られた。
多粒子系メゾスコピック現象の解明-三次元電子顕微鏡法による挑戦-

磁性薄膜への磁場印加による磁気ドメインの変化を、ローレンツ顕微鏡法を用いてその場観察した。このとき、電子線トモグラフィー用試料高傾斜ホルダーを用いて、試料薄膜を光軸に対して79.5o傾斜し、試料面内に磁場を印加した。フレネル法によるローレンツ像観察の結果、Co-17at%Ho薄膜において、磁壁の移動による磁区の成長が観察された。また、Co-27at%Pt粒子において、残留磁化状態におけるナノ粒子内部の磁気コントラストが磁場印加により変化する様子が捉えられた。本年度は、高周波マグネトロンスパッタ法を用いて、高密度分散Co-Pt系合金ナノ粒子の低温配向成長を実現し、粒子間磁気的相互作用の観点から、粒径・粒子密度と磁気特性との関係について調べた。まず、成膜条件に関して、Co-PtへのAg添加は粒成長を抑制し、L10型規則相形成をやや促進させる効果があることを確認した。Fe添加は、規則化を大幅に促進させるものの、粒成長も顕著に促進されることが判明した。このとき、同一基板温度(700K)において、Arガス圧および投入電力の増加に伴い、規則化が促進されることが明らかとなった。さらにFe添加試料では、(110)ファセットを示し正方形状の外形を有するナノ粒子が形成された。また、AgとFeの同時添加により、規則化促進並びに粒成長抑制が実現されたが、一方で配向性がやや低下する傾向が見られた。SQUIDを用いた磁化測定の結果、これら高密度分散Co-Pt系合金ナノ粒子は、室温で約500Oeの保磁力を示し、粒子間での磁気双極子相互作用を示唆する結果がδMプロットから得られた。また、ZFCFC曲線はヒステリシスを示し、残留磁化は室温、10Kともにそれぞれ13.6%、2.5%減落した(測定時間400min)。電子線ホログラフィーを用いて、これら磁性ナノ粒子組織における磁束分布の可視化について検討した結果、粒子の内部ポテンシャルに起因した位相シフトが観察されたが、磁力線を明瞭に捉えることはできなかった。粒子密度、粒径の異なる試料について、ホログラフィー観察を行ったが、全て上記と同様の傾向を示した。これは、絶縁性コーティング材(アモルファスアルミナ薄膜)に起因した観察時のチャージアップが一因と考えられる。上記研究の他、アモルファスカーボン膜中に分散した1nmサイズのCoクラスターの収差補正高分解能観察を行い、CoはFCC構造であることを明らかにした。本年度はまず、超高真空電子ビーム蒸着法を用いて5-10nmサイズのCo-1230at%Pt合金クラスターを作製し、そのマクロな磁気的性質をSQUIDにより測定した。磁化測定に際し、零磁場付近での残留磁化を除去し微細なナノクラスターにおける測定精度を高めるべく、本助成金にてマグネットリセットを導入した。その結果、磁化の温度依存性(ZFCFC曲線)や減磁曲線(IRM/DCD)を、従来よりも低ノイズで測定することができた。続いて、さらに微細な4nmサイズのL1o型CoPt合金クラスターを作製し磁化測定を行ったところ、従来よりも圧倒的にノイズの少ない磁化曲線が得られ、微細なクラスターの磁化測定におけるマグネットリセットの有用性が確認された。一方、マクロな磁化測定と平行して、300kV-TEM(FEI TITAN80-300)のローレンツ顕微鏡モードの動作確認を行い、対物レンズならびにミニレンズ励磁による試料薄膜への縦磁場印加実験を行った。このとき、トモグラフィ観察用の高傾斜ホルダー(80°傾斜対応)を用い、試料面内へ磁場を印加した(最大22kOe)。その後、ローレンツ像観察を行ったところ、Co-17at%Hoスパッタ薄膜において、磁壁による明瞭なコントラストが観察された。また、Co-27at%Ptスパッタ粒子(粒径100nm)において、残留磁化状態におけるナノ粒子内部の磁気コントラストが磁場印加方向(面内・面直)により変化する様子が観察された。これら観察において、ローレンツモード(対物レンズOFF)における非点補正に細心の注意を払った。上記研究のほか、アモルファスカーボン支持膜上に形成した3nmサイズのCoPtナノ粒子の収差補正高分解能観察を行い、多重双晶粒子(MTP)の形成と微細なMTPにおける規則格子形成を確認した。本年度は、(1)種々のサイズを有するCo合金クラスターの作製、(2)SQUIDによるマクロな磁化測定とマグネットリセット導入による測定精度向上の確認、(3)ローレンツ観察モードにおける基本動作の確認、の3点について研究を実施することができた。よって、当初の計画に基づいておおむね順調に進展していると判断した。また本研究に関わる成果をこれまでに3回学会発表し、萌芽的研究としての本テーマは学会においても着実に認知されている。さらに当該年度に投稿した論文が2報掲載決定し、本基金による成果の公表も迅速に行っていると判断できる。