hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
絡み目理論の計算位相幾何学的研究

結び目の不変量を計算するアルゴリズムの研究を行った.古典的不変量であるAlexander多項式はダイアグラムから多項式時間で計算出来るのに対し,Jones多項式をはじめとするスケイン型多項式の計算は#P-困難であることが知られている.したがってダイアグラムからJones多項式を多項式時間で計算することは出来ないと予想される。入力するダイアグラムに制限を与えたときJones多項式を多項式時間で計算出来るが示されていた.本研究では2橋型絡み目ダイアグラムと閉3組紐型ダイアグラムについてKauffmanブラケット多項式を高速に計算するアルゴリズムを考案した,Jones多項式はブラケット多項式とライズから線形時間で求めることが出来る.我々のアルゴリズムでは交点数nの絡み目ダイアグラムから0(n)回の多項式演算でブラケット多項式が求まる.さらに計算の過程で現れる多項式の次数は0(n)であり,それらの係数のサイズも0(n)であり,全計算量は0(n^2logn)である.さらに本研究においてMontesinos絡み目ダイアグラムでも同様の結果が得られた.2橋型絡み目やMontesinos絡み目で分岐する3次元球面の2重分岐被覆空間はいずれも底空間が球面のSeifertファイバー空間であり,前者の特異ファイバーが2本,後者が3本以上であることを考えるとMontesinos絡み目に関する研究は2橋結び目に関する結果の自然な拡張になっている.Montesinos型ダイアグラムに関するアルゴリズムは,Montesinos型ダイアグラムを認識しブラケット多項式の計算に必要なパラメータを求める過程とパラメータからブラケット多項式を求める過程に分けられる.結び目の不変量を計算するアルゴリズムの研究を行った.古典的不変量であるAlexander多項式はダイアグラムから多項式時間で計算出来るのに対し,Jones多項式をはじめとするスケイン型多項式の計算は#P-困難であることが知られている.したがってダイアグラムからJones多項式を多項式時間で計算することは出来ないと予想される。入力するダイアグラムに制限を与えたときJones多項式を多項式時間で計算出来るが示されていた.本研究では2橋型絡み目ダイアグラムと閉3組紐型ダイアグラムについてKauffmanブラケット多項式を高速に計算するアルゴリズムを考案した,Jones多項式はブラケット多項式とライズから線形時間で求めることが出来る.我々のアルゴリズムでは交点数nの絡み目ダイアグラムから0(n)回の多項式演算でブラケット多項式が求まる.さらに計算の過程で現れる多項式の次数は0(n)であり,それらの係数のサイズも0(n)であり,全計算量は0(n^2logn)である.さらに本研究においてMontesinos絡み目ダイアグラムでも同様の結果が得られた.2橋型絡み目やMontesinos絡み目で分岐する3次元球面の2重分岐被覆空間はいずれも底空間が球面のSeifertファイバー空間であり,前者の特異ファイバーが2本,後者が3本以上であることを考えるとMontesinos絡み目に関する研究は2橋結び目に関する結果の自然な拡張になっている.Montesinos型ダイアグラムに関するアルゴリズムは,Montesinos型ダイアグラムを認識しブラケット多項式の計算に必要なパラメータを求める過程とパラメータからブラケット多項式を求める過程に分けられる.結び目理論に関する問題の計算量について研究を行った。絡み目のJones多項式は結び目理論における重要な多項式不変量の1つであるが,ダイヤグラムからJones多項式を計算する問題は#P-困難であることが知られて,Jones多項式を計算するアルゴリズムの研究はコンピュータサイエンスの問題としても興味深い。ダイヤグラムを入力する場合その符号化にはいくつかの方法が考えられるが,ここではテイトグラフと呼ばれる辺に符号をつけた平面グラフを入力するものとする。テイトグラフはダイヤグラムの交点を辺とする符号付平面グラフであり,そのサイズはダイヤグラムの交点数に比例する。したがってアルゴリズムの評価はダイヤグラムの交点数に対して行えばよい。いくつかの性質を満たすダイヤグラムからは交点数の多項式時間で計算できることが知られているが,我々のグループも,2-橋型または3-組み紐型のダイヤグラムのJones多項式を高速に計算するアルゴリズムを考案し実装した。このアルゴリズムではダイヤグラムの交点数をnとしたときKauffmanブラケット多項式をO(n)回の多項式演算で計算することが出来る,計算の途中で現れる多項式の次数はO(n)であり,それらの係数のサイズもO(n)だから我々のアルゴリズムの計算量はO(n^2logn)であることがわかる。さらにJones多項式はKauffmanブラケット多項式からO(n)時間で計算できるので総計算量はO(n^2logn)である。これは最悪の場合の時間であり平均的にはさらに高速であると思われる。結び目理論に関する問題の計算量について研究を行った。Jones多項式など絡み目の多項式不変量は絡み目理論における重要な不変量であるが,絡み目のダイアグラムから多項式不変量を牡算する問題はAleXander多項式以外のほとんどの多項式については#P-困難であることが知られている。ただし,ダイアグラムの符号化はデイトグラフと呼ばれる辺に符号をつけた平面グラフを用いるものとする。デイトグラフの辺の本数はダイアグラムの交点数に等しいので計算量はダイアグラムの交点数nで評価すればよい。Jones多項式はKauffmanブラケット多項式から○(n)時間で求めることが出来る。したがって,絡み目ダイアグラムのkauffmanブラケット多項式自身は絡み目不変量ではないが,Kauffmanブラケット多項式の計算アルゴリズムについて考察すればよい。デイトグラムの樹幅が2のダイアグラムなど,いくつかの絡み目ダイアグラムのクラスに対してはJones多項式を多項式時間で計算できることが知られていた。本研究では前年度から2-橋型ダイアグラムや3-組み紐型ダイアグラムについてJones多項式を高速に計算するアルゴリズムの研究をしてきたが,今年度からはこれに加えてMontesinos絡み目ダイアグラムのJones多項式の計算アルゴリズムの研究も行った。

いずれの場合も絡み目ダイアグラムからそのKauffmanブラケット多項式を○(n)回の多項式の四則演算で計算するアルゴリズムであり,この計算において現れる多項式の次数が○(n)であることから計算量はO(n^2logn)であることがわかる。絡み目ダイアグラムからJones多項式やKauffman多項式などの多項式を計算する問題は#P-困難であることが知られている.したがって,一般の絡み目ダイアグラムに対してこれらの多項式不変量を多項式時間で計算することは不可能だと予想されるが,入力する絡み目ダイアグラムを制限すれば多項式時間で計算出来る.絡み目ダイアグラムのクラスについて多項式不変量の計算時間を解析することは絡み目の複雑さを計算量の観点から考察するものであり,トポロジーに新しい視点を与えるものである.また,絡み目の幾何学的性質と多項式不変量の計算時間の関係を解明することにより計算の理論に新しい知見を与えるものである.本研究の代表者,分担者を含む研究グループは,交点数がnの2-橋絡み目ダイアグラムや3-閉組み紐ダイアグラムを0(n)時間で認識できること,それらのJones多項式が0(n)回の0(n)次多項式の演算で計算出来ることをすでに示していた.本年度では上記の研究をMontesinos絡み目ダイアグラムまで拡張することに取り組んだ.2-橋絡み目の分岐二重被覆空間ほレンズ空間であり,Montesinos絡み目の分岐二重被覆空間は底空間が球面のSeifertファイバー空間である.レンズ空間は底空間が球面で特異ファイバーが2つのSeifertファイバー空間なのでMontesinos絡み目のクラスは2-橋絡み目を含んでいる.本年度の研究では一定の条件をつけたMotesinos絡み目ダイアグラムについて,その認識やJones多項式の計算が2-橋絡み目と同様の時間で計算できることを示した.認識の過程でダイアグラムを整数列で表現し,それからJones多項式を計算する手法も同様である.
プラズマ電解酸化法による新奇セラミックコーティング開発

本研究は,プラズマ電解酸化法により,新奇なセラミックコーティングを開発することが目的である。研究期間で得られた成果は以下の通りである。(1)生体活性と光触媒活性を併せもつ新奇な酸化チタン膜の作製生体材料として広く利用されているチタン合金と骨との接合強度を向上させるため、生体内でアパタイト形成能(生体活性)が高い酸化チタン膜の形成に挑戦した。酢酸アンモニウムを電解質に選択した場合、酸化チタンの結晶化が促進し、高い生体活性が得られることを明らかにした。その膜は光触媒活性も併せもつため、紫外線照射によって生体内導入前の殺菌工程の簡略化が可能となる。高い生体活性は、アナターゼの(101)がOH基に修飾され、表面がマイナスの電荷で覆われ、Ca^<2+>が表面に誘引されることに起因することが分かった。(2)遮熱性に優れた多孔質ジルコニア膜の作製Ni基単結晶超合金のタービン翼は耐熱性向上のためにZrO_2コーティングが施されている。本研究は安定な酸化皮膜を本来形成しないNi基超合金上にプラズマ電解酸化法でセラミック膜を形成させるという挑戦的なものであった。アルミナイズされたNi基単結晶超合金にプラズマ電解酸化法でAl_2O_3酸化防止コーティングを施し、その上からK_2[ Zr(CO_3)_2(OH)_2]を電解質に選択したプラズマ電解酸化を行うことにより、多孔質ジルコニア膜が作製できることを明らかにした。作製した膜は従来の遮熱コーティングと同等の断熱性および基盤との密着強度を有していることが分かった。(3)窒化ケイ素粒子を含んだ酸化物被膜の作製窒化ケイ素粒子が分散した電解液でプラズマ電解酸化処理を行うことにより、窒化ケイ素粒子を相当料含有した酸化物被膜をチタン表面に形成できることが分かった。窒化ケイ素の含有量をコントロールするのは1周期あたりの高電圧持続時間で、それを増加させることにより、電極表面の火花放電に伴う局所対流を激しく生じさせ、窒化ケイ素粒子が数多く膜内に取り込まれることを明らかにした。チタンおよびチタン合金は高い生体適合性を有することから、生体材料として広く利用されている。しかし、チタンと骨との接合強度が十分には高くないため、接合部分が剥離してしまう危険を免れない。その低い接合強度はチタン表面でのアパタイト形成能(生体活性)が低いことに起因している。平成21年度は、プラズマ電解酸化法によってチタン表面に酸化チタン(アナターゼ)膜を形成させ、酸化チタンがもつ高い生体活性を活用して、チタンおよびチタン合金表面に生体活性を付与することを研究目的とした。さらに、表面に形成させる酸化チタンは光触媒活性を有する物質であるので、光触媒活性を併せもたせることにより、紫外線照射によって生体内導入前の殺菌工程の簡略化が可能となる。生体活性と光触媒活性を併せもつ表面処理法を探索した。その結果、電解質である酢酸アンモニウム濃度が高くなるほど、酸化チタンの結晶化が促進され、生体活性が高くなることがわかった。アナターゼの(101)が表面に現れると、その端末がOH基に修飾されるため、表面がマイナスの電荷で覆われ、Ca^<2+>が表面に誘引される結果、アパタイトの形成が促進したと考えられる。酢酸アンモニウム濃度が高くなるにつれて光触媒活性が高くなることがわかった。

これは、酢酸アンモニウム濃度の増加により、光触媒活性の高いアナターゼ結晶の形成が促進されるためである。これらの結果と併せると、比較的高い酢酸アンモニウム濃度(0.8mol/L)の電解液でプラズマ電解酸化されたチタン表面は生体活性と光触媒活性を併せもつことがわかった。Ni基単結晶超合金(SA)のタービン翼はタービン入口温度上昇に伴い、耐熱性向上のためにZrO_2コーティングが施されている。このZrO_2コーティングは、一般的にプラズマ溶射法(APS)と電子ビーム物理蒸着法(EB-PVD)が用いられているが、装置費用が高く、複雑形状に均一な成膜が困難とされている。本研究では、低コストで大型・複雑形状に均一な酸化物セラミックスを施すことができるプラズマ電解酸化(PEO)法に注目した。通常のPEOではZrO_2コーティングは困難であるSAへZrO_2をコーティングさせることに挑戦した。試験片にはアルミナイズされたNi基単結晶超合金(ASA)を用いた。(1)Al_2O_3酸化防止コーティング(OBC)をASA上に形成させ、(2)OBC上にZrO_2遮熱コーティング(TBC)を形成させるために、(1)に対しては電解質:Na_4O_7P_2(0.25mol/L)、(2)に対しては電解質:K_2[Zr(CO_3)_2(OH)_2](2.54mol/L)を用い、いずれも電圧:100250V、試験時間:15分、pH:10以上という条件下でPEO処理した。15分のPEO処理でコーティングの膜厚は約50μmとなり、比較的高い速度でTBCが成膜できた。TBCは多孔質構造であり、かつ微細粒組織を含むことから、構造的には優れた遮熱性能が期待できる。コーティング中の結晶相は単斜晶、正方晶および立方晶ZrO_2であった。これは、PEO処理によって成膜時に高温となったため、高温安定相の正方晶および立方晶が形成し、急冷により形成した微細粒組織によって冷却時の相転移が阻害された結果である。密着強度は28.8±4.8MPa、熱伝導率は1.047W/mKであり、十分実用レベルにある。密着強度試験後の破面観察と破面の化学組成分析の結果、はく離箇所はOBC/TBC界面近傍であったと考えられる。本研究は,プラズマ電解酸化法により,新奇なセラミックコーティングを開発することが目的である。研究期間で得られた成果は以下の通りである。(1)生体活性と光触媒活性を併せもつ新奇な酸化チタン膜の作製生体材料として広く利用されているチタン合金と骨との接合強度を向上させるため、生体内でアパタイト形成能(生体活性)が高い酸化チタン膜の形成に挑戦した。酢酸アンモニウムを電解質に選択した場合、酸化チタンの結晶化が促進し、高い生体活性が得られることを明らかにした。その膜は光触媒活性も併せもつため、紫外線照射によって生体内導入前の殺菌工程の簡略化が可能となる。高い生体活性は、アナターゼの(101)がOH基に修飾され、表面がマイナスの電荷で覆われ、Ca2^+が表面に誘引されることに起因することが分かった。(2)遮熱性に優れた多孔質ジルコニア膜の作製Ni基単結晶超合金のタービン翼は耐熱性向上のためにZrO_2コーティングが施されている。本研究は安定な酸化皮膜を本来形成しないNi基超合金上にプラズマ電解酸化法でセラミック膜を形成させるという挑戦的なものであった。
GIS関連学会連合による継続的GIS技術専門教育体制実現のための企画調査

本研究の目的は、GIS技術専門教育実現のために、GIS技術資格制度実施体制の方向性を企画調査することにある。海外での資料収集、国内ではシンポジュウム(GIS学会秋季大会2003年10月23日に技術資格スペシャルセッション)を開催した。おもに以下の3つについて検討を行った。1、大学教育におけるGIS教育カリキュラムの検討2、大学教育における技術資格・継続教育制度(CPD)の検討日本技術者教育認定機構(JABEE)は、主に工学系の大学における技術者教育に重点が置かれている。GIS技術者教育は、工学系だけでなく、人文社会科学系の大学教育にも関係するため、現行のJABEEとの連携を図りつつも、新しい継続技術教育制度が必要であることが明確になった。3、主に社会人等のGIS技術資格制度の検討2003年の10月に米国のURISA(Urban and Regional Information System Association)が、GIS Professionalという技術資格認証制度を発足させた。米国アトランタで10月に開催された大会に参加し、GIS Professionalに関する情報を収集した。また、URISAとの連携を図るために人的交流を行った。また、国内の職能団体によるGIS技術者教育について調査し、これらのGIS関連団体との連携の方向性を明確にした。
乾湿が土壌コロイド粒子に及ぼす影響の界面科学的研究

代掻き後に水田作土が異常に硬化するいつき現象解明のための理論的基礎とするため、土壌の乾湿に起因する土壌コロイドの界面化学的変化を明らかにすることを目的として、本研究を行った。結果の概要は以下に示すとおりである。1.水稲を連作した土壌を用いて乾燥・再湛水の模擬実験を行った結果、湛水時に還元処理を行えば、その処理後に全ての土壌において鉄酸化物の全量が減少し、土壌の変異荷電に深く関わっている非晶質鉄酸化物画分が相対的に増加していた。また、還元処理後、土壌有機物が減少し、それが溶脱した鉄と結合していることが推察された。2.土壌コロイドの荷電特性評価法を確立するために、その代表的粘土鉱物数種を用いて検討した。その結果、代表的な永久電荷をもつモンモリロナイトは広いpH領域で一定した高い負荷電を持ち、カオリン鉱物でも小さいが永久荷電的な性質を示した。アロフェンでは正負荷電とも大きなpH依存性を示してpH5.5付近に荷電ゼロ点が観察された。3.CSイオン吸着法の土壌コロイドの陽イオン交換特性解明や荷電ゼロ点の測定などへの有効性を確認した。Csイオンを利用した測定法は、従来の測定法と比べてて測定中の汚染が回避でき、正確な測定値が得られるといった利点が認められた。4.レーザー散乱法による土壌の粒度分布の測定法を検討した結果、従来の沈降法との間に直接的な対応づけは困難であったが、測定データ間には高い相関関係が認められた。5.動電音響法によって主要土鉱物のぜータ電位を測定法について検討した結果、粘土研究への本法の有効性が認められた。土壌試料を採取する圃場として、有機物含量と粒度分布の異なる細粒質中粗粒質灰色低地土の水田を数点選定した。いずれも当該地域では典型的な連作水田である。試料は落水後土壌が乾燥する前に採取し、以降の実験に備えて生土のまま低温保存した。一般理化学性の分析結果より、CEC(陽イオン交換容量)は1020comlkg^<-1>、pHは5.27.1の範囲であった。主要粘土鉱物として細粒質水田ではハロイサイトが、粗粒質水田では雲母及び緑泥石が卓越していた。実験室内で田畑転換及び輪換を再現するため、湿土を風乾し再び湛水して土壌の変化を追跡したが、単に湛水するだけでは十分な還元状態が得られず、未処理の土壌と比較しても有意な変化は認められなかった。そこで還元剤を添加することによって湛水平衡中の土壌試料の酸化還元電位を現場の水田に近いレベルに維持することとし、各種処理試料を調整した。その結果、以下のような知見が得られた。○還元処理後全土壌においてFe酸化物の全量は減少したが、土壌の変異荷電の発現に深く関わっていると考えられる活性な非晶質Fe酸化物画分が相対的に増加していることが酸化物の形態別抽出によって明らかになった。○還元処理後有機物含量が減少し、C/N比の変化から有機物の質的変化も示唆された。減少した有機物は主として溶脱したFeと結合していたものと推察された。○無処理の土壌試料と風乾処理・還元処理後の土壌試料の粒度分布をレーザー回折法によって測定した結果、有機物の少ない土壌は処理によって最大粒度領域が顕著に変化したが、有機物の多い土壌はその変化が著しく少なかった。現在土壌の荷電特性と粒度分布の変化との関係を明らかにすべく、実験を継続中である。前年度の結果を受けて、今年度は土壌の荷電特性と粒径分布の変化との関係を明らかにすることを主眼に置いた。

土壌中の粘土鉱物を代表するものとして鉱床粘土の中から2:1型鉱物のモンモリロナイト、セリサイト、1:1型鉱物のカオリナイト、ハロイサイト、非晶質鉱物のアロフェンを用い、種々の測定に供した。その結果の概略は以下に示す通りである。○代表的な永久荷電鉱物であるモンモリロナイトはpHに関わらず100cmolkg^<-1>程度の負荷電を有し、広いpH範囲に於いて粒径分布に変化が見られなかった。○モンモリロナイトと同様、永久荷電性とされているセリサイトの負荷電は顕著なpH依存性を示し、変異荷電的な性質が強いことが示唆された。粒径分布も荷電特性と対応して高pHで細分化が確認された。○カオリナイト、ハロイサイトはpHによって正負荷電ともそれほど大きな変化は示さず、永久荷電的な性質が強いことが示唆された。粒径分布はセリサイトに類似しており、高pHでの細分化が確認された。○典型的な変異荷電鉱物であるアロフェンの正負荷電はもっとも大きなpH依存性を示し、pH5.5あたりに正味の荷電量がゼロとなる荷電ゼロ点(PZNC)が観察された。粒径分布は酸性領域、アルカリ性領域の両方で細分化が認められた。今後は乾湿の繰り返しに伴う各土壌粘土鉱物の荷電特性・粒径分布の変化の追跡、既存の指標値である水中沈定容積との対応付け、ζ電位に代表される界面動電現象との関連について明らかにすべく実験を継続中である。前年度までの成果を受けて、今年度は本研究により開発したセシウムイオン吸着法による土壌コロイドの荷電特性の再検討、レーザー散乱法による土壌の粒度分布の測定法の検討、動電音響法による主要な粘土鉱物のゼータ電位の測定法の検討などを行った。結果の概要は以下に示すとおりである。セシウムイオン吸着法の土壌コロイドの陽イオン交換特性解明や荷電ゼロ点の測定などへの応用が確認された。セシウムを利用した測定法は、ナトリウムやカリウムなどを利用する従来の測定法と比べてセシウムが自然界に存在する量が少ないため、測定中の汚損が回避でき、正確な測定値が得られるといった利点がある。レーザー散乱法による土壌の粒度分布の測定法を従来の水中沈降法と比較しながら検討した結果、両者の間に直接的な対応づけは困難であったが、両者の測定データには極めて高い相関関係が認められた。なお本法の利点としては、短時間で連続的な粒度分布の測定が可能である点にある。動電音響法によってカオリナイト、ハロイサイト、モンモリロナイト、アロフェンのゼータ電位を測定した結果、本法の粘土鉱物研究への有効性が示された。動電音響法の利点として、短時間に広いpH領域で連続的なゼータ電位の測定が可能であるという点で、今後の土壌コロイドの特性解明への利用の道が開けた。今後の問題として、セリサイトの荷電特性の解明、動電音響法によるゼータ電位測定の土壌コロイドへの応用などが残された。
直接内部改質式溶触炭酸塩型燃料電池内における気相汚染触媒の触媒能再生方法の実証

提案したDIR-MCFC内における気相汚染触媒の触媒能再生方法が実機において適用可能であるかを検討するために昨年度作成した実証試験装置を用い,気相汚染触媒を充填したDIR-MCFC単電池を作成して再生方法の検証を行った.なお,提案した再生方法は,電池昇温中の220°C650°Cの間で各種再生ガスを供給することで行った.その成果を以下に示す.1.気相汚染触媒を充填したDIR-MCFCを各種再生ガスを用いて定格温度まで昇温し,触媒反応を伴わないアノード側標準ガス組成(70.4H_2/17.6CO_2/12H_2O)での基本特性を測定した結果,どの再生ガスを用いた場合でも定格条件での電圧は約800mVを得ることができ,再生方法を用いることによる電池本体の特性劣化は無いことを確認した.2.セル外テストで再生可能であった100%N_2,S/C=2.0以上のガスを再生ガスとして用いた場合,昨年度確認したフレッシュ触媒を充填した通常のDIR-MCFCにおけるV-I特性および水素改質率と同等の特性を示し,提案した再生方法が実機においても適用化のであることを確認した.3.セル外テストで再生不可能であった100%CO_2を再生ガスとして用いた場合,定格条件での電圧は500mV以下,改質後の残メタン濃度20%以上と極めて悪く,実機においても再生法として適用できないことを確認した.4.現在,DIR-MCFCにおける運転条件であるS/C=1.5を再生ガスとして用いた場合,定格条件での電圧は710mV,残メタン濃度17%と悪く,気相汚染を生じさせない観点から本運転条件を採用することは避けるべきである.5.アムステルダムにおけるFuel Cells-Scienceand Technology-にてその成果を発表し,DIR-MCFCのメーカーである米国FCE社に評価された.今後,DIR-MCFCにおける触媒汚染現象を画像計測法などを用いて実際に確認することで,より効率的な汚染防止方法について検討を行う予定である.提案したDIR-MCFC内における気相汚染触媒の触媒能再生方法が実機において適用可能であるかを検討するための実証試験装置を作成し,本装置の性能評価およびフレッシュ触媒を充填した通常のDIR-MCFCの基礎特性を測定した.その成果を以下に示す.1.実証試験装置は完成しパック試験を行った結果,ガス系,温調系,記録系および電子負荷系など正常に動作することを確認した.2.触媒を充填しない通常のMCFCの基本特性試験を行った結果,ガス利用率U_fU_<ox>=40%,電流密度150mA/cm^2における電圧は820mVを得ることができ,電極面積16cm^2単電池としての標準的な特性を得ることができた.3.フレッシュ触媒を充填したDIR-MCFCの基本特性試験を行った結果,通常のMCFC同様に,ガス利用率U_f/U_<ox>=40%/40%,電流密度150mA/cm^2における電圧は800mVを得ることができた.さらに,アノード出口におけるガス組成分析からメタンガスは十分に改質されていることを確認した.4.ロンドンにおける第7回グローブシンポジウムに参加し,DIR-MCFCの研究では世界の第1人者であるFCEの副社長であるHnas C.Maru氏と本研究の趣旨を議論した結果,意義あるものと評価され,成果を論文公表して欲しいとの要請を受けた.今後,上記で作成した実証試験装置を用い,(1)気相汚染触媒を充填したDIR-MCFCを作成し,提案した再生法によって触媒が再生できるかを検証すると共に,再生できない場合についても検証を行う.(2)汚染触媒中のKOHがK_2CO_3に変化しない実機運転ガス条件の検討し,電池内における触媒再生における最適ガス条件の検討を行う.さらに,(3)実験後の触媒を取り出し,触媒能について尽応特性および各種分析により検討を行い,本再生法の妥当性を確認する.提案したDIR-MCFC内における気相汚染触媒の触媒能再生方法が実機において適用可能であるかを検討するために昨年度作成した実証試験装置を用い,気相汚染触媒を充填したDIR-MCFC単電池を作成して再生方法の検証を行った.なお,提案した再生方法は,電池昇温中の220°C650°Cの間で各種再生ガスを供給することで行った.その成果を以下に示す.1.気相汚染触媒を充填したDIR-MCFCを各種再生ガスを用いて定格温度まで昇温し,触媒反応を伴わないアノード側標準ガス組成(70.4H_2/17.6CO_2/12H_2O)での基本特性を測定した結果,どの再生ガスを用いた場合でも定格条件での電圧は約800mVを得ることができ,再生方法を用いることによる電池本体の特性劣化は無いことを確認した.2.セル外テストで再生可能であった100%N_2,S/C=2.0以上のガスを再生ガスとして用いた場合,昨年度確認したフレッシュ触媒を充填した通常のDIR-MCFCにおけるV-I特性および水素改質率と同等の特性を示し,提案した再生方法が実機においても適用化のであることを確認した.3.セル外テストで再生不可能であった100%CO_2を再生ガスとして用いた場合,定格条件での電圧は500mV以下,改質後の残メタン濃度20%以上と極めて悪く,実機においても再生法として適用できないことを確認した.

4.現在,DIR-MCFCにおける運転条件であるS/C=1.5を再生ガスとして用いた場合,定格条件での電圧は710mV,残メタン濃度17%と悪く,気相汚染を生じさせない観点から本運転条件を採用することは避けるべきである.5.アムステルダムにおけるFuel Cells-Scienceand Technology-にてその成果を発表し,DIR-MCFCのメーカーである米国FCE社に評価された.今後,DIR-MCFCにおける触媒汚染現象を画像計測法などを用いて実際に確認することで,より効率的な汚染防止方法について検討を行う予定である.
教育実習生の教授活動を支える「信念」に関する比較文化的研究

本研究は、教師の教授活動を支える教師の信念(Teacher's Belief)を比較文化的視点から対象化・相対化してとらえることを目的としている。本研究では教師の信念を「理想信念」と「実践信念」とに区別し、その国の文化的背景が特に「理想信念」に反映されると考える。本研究で得られた成果は以下のとおりである。1.教師の信念を「理想信念」と「実践信念」を視点としてとらえる理論的枠組みを用具的理解と関係的理解を視点として構築した。2.上記の視点に基づいて実施したインタビュー調査の結果、以下の諸点が判明した。(1)授業開始前では関係的理解を指導目標とするが、実際に授業が始まると用具的理解に留まる傾向が見られた。しかも、教師自身、目標と実態とのズレを意識している実態が明らかになった。(2)実際の授業で用具的理解として特定される発問や指導をしてしまう背景には、関係的理解を深める具体的な発問の内容と形式が事前に十分に明らかにされていないことが判明した。3.教師の信念の変容をとらえるための質問紙調査課題を開発した。これを日米の教育実習生に実施することで、今後「理想信念」と「実践信念」の様相がより一層明らかにされよう。本年年度の成果は以下の通りである。(1)教師の信念を「理想信念」と「実践信念」を視点としてとらえる理論的枠組みをR.R.Skempの理解モデルに基づいて構築した。すなわち、用具的理解と関係的理解を視点として、教師の信念をとらえる枠組みを構築した。(2) (1)の考察を踏まえて、教師の信念とその教授活動への反映をとらえる実態調査研究の枠組みを検討し、授業開始前と後に教育実習生(3名)にインタビュー調査を実施した。(3)インタビュー調査の結果、以下の諸点が判明した。しかも、教師自身、当初の目標と実態とのズレを意識しており、授業に対する反省と後悔が見出せた。(2)実際の授業で用具的理解として特定される発問や指導をしてしまう背景には、定期試験への対応や関係的理解を深める具体的な発問の内容と形式が十分に事前に明らかにさていないことが判明した。来年度は、米国の調査対象者を特定して予備調査から本調査へと展開し、「理想信念」を関係的理解に実践信念」を用具的理解へと対応つける本研究の着想の妥当性をより一層追求していく。
近視性牽引黄斑症に対する新規低侵襲レーザー治療法の開発

失明の原因疾患として上位を占める病的近視患者の約1割に生じる重篤な合併症が近視性牽引黄斑症である。近年、近視性牽引黄斑症への硝子体手術に関する多数の研究成果が我が国から報告されているが、手術の侵襲はいまだに少ないとは言えず、低侵襲な治療方法の開発が急務である。本研究では次世代型広角光干渉断層計による眼底断層像の診断とNd:YAGレーザー照射治療を組み合わせた新しい近視性牽引黄斑症の診療を開発することを目的としている。申請者は先行研究の中で、病態として網膜の牽引部位が黄斑と離れているという独自の知見を得ていて、これを本研究に発展することで近視性牽引黄斑症の新規診療法を確立することが期待できる。
スピノール量子気体における軌道物性

磁場勾配パルスを用いてRashba型およびDresselhaus型を含む一般的なスピンー軌道相互作用を作りだす方法を提案した。従来の方法はドレスド状態にある原子の断熱的運動に基づく方法であったが、我々は原子が持つ磁気モーメントが外部磁場と結合するという自由度を用いることによって、ドレスド状態と断熱的運動に制限されないスキームを提案した。基本的なアイデアは、外部磁場に空間依存性を持たせることによって、原子の内部状態のゼーマン分裂が空間依存性を持ち、それが今度は波動関数の位相の変化に空間依存性を生みだし、それがゲージ場として作用するというアイデアである。2次ゼーマン効果により原子のゼーマンシフトはスピン状態によって異なるために、その自由度を利用することで任意のタイプのスピンー軌道相互作用相互作用が生成できる。次に、対称性に基づいた、スピンー軌道相互作用をするスピノールBECの基底状態の系統的な探索を行った。2次元のスピノールBECではスピンと空間を同時にSO (2)回転することによって系の状態は不変であるという性質とスピノールBECの持っている離散対称性が組み合わさることによって、ストライプ、三角格子、四角格子、カゴメ格子などの様々な空間構造が自発的対称性の破れによって生じることを示した。また、これらの格子構造がトラップ系においても現れることを数値計算によって確かめた。更に、スピンー軌道相互作用が存在するスピノールBECの基底状態にけるトポロジカル励起の研究を行い、系を回転させることなく様々な種類の渦が発生することを見出し、その物理的起源がゲージ、スピン、および空間回転対称性の自発的破れによることを指摘した。そのような複合的対称性の破れは渦の種類だけでなく、渦の内部構造をも決定する場合があることを指摘した。本研究の目的は、スピン軌道相互作用をするスピン自由度を持ったボース・アインシュタイン凝縮の研究を、スピン軌道相互作用の新しい生成法、それによる様々なスピン構造の自発的発生、および、トポロジカル励起の系統的な研究を行うことであった。これらすべての目的を達威し、それを出版することができた。(抄録なし)冷却原子気体は固体物理系でしばしば遭遇する複雑さを有しない量子物理を研究する理想的な系である。最近、イアン・スピルマンのグループは擬1/2スピンのボース粒子系でスピン-軌道相互作用を実装する方法を提案したが、これは冷却原子系を制御する上で新たなツールが生まれたことを意味する。我々は、これをスピンという内部自由度を有したスピノールボース・アインシュタイン凝縮体へ適用して、可能な基底状態を原子スピンが1/2、1、2のそれぞれの場合について調べた。擬スピン1/2の場合は、単一軌道の平均場はすべて時間反転対称性を破る。これを破らないためには、少なくとも2個の軌道を原子が占有する必要があり、これは凝縮体がフラグメントしていることを意味している。スピン-軌道相互作用が存在する場合に自発的に発生する様々な渦構想についても研究を行い、三角格子やカゴメ格子の形成についても研究を行っている。人工ゲージ場により中性原子気体に生じたスピン・軌道相互作用のもとでのBECの分類法の研究を行い、強いスピンー軌道相互作用をする(擬)スピン1/2,1,2のスピノルボース・アインシュタイン凝縮(BEC)の基底状態を対称性に基づいて分類する方法を開発した。SO(2)スピン・空間回転対称性から離散対称性へと対称性の破れが起こると、光格子ポテンシャルが存在しなくても系は自発的に格子構造を発現することが見出された。例えば、擬スピン1/2の系では2種類のカゴメ格子が現れる。また、スピンが2のBECでは1軸と2軸のネマティック相が交互に並んで格子を組むことが見出された。擬スピン1/2の系では、平均場状態は時間反転対称性を常に破るが、多体的な基底状態では時間反転対称な基底状態が存在することが示される。この状態は分裂した凝縮体と呼ばれ、原子数が小さな凝縮体で実現されるものと期待される。この研究はPhysicalReviewA誌に掲載された(Z.F.Xu, Y.Kawaguchi, L.You, and M.Ueda, Phys.Rev.A86,033628)。

更に、スピンー軌道相互作用が存在するスピノールBECの基底状態にけるトポロジカル励起の研究を行い、系を回転させることなく様々な種類の渦が発生することを見出し、その物理的起源がゲージ、スピン、および空間回転対称性の自発的破れによることを指摘した。そのような複合的対称性の破れは渦の種類だけでなく、渦の内部構造をも決定する場合があることを指摘した。これまで、スピン-軌道相互作用にある系について周期的なトラップポテンシャルである光格子が存在しない場合についての様々な基底状態について調べた。その結果、三角格子やカゴメ格子などが自発的対称性の破れの結果として表れることを見出した。昨年度に引き続き、当初計画に従ってスピン-軌道相互作用を行うスピノールBECの研究を行った。昨年度に数値的に見出された現象を統一的に理解することが目的であったが、これが達成できたと判断される。本研究の目的は、スピン軌道相互作用をするスピン自由度を持ったボース・アインシュタイン凝縮の研究を、スピン軌道相互作用の新しい生成法、それによる様々なスピン構造の自発的発生、および、トポロジカル励起の系統的な研究を行うことであった。これらすべての目的を達威し、それを出版することができた。今後も現在の研究を引き続き推進する。とりわけ、スピン-軌道相互作用を実装する実験的にシンプルな方法を探求する。また、これまで行った2次元系の研究を3次元系へ拡張する。更に、磁気的双極子相互作用とスピン-軌道相互作用の相乗効果についても研究する予定である。本研究はスピン-軌道相互作用をスピンをもったBECへ持ち込むことによって実現するので、それを実験に実装するための方法を考えることが今後の研究の指針の一つとなる。また、最近になって強いダイポール相互作用をする原子種が実験的に実現されているので、その物性を調べる探索的研究も始める予定である。(抄録なし)
発生工学による痛覚伝達機構の解明

末梢組織の慢性炎症や神経損傷など病的状況下において、熱などの侵害性刺激に対する感受性が亢進する痛覚過敏反応だけでなく、本来痛みを誘発しない触覚刺激により痛み(アロディニア)が誘発される。遺伝子工学の急速な実験技術の進歩により、サブスタンスPやグルタミン酸が急性痛や痛覚過敏反応の発症に関与することが明らかとなったが、アロディニアに関しては、どのような生体因子が関与するのかという基本的な問題も不明であった。これまで、我々が確立したin vivoのアロディニアモデルを用いて薬理学的にアロディニアの発症機構を解明してきた。今回、当該モデルをPG(プロスタグランジン)合成酵素やPG受容体ノックアウトマウスに適用し、以下の知見を得た。脳型PGD合成酵素のノックアウトマウスでは、PGD_2とPGE_2による痛覚過敏反応は影響されなかったのに対し、PGE_2によるアロディニアが誘発されず、fgオーダーのPGD_2をPGE_2と同時投与することによりPGE_2のアロディニアを誘発することができた。これらの結果は極微量のPGD_2がPGE_2のアロディニアの誘発に必要であること、PGD_2はpgオーダーではPGE_2のアロディニアの誘発を抑制することから、PGD_2は2相性にアロディニアの誘発に関与することがノックアウトマウスを用いることで明らかになった。さらに、PGD_2の作用には、抑制性のアミノ酸GABAが関与する可能性が示唆された。現在、他のPG合成酵素やPG受容体についても検討を加え、次々と新しい知見が得られつつある。これまでPGは末梢組織、オピオイド系は中枢神経系で痛覚反応に関与すると考えられてきた。我々は最近、新規ペプチド・ノシスタチンの単離・同定に成功し、その受容体のクローニングを進めている。発生工学的手法を駆使して、PGとオピオイド系がいずれも脊髄レベルにおいてアロディニアの発生機構に関与していることを物質レベルで明らかにしつつある。これまで、我々を含め世界の研究室は、受容体の作動薬や拮抗薬、さらに酵素の阻害剤を用いて痛みの作用機構の解析を進めてきた。最近、発生工学的手法により、ある特定の生体因子を欠損させたノックアウトマウスを作製することが可能となり、より直接的に生体因子の関与を解明することが可能となってきている。我々は、マウス脊髄腔内に投与したプロスタグランジン(PG)が、侵害性刺激による痛覚過敏反応だけでなく、触覚などの非侵害性刺激による痛覚(アロディニア)を長期間誘発すること、これらの痛覚反応は例えば、PGD_2→PGD受容体→サブスタンスP→痛覚過敏反応、PGE_2→PGE受容体→グルタミン酸→一酸化窒素(NO)→痛覚過敏反応とアロディニアという作用機序で誘発されることを薬理学的に明らかにしている。今年度はグルタミン酸NMDA受容体やPGD合成酵素のノックアウトマウスを用いて研究を行い以下の知見を得た。1)グルタミン酸NMDA受容体ノックアウトマウスではPGE_2による痛覚過敏反応が消失したのに対し、PGD_2による痛覚過敏反応は消失しなかった。2)2種類のNMDA受容体εサブユニットノックアウトマウスを用いて、初めてPGE_2とPGF_2αのアロディニアはいずれもNMDA受容体を介するものの、前者はε1、後者はε4を介しており異なる反応経路を介することを初めて示した。

3)PGE_2のアロディニアがPGD_2で抑制されるが、PGF_2αのアロディニアは抑制されないこと、4)PGD合成酵素のノックアウトマウスではPGE_2のアロディニアがみられず、極微量のPGD_2を髄腔内投与することにより、PGE_2のアロディニアがみられるようになったことから、PGD_2はアロディニア誘発の調節因子として重要な役割をすることが明らかになった。末梢組織の慢性炎症や神経損傷など病的状況下において、熱などの侵害性刺激に対する感受性が亢進する痛覚過敏反応だけでなく、本来痛みを誘発しない触覚刺激により痛み(アロディニア)が誘発される。遺伝子工学の急速な実験技術の進歩により、サブスタンスPやグルタミン酸が急性痛や痛覚過敏反応の発症に関与することが明らかとなったが、アロディニアに関しては、どのような生体因子が関与するのかという基本的な問題も不明であった。これまで、我々が確立したin vivoのアロディニアモデルを用いて薬理学的にアロディニアの発症機構を解明してきた。今回、当該モデルをPG(プロスタグランジン)合成酵素やPC受容体ノックアウトマウスに適用し、以下の知見を得た。脳型PGD合成酵素のノックアウトマウスでは、PGD_2とPGE_2による痛覚過敏反応は影響されなかったのに対し、PGE_2によるアロディニアが誘発されず、fgオーダーのPGD_2をPGE_2と同時投与することによりPGE_2のアロディニアを誘発することができた。これらの結果は極微量のPGD_2がPGE_2のアロディニアの誘発に必要であること、PGD_2はpgオーダーではPGE_2のアロディニアの誘発を抑制することから、PGD_2は2相性にアロディニアの誘発に関与することがノックアウトマウスを用いることで明らかになった。さらに、PGD_2の作用には、抑制性のアミノ酸GABAが関与する可能性が示唆された。現在、他のPG合成酵素やPG受容体についても検討を加え、次々と新しい知見が得られつつある。これまでPGは末梢組織、オビオイド系は中枢神経系で痛覚反応に関与すると考えられてきた。我々は最近、新規ペプチド・ノシスタチンの単離・同定に成功し、その受容体のクローニングを進めている。発生工単的手法を駆使して、PGとオビオイド系がいずれも脊髄レベルにおいてアロディニアの発生機構に関与していることを物質レベルで明らかにしつつある。
アジア太平洋域における大気エアロゾルの偏光観測

得られた研究成果を以下にまとめる.1.衛星データ解析によるエアロゾル・リトリーバル従来の衛星による気リモートセンシングでは.放射輝度値(可視,赤外波長データ)を用いてきた.本研究では,ADEOS-I(1996-1997),ADEOS-II(2002-2003)衛星搭載のPOLDER偏光データを利用したエアロゾルの光学特性の導出(リトリーバル)に成果を挙げた.ADEOS-2/POLDERデータの取得により,2003年4月から10月の大気エアロゾルの全球規模分布図を導出した.ADEOS/POLDERデータの成果の比較から,1997年から2003年への大気エアロゾルの年変化を把握できた.同時に,エアロゾルと深く関連する雲粒子特性や水蒸気量の全球分布を導出し,相互の関係を求めた.2.地上観測とデータ解析衛星データから得られるグローバルな成果を有効に活用するためには,ローカルな地上観測による検証を行なわねばならない.1996年よりポータブル型多波長偏光放射計を導入し,日本各地での上空大気光の偏光観測と太陽直達光観測に着手してきた.また,近年では日本に限らず広く大気偏光放射観測を実施するに至っている.さらに,エアロゾルは空間変動だけではなく,時間的な変動も大きい.時間変化を捉えるには長期的な定点観測が必要である.本研究グループは,エアロゾル観測ネットワークNAS/AERONET,SKYNETサイトに参加している.下記に,観測成果をまとめる.(1)近畿大学本部キャンパス(東大阪)常時集中観測(3)APEXフィールドキャンペーンに参加(4)海洋観測船「みらい」での観測に参加(5)偏光放射計の機器校正(6)日本近海での大気観測得られた研究成果を以下にまとめる.1.衛星データ解析によるエアロゾル・リトリーバル従来の衛星による気リモートセンシングでは.放射輝度値(可視,赤外波長データ)を用いてきた.本研究では,ADEOS-I(1996-1997),ADEOS-II(2002-2003)衛星搭載のPOLDER偏光データを利用したエアロゾルの光学特性の導出(リトリーバル)に成果を挙げた.ADEOS-2/POLDERデータの取得により,2003年4月から10月の大気エアロゾルの全球規模分布図を導出した.ADEOS/POLDERデータの成果の比較から,1997年から2003年への大気エアロゾルの年変化を把握できた.同時に,エアロゾルと深く関連する雲粒子特性や水蒸気量の全球分布を導出し,相互の関係を求めた.2.地上観測とデータ解析衛星データから得られるグローバルな成果を有効に活用するためには,ローカルな地上観測による検証を行なわねばならない.1996年よりポータブル型多波長偏光放射計を導入し,日本各地での上空大気光の偏光観測と太陽直達光観測に着手してきた.また,近年では日本に限らず広く大気偏光放射観測を実施するに至っている.さらに,エアロゾルは空間変動だけではなく,時間的な変動も大きい.時間変化を捉えるには長期的な定点観測が必要である.本研究グループは,エアロゾル観測ネットワークNAS/AERONET,SKYNETサイトに参加している.下記に,観測成果をまとめる.(1)近畿大学本部キャンパス(東大阪)常時集中観測(3)APEXフィールドキャンペーンに参加(4)海洋観測船「みらい」での観測に参加(5)偏光放射計の機器校正(6)日本近海での大気観測本年度は,対象とする物理量の立場から分類すると,1)大気エアロゾル2)雲3)大気水蒸気量の3項目の大気構成物質の導出(リトリーバル)を試みた.研究方法から眺めると,項目1の大気エアロゾルは衛星データ利用と地上偏光放射観測に基づき,項目2,3の雲,水蒸気には衛星データ解析に基づいて研究を進めた.地上観測に焦点を当てて報告する.衛星データから得られるグローバルな成果を有効に活用するためには,ローカルな地上観測による検証を行なわねばならない.1996年よりポータブル型多波長偏光放射計(PSR-1000/オプトリサーチ社)を導入し,宇宙開発事業団,気象研究所,神戸商船大学,金沢工業大学等の共同プロジェクトとして,日本上空大気光の偏光観測と太陽直達光観測に着手し,国内の偏光観測グループの組織作りに大きく貢献した.これにより,近年では海洋技術センターの"みらい"や水路部の"開洋丸",アジア太平洋域大気エアロゾル観測プロジェクト(ACE-Asia, APEX)のメンバーとして,日本に限らず広く大気偏光観測を実施するに至っている.更に2000年9月にはアメリカNASAのAERONET放射計が近畿大学白浜水産研究所に設置された.本年度後半には,本プロジェクトの支援の下に製作したポータブル型偏光放射計(株式会社プリード社製)によって,新たに時系列データが得られつつある.APEXやACE-Asia等のアジア太平洋域の集中大気観測への参加に加え,8月にはSKYNETサイトの一つである敦煌観測所を訪れ,観測サイト調査を行った.来年度,近畿大学班は敦煌に全自動型偏光放射計の設置を計画している.また.千葉大学環境リモートセンシング研究センターの本多嘉明助教授を責任者とするモンゴルフィールドキャンペーンに参加した.12月にはインドIIT KanpurのRamesh Singh教授が1ヶ月来日滞在して,インドでの観測計画,データ取得について研究打ち合わせをした.本年度の成果をまとめる.[I]実施した大気エアロゾル観測は大きく以下の常設観測と遠征観測に分けられる.1.遠征観測(1)集中観測春オーストラリア(千葉大プロジェクトに参加)夏

チベット(CEOP_Campに参加)秋太平洋(JAMSTEC/みらい研究航海に参加)(2)船舶観測夏東京湾(東京商船大学研究航海船「汐路丸」乗船)四国沖,九州沖,瀬戸内海(神戸商船大学研究航海船「深江丸」乗船)(3)機器校正検証観測冬MLO(ハワイマウナロア山)(4)APEX-E3 (平成15年3月15日4月15日)現在実施中(注1参照)2.常設観測(1)近畿大学東大阪キャンパス簡易型多波長偏光放射計,全天カメラ,日射計との同時観測を実施したことで,東大阪上空の大気変動把握に不可欠な常時観測が可能となっている.近畿大学東大阪キャンパス,近畿大学白浜水産研究所(3)SKYNETサイト近畿大学東大阪キャンパス,長崎県福江島注1)アジア域の広域大気変動の把握を目的とした集中「春がすみ」観測.奄美大島長崎県福江島がスーパーサイトで,当グループはこの期間,石川県柳田村にAERONETサイトを近畿大学から移動.2.SeaWiFSデータを用いた地上観測データとの比較検証.以上より,アジアアンダストは,土壌性の黄砂に大気汚染物質が混合した「質した黄砂粒子」であることがわかった.平成15年度の成果を以下にまとめる.1.大気エアロゾル観測網を用いた定点観測網の維持2003年はAPEX-E3集中観測が実施された.同期間中を含め,和歌山県白浜,能登半島,長崎県福江島の3ヶ所にて放射計を設置し,エアロゾルの連続観測を実施した.2003年の黄砂観測日数は各地の地上観測結果より,2001年,2002年と比べて非常に少ないことを示している.晩春の5月にはロシア・バイカル湖付近で起こった森林火災による煙が観測された.解析の結果,森林火災特有の微小粒子の割合が非常に大きく,また5月21日における一回散乱アルベドの値は0.92であった.いずれのサイトのデータもAERONET (NASA),SKYNET(千葉大学・東京大学)データとしてWeb上で公開を行なっている.2.遠征隊気偏光放射観測2003年春、夏の四国九州沿岸域海上観測。秋の「みらい研究航海」参加による赤道域太平洋上での観測を実施した。蓄積したデータとの比較により大気環境の年変化が得られた。3.大気エアロゾルと大気汚染物質の関係の考察環境省管轄の大気監視局データ(SPM他)の解析と表示システムの作成、並びに大気放射観測、衛星解析から得られたエアロゾル特性との相互参照から、明らかな相関関係のあることが判明した。新たに測定機器を導入し、PM2.5の計測を開始した(H16年3月15日)。平成16年度の成果を以下にまとめる.1.大気エアロゾル観測網を用いた定点放射観測網の維持和歌山県白浜,東大阪,長崎県福江島の3ヶ所に放射計を設置し,エアロゾルの連続観測を実施した。いずれのサイトのデータもAERONET(NASA), SKYNET(千葉大学・東京大学)データとしてWeb上で公開している.2.遠征偏光放射観測
自己意識における時間性

自己制御の時間的本質を明らかにするために、共時的な自己制御の基礎にある現象的自己の統一性および通時的な自己制御の基礎にある物語論的自己の統合性について研究を行った。まず、第一に、現象的自己の統一性を知覚の観点から明らかにするために、知覚の時間構造の哲学的研究を行った。神経科学や錯覚の心理学などの知見を参照して、哲学的時間論・知覚論を行為者の知覚経験の構造という側面から研究するという新しい着眼点のもとで、知覚のもつ時間的構造を解明した。また、視覚の時間錯覚(ポストディクション)を題材として、知覚経験の時間的構造について検討を行った。とくに、知覚経験はその内容と同じ時間的構造をもつとする見解(延長主義的モデル)の最終的な根拠は、自身の経験がいつ生じたかに関する主観的判断にあることを明らかにした。第二に、物語論的自己の統合性を明らかにするために、通時的な時間経験と自己のあり方を研究した。私たちの意識にはつねに何らかの通時的な時間意識が伴うが、認知心理学の実験によると、幼児の通時的な時間意識は成人に比べて不完全である。不完全な通時的な時間意識には不完全な出来事カテゴリーが伴うという仮説を立てることによって、最も原始的な通時的時間意識から、動物や幼児の通時的時間意識を経て、成人の通時的時間意識に至るまで、通時的時間意識と出来事カテゴリーの生成を統一的かつ連続的に把握することを試みた。また、私たちは心のなかで過去の自分を想起したり、未来の自分を展望したりすることができるが、このような心的時間旅行によって物語論的自己が情動的に構成されることを明らかにした。つまり、物語論的自己は情動的に彩られた自己の通時的な物語として成立し、通時的な自己制御はそのような物語の一貫性を維持するような形で行われるのである。27年度が最終年度であるため、記入しない。現在の共時的な自己である「現象的自己」と過去から未来へと続く通時的な自己である「物語論的自己」の具体的なあり方とその神経基盤について、つぎの研究を行った。1将来自己が現在自己とどの程度連続的なものとして表象されるかが将来自己表象の鮮明さなどの要因によって左右されることを明らかにした。また、心的時間旅行にはエピソード記憶だけではなく、意味記憶も必要であり、意味記憶によって心的時間旅行における将来自己の表象のされ方が左右されることを明らかにした。2時間と自己について、時間経験を位置付けるための存在論的前提と時間認識との関係、自己の存在論的位置付け、時間経験を表現する論理学体系、時間経験と情報更新の関係、時間経験と知覚の関係、脳科学研究の成果を基盤にした知覚の多層性と能動性などを中心に哲学的観点から研究を行った。3現象的自己・眺望的自己・物語論的自己と「出来事」カテゴリーの関連を追究することにより、第一に、眺望的自己の持つ「アスペクト認識」とは原初的出来事カテゴリーの出現を意味すること、第二に、これらのうち物語論的自己だけが距離的時間枠組みでなく、位置的時間枠組みを持つが、それは完全な出来事カテゴリーの出現によって初めて、指標性や行為とのつながりから解放された時間枠組みが可能になるということを意味すること、この二点を明らかにした。4知覚的な時間経験の基礎となる意識の統一性に関して、とくに意識経験の統一性とその観察者たる主体という観念について基礎的な反省を行うために、統一性とその神経基盤について考察した。