hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
クォーク・グルオンプラズマとその探針の研究

高エネルギー重イオン衝突によって生成が期待されているクォーク・グルオンプラズマのシグナルに関して,カイラル相転移の動的過程とプラズマ遮蔽効果によるJ/ψ粒子の生成抑圧の2つの側面について研究をおこなった.クォーク・グルオンプラズマの冷却の過程で起ることが予測されるカイラル対称性の自発的破れを伴うカイラル相転移については,この相転移を特徴づける秩序変数の運動方程式とその特殊解をQCDの有効理論である線形シグマ模型をもちいて汎関数シュレーディンガー抽像の方法で調べた.この方法によって,カイラル空間における回転を伴う平面進行波の古典解(アンセルム・リシュキン解)の量子論的拡張を行った.また,その平均場理論としての基礎づけを多体問題のHartree-Bogoliubov理論形式を使って行い,非共変な汎関数シュレーディンガー方程式から共変なKlein-Gordon型の自己無撞着場の方程式への書き換えができることを示した.さらに,この解の有限温度への拡張を,ガウス型密度行列の平衡解にアイソスピン空間での回転を加えることにより行った.一方,カイラル対称性のあからさまな破れが存在すると,この集団運動は中間子(個別)励起と結合して減衰することを示し,その減衰時間を線形応答理論によって計算した.クォーク・グルオンプラズマ生成のシグナルとしてのJ/ψ抑圧の研究では,プラズマ遮蔽効果のような集団的かつコヒーレントな効果とグルオンとの非コヒーレントな散乱による吸収の効果が共存した場合,J/ψ抑圧のパターンにどういう特徴が現れるかを非エルミート調和振動子模型をもちいて現象論的に調べた.また,この模型のよりミクロな基礎付けを行うためランダムカラー場中でのカラー双極子の伝播を調べた.この場合もカラー・トランスパレンシー効果によって吸収の抑制が起こり,これまで現象論的に成功している「核吸収」効果を説明するにはカラー八重項との結合が必要であることがわかった.高エネルギー重イオン衝突によって生成が期待されているクォーク・グルオンプラズマのシグナルに関して,カイラル相転移の動的過程とプラズマ遮蔽効果によるJ/ψ粒子の生成抑圧の2つの側面について研究をおこなった.クォーク・グルオンプラズマの冷却の過程で起ることが予測されるカイラル対称性の自発的破れを伴うカイラル相転移については,この相転移を特徴づける秩序変数の運動方程式とその特殊解をQCDの有効理論である線形シグマ模型をもちいて汎関数シュレーディンガー抽像の方法で調べた.この方法によって,カイラル空間における回転を伴う平面進行波の古典解(アンセルム・リシュキン解)の量子論的拡張を行った.また,その平均場理論としての基礎づけを多体問題のHartree-Bogoliubov理論形式を使って行い,非共変な汎関数シュレーディンガー方程式から共変なKlein-Gordon型の自己無撞着場の方程式への書き換えができることを示した.さらに,この解の有限温度への拡張を,ガウス型密度行列の平衡解にアイソスピン空間での回転を加えることにより行った.一方,カイラル対称性のあからさまな破れが存在すると,この集団運動は中間子(個別)励起と結合して減衰することを示し,その減衰時間を線形応答理論によって計算した.クォーク・グルオンプラズマ生成のシグナルとしてのJ/ψ抑圧の研究では,プラズマ遮蔽効果のような集団的かつコヒーレントな効果とグルオンとの非コヒーレントな散乱による吸収の効果が共存した場合,J/ψ抑圧のパターンにどういう特徴が現れるかを非エルミート調和振動子模型をもちいて現象論的に調べた.また,この模型のよりミクロな基礎付けを行うためランダムカラー場中でのカラー双極子の伝播を調べた.この場合もカラー・トランスパレンシー効果によって吸収の抑制が起こり,これまで現象論的に成功している「核吸収」効果を説明するにはカラー八重項との結合が必要であることがわかった.1)プラズマ遮蔽効果と異常J/ψ抑圧効果:CERNの重イオン衝突実験で最近観測された「異常なJ/ψ粒子の生成抑圧」がプラズマ遮蔽効果によって説明できるかどうか検討した。これまでにあった陽子・原子核衝突や軽イオン衝突のデータに見られたJ/ψ抑圧は、核物質中をJ/ψ粒子が通過する際、核子との衝突によって吸収を受けるという描像でよく説明されてきた。最近発見された「異常なJ/ψ抑圧」というのは、鉛・鉛衝突の際、従来の描像による予測から40%程度更に強い抑圧が見られたというのもで、既にいくつかのグループによって、クォーク・グルオン・プラズマができたものと仮定した簡単な幾何学的モデルで説明ができることが示されていた。我々の研究では、これらのモデルで仮定されていた、プラズマによる抑圧の「しきい値」が本当に必要かどうか、またその存在が理論的に根拠付けることができるかに焦点をあてて検討した。その結果、1995年にとられたデータに関する限り、しきい値の存在しないモデルでも、十分説明ができることがわかった。4月の学会で報告予定。2)カイラル相転移の非平衡動力学:量子論的揺らぎの効果を取り入れたカイラル相転移の動力学の記述の研究を、変分法的アプローチで行った。温度ゼロでも対称性の自発的破れにともなって、凝縮中間子場の「集団運動」を考えることができ、それは最近「DCC(Disoriented Chiral Condensate)」というニックネ-ムで呼ばれているが、われわれは時間的に振動する「DCC」場の周期に量子論的効果による上限があることを発見した。現在論文執筆中。

重イオン衝突でできた高温クォーク・グルオンプラズマの冷却の過程でカイラル対称性の自発的破れを伴う所謂カイラル相転移が起ることが予想されるが、この相転移を特徴づける秩序変数の運動方程式とその特殊解をQCDの有効理論である線形シグマ模型をもちいて汎関数シュレーディンガー描像の方法で調べた。以前から非線形シグマ模型の古典解として、カイラル空間における回転を伴う平面進行波がアンセルム・リシュキン解として知られていたが、我々はこの解にガウス近似による量子論的な揺らぎも取り込んだ解を作ることに成功した。我々の理論形式は原子核の集団運動の理論的記述と非常に良く似ており、量子力学の問題(原子核の回転)を場の理論の問題(シグマ模型におけるアイソスピン集団運動)に拡張したものになっている。この結果はPhys.Letts.B誌に発表した。またこの理論の有限温度への拡張も行なった。この結果は現在専門誌に投稿中。もう一つの研究課題であるクォーク・グルオンプラズマ生成によるJ/ψ抑圧の研究では、プラズマ遮蔽効果のような集団的かつコヒーレントな効果とグルオンとの非コヒーレントな散乱による吸収の効果とが共存した場合を、非エルミート調和振動子模型をもちいて調べた。この模型は吸収へのカラー・トランスパレンシー効果が自動的に取り込まれるようになっており、これまでグラウバー近似で吸収断面積によって現象論的に確率過程的に記述されていた過程への量子論的な干渉効果の役割も調べた。この結果は現在投稿準備中。重イオン衝突でできた高温クォーク・グルオンプラズマの冷却の過程でカイラル対称性の自発的破れを伴う所謂カイラル相転移が起こることが予想される。我々は、この相転移を特徴づける秩序変数の運動方程式とその特殊解をQCDの有効理論である線形シグマ模型をもちいて汎関数シュレーディンガー描像の方法で調べてきた。これまでの研究で、この方法によって、カイラル空間における回転を伴う平面進行波の古典解(アンセルム・リシュキン解)を量子論的に拡張することに成功していたが、その平均場理論としての基礎づけを多体問題のHartree-Bogoliubov理論形式を使って行い、非共変な汎関数シュレーディンガー方程式から共変なKlein-Gordon型の自己無撞着場の方程式への書き換えができることを示した。また、これまでは温度ゼロの状態を記述してきたが、この研究の本来の狙いである有限温度への拡張を、ガウス型密度行列の平衡解にアイソスピン空間での回転を加えることにより行った。一方、カイラル対称性のあからさまな破れが存在すると、この集団運動は中間子(個別)励起と結合して減衰することを示し、その減衰時間を線形応答理論によって計算した。クォーク・グルオンプラズマ生成のシグナルとしてのJ/ψ抑圧の研究では、プラズマ遮蔽効果のような集団的かつコヒーレントな効果とグルオンとの非コヒーレントな散乱による吸収の効果とが共存した場合、J/ψ抑圧のパターンにどういう特徴が現れるかを非エルミート調和振動子模型をもちいて現象論的に調べてきたが、この模型のよりミクロな基礎付けを行うためランダムカラー場中でのカラー双極子の伝播を調べた。この場合もカラー・トランスパレンシー効果によって吸収の抑制が起こり、これまで現象論的に成功している「核吸収」効果を説明するにはカラー八重項との結合が必要であることが分かった。この効果を含めた理論の拡張を現在検討中。
電子論によるアルミニウム合金の強度予測とそれに基づく高比強度合金の設計と開発

自動車をはじめとする各種輸送機関の軽量化は、省エネルギー、省資源の観点から重要である。この社会的要請に答えるためには、アルミニウムに代表される軽金属材料の高強度化が必要である。ところで、材料の強度特性は、これまで転位論によって取り扱われてきた。転位論によって、その基礎的な理解は深まったものの、実際の実用合金の強度を予測するところまでには至っていないのが現状である。本研究の第1の目的は、転位論のような原子レベルの立場より、もっとミクロな電子レベルの立場から、アルミニウム合金の材料強度を考えようとするところにある。第2の目的は高比強度アルミニウム合金を設計するための基礎的な知見を得ることにある。本研究により以下の成果を得た。1.アルミニウム中の合金元素の電子状態の計算を分子軌道法(DV-Xαクラスター法)を用いて系統的に計算し、各種合金元素の特徴を表すパラメータ(s軌道エネルギーレベル)を求めた。そしてこのパラメータを使って、実用アルミニウム合金の機械的性質(耐力、引張強度など)が正確に予測できることがわかった。2.高強度合金で、いつも問題となる応力腐食割れ(SCC)の問題を解明するため、Al-Mg系合金を使って実験を行った。その結果、この合金の粒界析出物(β相)の近傍で、Mg濃度が極端に低くなっていることが、初めてわかった。これは粒界での著しい強度低下をきたすため、SCCの重要な原因の一つとなっているものと考えられる。また、粒界での電子構造の計算を行い、TiやCrなどの合金元素は水素の存在下でも粒界を強くする効果があり、SCCの改善に有効な元素であることがわかった。このように本研究から、高強度アルミニウム合金の設計のための基礎的な指針が得られた。現在、自動車をはじめとする各種輸送機関の軽量化が叫ばれている。ところで、材料の機械的性質はこれまで転位論で取り扱われてきた。転位論によって材料の機械的性質の基礎的な理解は深まったものの、これを使って実際に材料強度を予測するところまでには至っていないのが現状である。本研究の第1の目的は、転位論のような原子レベルの立場よりもっとミクロな電子レベルの立場から、アルミニウム合金の材料強度を考えようとするところにある。第2の研究目的は、この強度予測法を使って、高比強度アルミニウム-マグネシウム系合金を設計することある。本年度は第1の目的である「電子論による強度予測法の確立」を目指して研究し、以下の成果を得た。1.アルミニウム中の合金元素の電子状態の計算を分子軌道法(DV-Xαクラスター法)を用いて系統的に計算した。そしてアルミニウム中の合金元素の特徴を表すパラメータ(s軌道エネルギーレベル、Mk)を求めた。2.上記パラメータ、Mkを用いて実用アルミニウム合金の機械的性質(耐力、引張強度など)を整理した。そして強度を予測するための近似式を得た。3.アルミニウム-マグネシウム系合金の機械的性質を実験により調べた。また分析電子顕微鏡を用いて、ミクロ領域の組成分析を行った。時効後の合金中のマグネシウムの分布は均質ではなく、析出物の近傍とそれ以外の箇所ではかなり違うことが明らかとなった。これは高強度アルミニウム合金で発生する応力腐食割れを理解するうえで重要な知見であると思われる。次年度はこれらの結果を基に、第2目的である合金設計に着手しようと考えている。現在、自動車をはじめとする、各種輸送機関の軽量化が叫ばれている。ところで材料の機械的性質は、これまで転位論で取り扱われてきた。

転位論によって材料の機械的性質の基礎的な理解が深まったものの、これを使って実際に材料を予測するまでには至っていないのが現状である。昨年度までの研究により、自由電子的な振舞いをするアルミニウム合金においては、合金元素とアルミニウム原子間の結合は比較的簡単であり、実用アルミニウム合金の耐力や引張強さが一つの電子パラメータで整理できることを見いだした。本年度は、この強度予測を使って高比強度アルミニウム合金を設計するための基礎研究を展開し、以下の成果を得た。1.高比強度合金を考えるとき、避けて通れない応力腐食割れ(SCC)の問題について、実験と理論の両面から検討した。その結果、Al-Mg系合金では、結晶粒界およびマトリックス中の析出物のまわりのMg濃度の分布が著しく不均一であることがわかった。特に、粒界析出物(β相)近傍でのMg濃度は極端に低く、そこでの強度の低下がSCCの大きな原因となっていることが明らかになった。2.また、水素脆化もSCCの一因と考えられているので、分子軌道法(DV-Xα法)によって粒界近傍の水素の電子状態をシュミレートした。粒界上のTiやCrなどの合金元素は、周囲のAl原子と強く結合し、水素の存在下においても、その結合力は保たれていた。従って、これらは粒界強化に有効な元素だと思われる。一方、CoやCuあるいはZn、Mgのような合金元素では、このような効果は殆ど見られなかった。
宇宙環境下における表面エネルギー勾配を利用した極微量給油法の提案

本研究では、宇宙環境下の摺動部へ、最小限必要な液体潤滑を給油する方法の一つとして、液体潤滑剤と給油系材料表面との間の表面エネルギーの勾配、例えば濡れ性の局所的な違い、を利用した液体輸送法について提案し、その成立条件、給油量、実用化する場合の問題点を把握し、本給油法の実現可能性を評価することを目的として、本年は大気圧下において表面エネルギー勾配をもった表面を試作し、宇宙環境下で使用されている潤滑剤をその表面に滴下したときに油膜が広がる様子の測定を行うことを目標とした。第一の目標である「表面エネルギー勾配をもった表面の試作」では、平成14年度の研究結果より「表面コーティング」が最も現実的という結論に達したので、今年度はそのコーティグ膜の試作を行った。コーティング膜としては、DLC(Diamond Like Carbon)が強度も十分にあり、製膜時に原料ガスのメタン以外にフッ化炭素ガスを添加して、その濃度によって膜中のフッ素量を制御できるので、それを選択した。ここでは、さらに表面エネルギーを制御するために、アルゴンと酸素のプラズマに暴露した。その結果、濡れ性の異なる表面を作成することができた。そこで、試験用の表面として、表面エネルギーの異なる薄膜を帯状に配置した表面を準備した。第二の目標である「給油状態評価」では、液滴界面の広がり状態の把握に光学顕微鏡による「気液界面観察」を,給油状態の確認にレーザー誘起蛍光法および白色光源と分光計を用いた光干渉法による「油膜厚さ計測」を試みた。その結果、液滴が試料表面を広がる様子が観察されたとともに、高分解能で表面に付着した油膜厚さを数μmから10nmの広い範囲にわたって計測することができ、表面エネルギーの異なる薄膜を帯状に配置した表面でも、液体輸送に有効であることが確認できた。本研究では、宇宙環境下の摺動部へ、最小限必要な液体潤滑剤を給油する方法の一つとして、液体潤滑剤と給油系材料表面との間の表面エネルギーの勾配、例えば濡れ性の局所的な違い、を利用した液体輸送法について提案し、その成立条件、給油量、実用化する場合の問題点を把握し、本給油法の実現可能性を評価することを目的として、本年は大気圧下において、表面エネルギー勾配をもった表面を試作し、宇宙環境下で使用されている潤滑油に対して、油膜厚さ変化などの測定を行うことを目標とした。第一の目標である「表面エネルギー勾配をもった表面の試作」では、まず、現在使用されている宇宙機器用の潤滑油(鉱油、フッ素化ポリエーテル等の合成油、シクロペンタン系の炭化水素油)について、必要とされる給油量を見積り、その油量を輸送するために必要な表面エネルギー勾配の算出を検討した。次に、濡れ性のコントロール方法として、「表面エネルギーの違う物質の配置」、「表面コーティング」、「テクスチャー形成」について検討を行った。表面コーティングにより「物性値として表面エネルギーを変化させる方法」が最も現実的であるという結論に達し、そのコーティング膜表面の試作を準備した。第二の目標である「エリプソメトリによる油膜厚さ測定」では、借り物のエリプソメータを用いて、大気圧下での潤滑油の膜厚さ測定の予備実験を行った結果、表面粗さの影響を受けるために、表面粗さが十分に小さくする必要があるという制約条件があることがわかり、白色光源を光学フィルターでカットした光による誘起蛍光を光電子倍増管での検出法に変え、その光学系の準備を整えた。
新規に同定したTEL-Lyn融合遺伝子による骨髄増殖性疾患発症機構の解析

骨髄増殖性疾患(MPN)は造血幹細胞の異常による疾患群であり、しばしば二次性に骨髄線維症を発症する。我々はins(12;8)(p13;q11q21)の染色体異常を有する原発性骨髄線維症患者末梢血単核球から新たにTEL-Lyn融合遺伝子を同定した。TEL-Lyn融合遺伝子をマウス造血幹細胞に導入し移植すると、短期間に著明な骨髄線維症を来たし、MPNを発症して死亡したが、STAT5欠損マウスではその効果は認めなかった。TEL-Lynタンパクは自己リン酸化により活性化され、STAT5に直接結合し、Jak2非依存性にSTAT5を活性化した。以上から、TEL-Lyn融合遺伝子は直接STAT5と結合して活性化し、骨髄線維症を有するMPNを発症することが明らかとなった。我々は骨髄線維症患者から新規に同定したTEL-Lyn融合遺伝子をIL-3依存性であるBa/P3細胞に遺伝子導入したところ、1L-3非依存性に自律的な増殖能を得ることを確認した。さらにC57BL/6マウス骨髄細胞からFACS sortingにて造血幹細胞(HSC)(CD34-C-Kit+Sca-1+Lin-:CD34KSL)を分離し、TEL-Lyn融合遺伝子を導入してコロニ-アッセイを行ったところ、TEL-Lyn融合遺伝子導入HSCでは、各種サイトカイン無添加にても、巨核球まで分化能を有するコロニ-が形成されることが確認された。これらのTEL-Lyn融合遺伝子導入によるBa/F3細胞のIL-3非依存性増殖や、HSCのサイトカイン非依存性コロニ-形成能はimatinibによっては全く抑制されず、比較的低濃度のdasatinibで完全に抑制された。TEL-Lyn融合遺伝子を導入したBaF3細胞およびUT-7/TPO細胞では、STAT5の恒常的なリン酸化が認められた。またJAK2、JAK3のリン酸化は起こっておらず、TEL-Lyn融合遺伝子は、JAK-STAT系を介さないSTAT5の活性化を引き起こしていると考えられる。次に、我々はTEL-Lyn融合遺伝子導入HSCを放射線照射したcongeneic mouseに移植した。これらのマウスは著明な好中球増加、肝脾産、著しい骨髄の線維化が生じ、移植後50日までに全てのマウスが死亡した。しかし、STAT5KOマウスの胎児肝のC-kit陽性細胞に同様にTEL-Lyn融合遺伝子を導入すると、SCF、TPO非存在下のコロニ-形成能は消失した。また放射線照射マウスへの移植では、6ケ月の時点で骨髄線維症の発症は観察されず、TEL-Lyn融合遺伝子による骨髄線維症発症には、STAT5が必要であることが明らかとなった。原発性骨髄線維症患者から新規に同定したTEL-Lyn融合遺伝子は、IL-3依存性であるBa/F3細胞に遺伝子導入すると、IL-3非依存性の自律的な増殖能をもたらし、さらにC57BL/6マウス骨髄造血幹細胞(HSC)(CD34-c-Kit+Sca-1+Lin- : CD34KSL)にTEL-Lyn融合遺伝子を導入するとサイトカイン無添加にても巨核球まで分化能を有するコロニーが形成されることを確認した。これらのTEL-Lyn融合遺伝子導入によるBa/F3細胞のIL-3非依存性増殖や、HSCのサイトカイン非依存性コロニー形成能は、imatinibによっては全く抑制されず、比較的低濃度のdasatinibで完全に抑制された。さらに我々はTEL-Lyn融合遺伝子導入HSCを放射線照射したcongeneic mouseに移植した。これらのマウスは著明な好中球増加、肝脾腫、著しい骨髄の線維化が生じ、移植後50日までに全てのマウスが死亡した。しかし、STAT5 KOマウス胎児肝のc-kit陽性細胞に同様にTEL-Lyn融合遺伝子を導入すると、SCF、TPO非存在下のコロニー形成能は消失した。また放射線照射マウスへの移植では、6ヶ月の時点で骨髄線維症の発症は観察されず、TEL-Lyn融合遺伝子による骨髄線維症発症には、STAT5が必要であることが明らかとなった。そこで、TEL-Lyn融合遺伝子におけるLynキナーゼドメイン変異遺伝子を作成したところ、これらの活性化は認めなかった。免疫沈降にてTEL-Lyn融合蛋白にSTAT5蛋白が共沈することを確認した。原発性骨髄線維症患者から新規に同定したTEL-Lyn融合遺伝子は、IL-3依存性であるBa

/F3細胞に遺伝子導入すると、IL-3非依存性の自律的な増殖能をもたらし、さらにC57BL/6マウス骨髄造血幹細胞(HSC)にTEL-Lyn融合遺伝子を導入するとサイトカイン無添加にても巨核球まで分化能を有するコロニーが形成されることを確認した。これらのTEL-Lyn融合遺伝子導入によるBa/F3細胞のIL-3非依存性増殖や、HSCのサイトカイン非依存性コロニー形成能は、imatinibによっては全く抑制されず、比較的低濃度のdasatinibで完全に抑制された。TEL-Lyn融合遺伝子を導入したBaF3細胞およびUT-7/TPO細胞では、STAT5の恒常的なリン酸化が認められた。さらに我々はTEL-Lyn融合遺伝子導入HSCを放射線照射したcongeneic mouseに移植した。これらのマウスは著明な好中球増加、肝脾腫、著しい骨髄の線維化が生じ、移植後50日までに全てのマウスが死亡した。しかし、STAT5 KOマウス胎児肝のc-kit陽性細胞に同様にTEL-Lyn融合遺伝子を導入すると、SCF、TPO非存在下のコロニー形成能は消失した。また放射線照射マウスへの移植では、6ヶ月の時点で骨髄線維症の発症は観察されず、TEL-Lyn融合遺伝子による骨髄線維症発症には、STAT5が必要であることが明らかとなった。そこで、TEL-Lyn融合遺伝子におけるLynキナーゼドメイン変異遺伝子を作成したところ、これらの活性化は認めなかった。免疫沈降にてTEL-Lyn融合蛋白にSTAT5蛋白が共沈することを確認した。以上から、TEL-Lyn融合遺伝子を介する骨髄線維症の発症にはTEL-LynタンパクによりSTAT5が直接活性化され、重要な役割を果たしていることが明らかとなった。
アフリカの半乾燥地域における環境変動と人間活動に関する研究

本研究では、ナミビアの半乾燥地域における氷期以降の環境変遷および近年の環境変化、さらには、それらと人間活動との関わりを明らかにすることを目的としている。そのために気候、地形、植生、土壌、土地利用、農業の観点から調査された。(1)ナミブ砂漠クイセブ川流域において樹木枯死と環境変化の関係が調査された。樹木枯死には洪水による砂の堆積や近年の洪水減少などの環境変化の影響が考えられた。(2)ナミビアのサバンナ帯において、その植生構造の変化に支配的な環境要因を明らかにするためにマクロおよびメソスケールから調査された。ナミビアにおける各種のサバンナ植生の地理学的分布は年降水量だけに支配されず、土壌の保水力やモパネ林の生態学的特質という2つの異なった環境要因に大きく影響を受けていることが判明した。(3)クイセブ川流域の古水文学的環境変化が調査された。クイセブ川中流域の河成段丘における地形や土壌断面が調査され、地形発達および古環境が復元された。また、その地形発達や環境変化にともなう植生遷移が明らかにされた。(4)ナミブ砂漠に発生する霧の成因について、海岸から内陸への移動観測および凧を使った鉛直観測により調査され、霧発生のメカニズムが明らかにされた。(5)ナミビアの厳しい環境のもとで生活する住民には、自然環境の変化が彼らの生活に大きな影響を与えることが明らかになった。とくに、住民は周辺植物を多く利用しているため、その植生変化は住民生活に大きく影響を及ぼしていることが判明した。本研究では、アフリカの半乾燥地域における近年の環境変動の動態を明らかにし、環境変化とその人々に及ぼす影響やそれに対する住民の対応策を探るのを主目的としている。そのために、ナミビアおよびその周辺国の半乾燥地域において、完新世の環境変化を解明し、さらに、近年の降水量変化や乾燥地域の空間的広がり、植生・土壌の変化、土地利用や農業の変化を明らかにするための調査を実施する。平成13年度には以下のような調査・研究を行った。(1)ナミビアのナミブ砂漠、クイセブ川流域において、環境変化と植生遷移の関係を調査した。測量により地形断面図を作成し、それに対応して植生、土壌生成、土壌水分の調査をした。地形変化や土壌生成過程の調査により、過去の環境復元や砂丘の拡大過程を明らかにし、植生遷移との関係を検討した。(2)現地にて収集した気象データを解析し、ナミビアの半乾燥地域を挟むように分布するナミブ砂漠とカラハリ砂漠の気候学的特徴の対比を行い、この地域の環境分析を行った。(3)ナミビアの東部において古砂丘の分布を把握した。今後、古砂丘の形成年代を解明していく予定である。(4)ナミビア北部のオバンボランドにおいて、植生や農業についての予備調査を実施した。(5)ナミビアのナミビア砂漠研究所、鉱産資源省、国土地理院などにおいて、文献資料、地質図、地形図、空中写真、衛星画像などを収集し、分析を進めている。(6)ボツワナのオカバンゴ湿原やカラハリ砂漠において、地形や土壌、植生などの予備調査を実施した。また、首都ハボローネにおいて、文献資料、地形図、土壌図、植生図などを収集し、分析を始めた。(7)セネガルの半乾燥地域において、植生調査および住民による植物利用について調査した。そのために、ナミビアおよびその周辺国の半乾燥地域において、完新世の環境変化を解明し、さらに,近年の降水量変化や乾燥地域の空間的広がり、植生・土壌の変化、土地利用や農業の変化を明らかにするための調査を実施する。平成14年度には以下のような調査・研究を行った。

(1)ナミブ砂漠、クイセブ川流域において、一斉枯死しているアカシア等の樹木の分布や枯死年代を明らかにし、土壌断面調査から、いつごろの、どのような環境変化が植物遷移をもたらしたかを検討した。(2)ナミビアにおいて降水傾度に沿ったサバンナ植生景観の変化を、落葉樹割合や葉の大きさに着目して検討した。(3)ナミブ砂漠とオバンボランドにおいて、植物分布・遷移と住民生活との関わりについて調査した。また、オバンボランドでトウジンビエの食料的重要性について農学的調査を行った。(4)米国のデータセンターから入手した地点降水量データなどから、アフリカ南西部の半乾燥地域における降水日の降水要因を区分し、その季節変化および経年変動を明らかにした。(5)衛星センサーSPOTVEGETATIONからの時系列データを用いて、季節変化に着目した植生分析を行った。(6)カラハリ砂漠に分布する古砂丘の活動期および安定化の年代を明らかにするための年代測定試料の採取や広域的な土壌特性の地理的変化を明らかにするための土壌試料の採取を行った。また、クイセブ川における最近の洪水頻度の変化がクイセブデルタの地形変化に与えた影響を検討した。本研究では、アフリカの半乾燥地域における近年の環境変動の動態を明らかにし、環境変化とその人々に及ぼす影響やそれに対する住民の対応策を探るのを主目的としている。そのために、ナミビアおよびその周辺国の半乾燥地域において,完新世の環境変化を解明し、さらに、近年の降水量変化や乾燥地域の空間的広がり、植生・土壌の変化、土地利用や農業の変化を明らかにするための調査を実施する。平成15年度には以下のような調査・研究を行った。(1)ナミブ砂漠、クイセブ川流域において、川沿いの森林枯死の影響を明らかにするため、枯死木の分布および砂丘移動量や森林の樹齢の測定を行った。(2)空中写真、衛星写真および現地調査から1960年代から現在までのクイセブ川流域における水文環境変化と,クイセブデルタにおける地形変化との関係について検討を行った。(3)現地気象観測により、ナミビア西岸に発生する海霧の発生メカニズムを解析した。また、降水分布を明らかにするために現地調査および現地データの入手を行った。(4)ナミビア西部の大西洋に面した10の流水域について、SPOTVEGETATIONからの時系列データと1km解像度のデジタル標高モデルを用いて、植生の季節性と地形の関連について分析を行った。(5)ナミビアにおいて降水傾度に沿ったサバンナ植生景観の変化を、とくに南部地域において、落葉樹割合や葉の大きさに着目して検討した。(6)ナミビア北部において村ごとの人口センサスデータと人口区境界のデータを入手し、それに基づいて同地域の4つの村の各10戸農家において家族構成、畑の境界、土地の境界、作付け様式などを調査し、現在のオバンボランドにおける土地利用の現状を明らかにした。そのために、ナミビアおよびその周辺国の半乾燥地域において、完新世の環境変化を解明し、さらに、近年の降水量変化や乾燥地域の空間的広がり、植生・土壌の変化、土地利用や農業の変化を明らかにするための調査を実施する。平成16年度には以下のような調査・研究を行った。
プリント回路基板周辺の電磁ノイズ抑制素子の開発とその実用化

本研究では,プリント回路基板(PCB)上に配置されたマイクロストリップ線路などのプリント配線を伝搬する電磁ノイズを抑制するための電子部品(電磁ノイズ抑制素子)の実用化に向けて,検討をすすめている.電磁ノイズ抑制素子は,電磁誘導現象と共振現象を利用して,特定の周波数の電磁ノイズを選択的に除去しようとするものであり,これまでの研究を通じてその有効性が実験的に明らかになっている.しかし,同素子に所望の特性を持たせるための設計指針が明らかになっておらず,これが実用化に向けての大きな課題の一つとなっている.初年度から前年度にかけては,主に電磁界シミュレータによって得られた結果から設計指針を得る手法を検討してきたが,これと平行して,前年度より新たに多線条線路理論を用いて電磁ノイズ抑制素子をモデル化し,設計指針を得る手法について検討している.この手法を用いることができれば,電磁界シミュレータの使用を必要最小限に抑えて,解析的に電磁ノイズ抑制素子の最適設計を行うことができる.そこで最終年度は,PCB上のMSLの近傍に電磁ノイズ抑制素子が配置されたモデルを多線条線路理論を用いてモデル化することによって得られた同MSLの伝送特性を解析的に得る手法について明らかにした.また,同手法によって得られた解析結果が,これまでの実験結果と同様の傾向を示していることを確認するとともに,これらの成果を学会(論文,研究会)を通じて公表した.本研究では,プリント回路基板(PCB)上に配置されたマイクロストリップ線路(MSL)などの伝送線路を伝搬する不要な電磁波やPCB本体からの電磁ノイズを,選択的に抑制する「電磁ノイズ抑制素子」の実用化に向けた検討を行っている.本研究で提案する電磁ノイズ抑制素子は,電磁誘導現象と回路の共振現象を利用して本抑制素子本体で電磁ノイズを吸収しようとするものであるが,MSL周辺に配置した場合,本抑制素子の動作周波数においてMSLの反射係数が高い値を示しており,吸収のみならず反射によって電磁ノイズの伝搬を抑制している様子が確認されている.そこで平成28年度は,反射を抑える一方,効率的に吸収するような特性を有する電磁ノイズ抑制素子の開発を目指して,本抑制素子および同素子を含む物理的構造の最適化についての検討を行った.電磁ノイズ抑制素子とその周辺回路を含む系は構造が物理的に複雑であるため,物理的構造の最適化によって特性の改善(反射の抑制と吸収の向上)を図るためには,3次元電磁界シミュレータによる電磁界解析が効率的であると考えられる.そこで,高周波3次元電磁界解析ソフトウェアを導入するとともに,特性の改善が期待される構造を有する電磁ノイズ抑制素子が装荷されたMSLモデルをプリント回路基板上に試作し,実験的な検討を行った.その結果,特性の改善が確認されたため,電子情報通信学会2017年総合大会(平成29年3月開催)にて結果を公表した.同大会では聴講者から物理的構造の改善に関する有益な意見を得たため,次年度はこれらの意見を考慮しながら,さらなる構造の最適化ならびに特性の改善を図る予定である.本研究で提案する電磁ノイズ抑制素子は,プリント回路基板(PCB)上のマイクロストリップ線路(MSL)などの伝送線路周辺などに配置され,電磁誘導現象と本抑制素子を構成する素子の共振現象を利用して不要な電磁波を吸収し,その伝搬を抑制しようとするものである.これまでの検討において,伝送線路に本抑制素子を装荷することにより,伝送線路を伝搬する不要な電磁波の抑制効果が確認されている一方,本抑制素子の装荷に伴って発生する反射が抑制の原因の一つとなっていることが確認されている.本抑制素子は,反射ではなく吸収によって不要な電磁波の伝搬を抑制しようとするものであるから,今年度は,吸収効果の向上を図りながら同時に反射を抑えることができるよう,本抑制素子の物理的構造の最適化をすすめてきた.伝送線路を含む本抑制素子の物理的構造の最適化を行うにあたり,今回初めて高周波3次元電磁界シミュレータを導入したが,手探りでモデリングを行っている段階であり,これと並行して検証実験を実施している.これらの最適化によって得られた電磁ノイズ抑制素子は,従来のものに比べて反射特性の改善が確認されており,期待された効果が表れつつあるが,今後さらなる最適化の余地があると考えている.本研究では,プリント回路基板上に配置されたマイクロストリップ線路(MSL)などの伝送線路を伝搬する不要な電磁波(電磁ノイズ)を抑制することのできる電磁ノイズ抑制素子の開発に取り組んでいる.本ノイズ抑制素子は,電磁誘導現象と共振現象を利用して,伝送線路を伝搬する特定の周波数の電磁ノイズを選択的に抑制しようとするものである.これまでの研究では,本ノイズ抑制素子を,能動素子を含めた共振構造とすることによって,特定の電磁ノイズを抑制できるだけでなく,当該周波数を外部制御できることが確認されている.しかし,電磁ノイズの抑制効果は,本ノイズ抑制素子の物理的構造や,伝送線路周辺に装荷する際の配置位置に大きく依存するため,実用化にあたり,それらの最適化が必要である.初年度(平成28年度)は,本ノイズ抑制素子および同素子を含む物理的構造の最適化について電磁界シミュレータを活用した方法を中心に検討をすすめてきたが,シミュレータを用いると複雑な物理的構造に対応できる一方,そのメカニズムまで明確にすることが難しいという欠点がある.もし,理論的に解析することができれば,そのメカニズムがより明らかとなり,本ノイズ抑制素子を含めた系全体の抜本的な最適化の実現が期待できる.そこで,平成29年度は多線条線路理論を新たに適用することにより,電磁界シミュレータの使用を必要最小限に抑え,本ノイズ抑制素子を装荷したMSL等の伝送線路の特性(電磁ノイズ抑制効果)を解析的に得る手法についての検討を行った.

平成29年度は,年度途中から長期にわたる出張(海外派遣)があり,本学の研究設備を十分に利用することができず,また予算を執行することができなかったため,当初の計画とは異なる手法で研究をすすめることになった.しかし,派遣先の設備を活用するなど,可能な範囲で本研究課題に取り組んだ結果,本研究で提案する電磁ノイズ抑制素子の実用化に役立つ新たな知見を得ることができた.当初の予定では,平成28年度に引き続き,本学所有の電磁界シミュレータを用いて,本研究で開発を進めている電磁ノイズ抑制素子のさらなる最適化をすすめる予定であった.しかし,同シミュレータの使用が困難な環境であったため,同シミュレータの使用を最小限とする,新たな最適化手法について検討した.この手法は,電磁界シミュレータのみで結果を得ようとするのではなく,従来の多線条線路理論を活用した理論解析的手法である.本手法の導入により,計算機資源の占有を抑えることができるだけでなく,シミュレータでは難しい電磁ノイズの抑制メカニズムの解明が可能となり,結果的に系全体の抜本的な最適化に役立つ手法を手に入れることができた.最終年度である平成30年度は,この手法の実験的検証を行うとともに,本研究で提案する電磁ノイズ抑制素子の実用化について検討をすすめる予定である.本研究では,プリント回路基板(PCB)上に配置されたマイクロストリップ線路などのプリント配線を伝搬する電磁ノイズを抑制するための電子部品(電磁ノイズ抑制素子)の実用化に向けて,検討をすすめている.電磁ノイズ抑制素子は,電磁誘導現象と共振現象を利用して,特定の周波数の電磁ノイズを選択的に除去しようとするものであり,これまでの研究を通じてその有効性が実験的に明らかになっている.しかし,同素子に所望の特性を持たせるための設計指針が明らかになっておらず,これが実用化に向けての大きな課題の一つとなっている.初年度から前年度にかけては,主に電磁界シミュレータによって得られた結果から設計指針を得る手法を検討してきたが,これと平行して,前年度より新たに多線条線路理論を用いて電磁ノイズ抑制素子をモデル化し,設計指針を得る手法について検討している.この手法を用いることができれば,電磁界シミュレータの使用を必要最小限に抑えて,解析的に電磁ノイズ抑制素子の最適設計を行うことができる.そこで最終年度は,PCB上のMSLの近傍に電磁ノイズ抑制素子が配置されたモデルを多線条線路理論を用いてモデル化することによって得られた同MSLの伝送特性を解析的に得る手法について明らかにした.また,同手法によって得られた解析結果が,これまでの実験結果と同様の傾向を示していることを確認するとともに,これらの成果を学会(論文,研究会)を通じて公表した.平成28年度は,本研究で提案する電磁ノイズ抑制素子の特性改善を目指して,その物理的構造の最適化を行ってきた.
サイドスキャンソナーを用いた水生植物分布の自動分類に関する基礎的研究

多くの水生植物は絶滅の危機に瀕しており,それらに対するモニタリング体制を早急に整える必要がある。本研究では,サイドスキャンソナー搭載魚群探知機から得られる後方散乱強度画像を用いて水生植物の分布モニタリングに展開するための画像分類手法を開発することを目的とした。様々な分類法を検討し,最終的に画像の季節変化を捉えるフェノロジーを考慮した分類法を採用した。海域で多用されているテクスチャ特徴量を用いた分類との比較により,その方法の有効性を示すことができた。これにより広域のより正確な水生植物モニタリングが可能となると考えられた。平成24年度は,前年度遅れがあった現地調査に集中して研究を進め,主な調査地であった阿寒湖のほか阿寒湖の北東約3kmに位置する湖沼のパンケトーでも調査を実施した。サイドスキャンソナーデータのグランドトゥルースとなる水中カメラを用いた調査結果から,阿寒湖ではマツモ,エゾヤナギモ,センニンモが優占種であったが,パンケトーではシャジクモとヒメミズニラが優占しており,両者で植生が大きく異なっていることがわかった。サイドスキャンソナーデータに対してテクスチャ特徴量を用いた植生分類を行った結果,阿寒湖での分類には特徴量のうち均質性,標準偏差,相関が有効であることがわかった。それらの特徴量を組み合わせて植生分類を行った結果,単一の特徴量を用いる場合よりも高い正解率を得ることができた。パンケトーでも分類は可能であったが,植物と岩もしくは砂地との分類が困難で,誤分類されることが多かった。これは,シャジクモやヒメミズニラの植生高が10cm程度と低く,テクスチャの特徴が表れ難いためと考えられた。平成24年度のもう一つの課題として空撮画像から抽水・浮葉植物の分類を行うことを挙げていた。前年度にはラジオコントロールヘリコプターのシステムを構築していたが,強風などの天候の不順やシステムの故障などで解析の用途に耐えられる空撮画像を得ることができなかった。平成25年度には空撮画像の取得とそれを用いた植生分類を課題とし,その課題に集中して実施したい。サイドスキャンソナー搭載魚群探知機から得られる後方散乱強度画像を用いて,水生植物の分布モニタリングに展開するための植生分類法を開発することを目的とした。平成23年度には,位置と水深を同時記録する水中カメラシステムを製作した。また,既存のデータを用いて一般的なテクスチャ(模様やきめ)特徴量を用いた自動分類を実施した。平成24年度には,水中カメラシステムと魚群探知機を用いて,阿寒湖とパンケトー等にて分類に必要なデータを取得した。このデータセットを用いてテクスチャ特徴量を用いた分類を実施した。その結果,植生高の低い種が砂地に分類されるなど海域での報告で指摘されているようにテクスチャ特徴量を用いた分類には限界があることが確認された。そのため,空中写真から得られる色情報(RGB)を加えた分類法を検討した。空撮用ラジコンヘリコプターを製作し,複数回に亘って空中写真の取得を試みたが,天候や水の濁り等の問題で解析に適したデータは取得できなかった。平成25年度には,他の分類法を検討するため,阿寒湖で季節に応じたデータセットを取得した。これらのデータセットを用いてテクスチャ特徴量のほか決定木や重回帰分析を用いた方法を検討したが,最終的に時期間の後方散乱強度の差分値による水生植物のフェノロジーを考慮した分類法を採用した。この方法により様々な植物が混生している群落に対して,テクスチャ特徴量を用いた分類よりも高い分類精度が得られた。阿寒湖の球状マリモの分布に対して,その時期間の変化が小さいことからフェノロジーを考慮した分類法は適さなかったが,一時期における5m四方の後方散乱強度の平均値と標準偏差の関係からその分布域を検出することができた。このことから,分布様式が一定の植物に対しては,一時期の後方散乱強度の平均値と標準偏差を用いた分類が可能と考えられた。平成23年度は,水中カメラシステムやサイドスキャンソナーを用いて様々な湖沼で水生植物のデータを得る計画となっていた。しかし,助成開始後に研究費の支給方法が変更となったため,計画を変更する必要性が生じた。この変更により,先に24年度実施予定であった自動分類手法の検討について既存のデータを用いて先に実施し,さらに植生の空間分布に関する新たなデータ取得方法の検討を進めた。自動分類については,テクスチャ解析を用いた手法を採用した。その結果,画像の単一の濃度と模様で植生分類を行うテクスチャ特徴量を用いた方法では植生ごとの特徴量の違いは明確でなく,限界があることが分かった。しかし,データ数が不足している問題もあるため,この分類手法については,24年に取得したデータを加えて改めて検討を行うこととした。

この過程で,空撮や衛星より得られたRGB等の反射特性データとテクスチャ特徴量を組み合わせて行う分類方法が考えられたため,これについて新たに検討を加えることとした。RGB画像の取得には,空撮用のシステム(ヘリコプターやGPSなど)が別途必要となる。ここでは,比較的安価な方法としてラジオコントロールヘリコプターのシステムを構築してデータを取得することとした。23年度はこのシステムの構築を完了させた。これを用いた画像取得や植生分類については,24年度に実施する現地調査と合わせて実施することとした。平成24年度は,空撮画像の取得とそれを用いた植生分類を実施することができなかったが,サイドスキャンソナーデータを用いた自動分類については概ね完了しているため,概ね順調に進展していると言える。平成25年度は空撮に関する調査解析に集中して研究を実施する。平成23年度予定の現地調査の遅れはあったが,その内容を24年度に行える見通しが立っているため,順調に進展していると言える。平成25年度は,空撮画像の取得とそれを用いた植生分類を課題とし,天候不順などのトラブルに対し,調査頻度を高めるなどで対応する。年度末にはサイドスキャンソナー調査,水中カメラ調査,空撮画像の全てのデータを合わせて水生植物の分布を自動分類可能な方法について取りまとめる。平成23年度実施内容と24年度内容を入れ替える。平成24年度は,現地調査を主として,様々な湖沼でのデータ取得を行う。空撮画像の取得システムの製作に用いる。
アンモニアを燃料としたＣＯ２フリー燃焼の基礎特性

本年度は,アンモニアを燃料利用した際に課題となる,(1)NOx生成メカニズムの解明および抑制手法の開発および,(2)低燃焼性の改善法について研究を行った.(1) NOx生成メカニズムの解明および抑制手法の開発では,アンモニアとNOxを同時に分析可能な計測システムを作成し,サンプリング法を用いて,NOx濃度と当量比,火炎帯からの距離の関係について明らかにした.バーナには,安定した予混合火炎を形成することが可能なスロットバーナを用いた.その結果,NOx濃度は燃焼条件に強く依存し,燃焼条件によってNOxを低減可能であることがわかった.また,詳細素反応解析ソフト(CHEMKIN)による,解析値と実測値を比較したところ,実測値と解析値は良く一致することがわかった.(2)低燃焼性の改善法では,アンモニアを効率よく励起させることが可能なUV装置を用いて,アンモニア/N2/O2の未燃予混合気に,流れ場に垂直な方向からUVを照射した.そして,様々な当量比(燃料と酸化剤の混合比)に対して,UVを照射した条件と,UVを照射しなかった条件で,層流燃焼速度の促進効果を検証した.その結果,多くの当量比条件でUVを照射することにより,燃焼性が改善可能であることがわかった.また,燃焼条件を変化させることで,UVによる燃焼性の改善効果が変化することが示唆された.翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
読むことの学習において類似性に基づいた推論が果たす役割についての研究

平成19年度は,類似性に基づいた推論の理論的究明,類推を活用した教材研究および小学校における授業観察を行った。理論的究明として,「間テクスト性」概念に関する文献からKathy.G Short(1992)を手がかりとして,類推を生かす実践について検討した。小集団討議による読書実践を行ったshortの研究が示唆することは,類推が,一人でよりよく読むための解釈方略(読み方)としてだけでなく,共有と対話を促し共同的に意味を探究する学習方略(学び方)としても重要な役割を果たし得るという点である。この成果を第112回全国大学国語教育学会(2007年5月26日,於宇都宮大学)にて発表した。類推を生かした授業を行うために,「きつねの窓」(あまんきみこ)を対象とした教材研究をおこなった。授業の課題として,虚構の世界に入り込まないで自分の素直な日常感覚をぶつけているような読みが特徴的だという点が明らかになった。この成果を『文学の授業づくりハンドブック-授業実践史をふまえて-』第1巻(浜本純逸他編,2008年)にて発表した。授業観察による究明として,平成19年11月29日30日に福重浩之教諭(沖縄市立高原小学校)の類推を活用した2年生の授業を対象に授業観察を行った。「きつねのおきゃくさま」を読む子どもが,メディアを通じてきつねのイメージを作っており,本文の叙述に関わらず,最初からやさしいきつねと理解する問題意識に立脚して,きつねのずる賢さに注目する授業を構想し,実践した。この成果は,『国語科教育』への投稿論文として,現在執筆中である。平成17年度は,類似性に基づいた推論の理論的究明,小学校における授業観察および大学生を対象とした類推を育む実践を行った。理論的究明として母国語教育研究における「間テクスト性」概念について英語圏の論文を収集・検討した。類似性に着目することは意味が差異の体系だという面をクローズアップすること,類推の働きが読書経験の拡張として作用すること,類推によって読むという行為の過程に注目する契機となることがわかった。これらの成果を第57回中国四国教育学会(2005年11月26日,於安田女子大学)にて発表した。また意味を決定する統辞の働き,範列の働き,語用の働きの内類推が範列の働きを担っているとわかった(九州国語教育研究集会編『国語科教育研究論叢』第4号発表)。さらに類推が学習者の読むという行為を促す教材解釈にも有効だとわかった(『大分大学教育福祉科学部研究紀要』第27巻第1号,第2号発表)。授業観察による究明として小野恵庸教諭(西安岐小学校)の「川とノリオ」の授業を対象に授業観察を行った。授業中の教師と学習者との社会的相互作用を分析した結果,類推に基づいた発言が教師-学習者間のコミュニケーションと学習者-学習者のコミュニケーションとでは認知・承認される過程に異なりがみられることがわかった。平成18年度に,継続的に授業観察を行い,考察を深める予定である。類推を育む実践の試みとして大学教養科目「メディアリテラシー」を活用した。映像を<読む>際にも文章を読むような行為がみられること,意味づけるということが<読む>主体と映像テクストとの関わりを生む契機となること,意味づける行為に類推が重要な役割を果たしていることが明らかになった。映像を<読む>ことと文章を読むこととの類似と差異を検討した。本年度はいずれの場合も類推という行為が授業場面で為されるメカニズムの解明を試みた。平成18年度は,類似性に基づいた推論の理論的究明,小学校における授業観察および類推を活用した教材研究を行った。理論的究明として平成17年度に引き続き、母国語教育研究における「間テクスト性」概念についての英語圏の論文を収集・検討した。教室の間テクスト性が、多くの場合教師によって差し出され、教育目標と合致した収束的な問いとして扱われることがわかった。教室の間テクスト性が教師の所有する類推となり、学習者自身で文学の意味を見出す必要性を曖昧にするという葛藤を孕んでいる。(『国語の研究』第32号)授業観察による究明として小俣恵庸教諭(武蔵西小学校)の2年生の授業を対象に授業観察を行った。平成18年5月1日より7月31日の期間に、国語科の授業において、類推が表れる場面を記録、検討した。類推が成功するためには、学習者や教師によって、類推であることが認知され、承認される必要がある。類推は、持ち込む知見のカテゴリーを強調する行為である。したがって、成功した類推は、参加者たちの解釈を構築する役割を果たしていることがわかった。類推を生かした授業を行うために、「お母さんの木」(大川悦生)を対象とした教材研究をおこなった。意味を決定する統辞の働き,範列の働き,語用の働きの内、類推は範列の働きを担っている。範列の働きに注目することで、他のテクストに置き換えることのできない「おかあさんの木」独自の意味を探究できることがわかった。この成果を平成18年度大分大学国語国文学会(2006年11月18日,於大分大学)にて発表した。さらに映像を<読む>ことと文章を読むこととの類似と差異を検討した。(『国語科教育』第60集)

平成19年度は,類似性に基づいた推論の理論的究明,類推を活用した教材研究および小学校における授業観察を行った。理論的究明として,「間テクスト性」概念に関する文献からKathy.G Short(1992)を手がかりとして,類推を生かす実践について検討した。小集団討議による読書実践を行ったshortの研究が示唆することは,類推が,一人でよりよく読むための解釈方略(読み方)としてだけでなく,共有と対話を促し共同的に意味を探究する学習方略(学び方)としても重要な役割を果たし得るという点である。この成果を第112回全国大学国語教育学会(2007年5月26日,於宇都宮大学)にて発表した。類推を生かした授業を行うために,「きつねの窓」(あまんきみこ)を対象とした教材研究をおこなった。授業の課題として,虚構の世界に入り込まないで自分の素直な日常感覚をぶつけているような読みが特徴的だという点が明らかになった。この成果を『文学の授業づくりハンドブック-授業実践史をふまえて-』第1巻(浜本純逸他編,2008年)にて発表した。授業観察による究明として,平成19年11月29日30日に福重浩之教諭(沖縄市立高原小学校)の類推を活用した2年生の授業を対象に授業観察を行った。「きつねのおきゃくさま」を読む子どもが,メディアを通じてきつねのイメージを作っており,本文の叙述に関わらず,最初からやさしいきつねと理解する問題意識に立脚して,きつねのずる賢さに注目する授業を構想し,実践した。この成果は,『国語科教育』への投稿論文として,現在執筆中である。
油を含む冷媒の水平蒸発管内熱伝達係数の予測方法の確立

1.質量分率で06%の油を含む冷媒の水平平滑蒸発管内熱伝達に関する実験および理論解析を行い、次のような結果を得た。(1)気液が上下に分離した流れになる低流量の場合、冷媒に油が混入すると、主としてフォ-ミングによって管内周上のぬれ部分が増大するため、クオリティの広い範囲にわたって伝熱が向上する。(2)比較的高流量になると、完全な環状流になっていない低クオリティ域では、同様にフォ-ミングのため伝熱は向上するが、環状流が形成される高クオリティ域では純冷媒の場合より伝熱が低下する。これは、液膜が薄い管頂側ほど油濃度が高くなり液の粘性係数が大きくなるため局所的に伝熱が著しく悪くなり、その結果周平均熱伝達係数が低下することになる。(3)油を含む冷媒の周平均熱伝達係数は、高流量低熱流束の場合には、冷媒・油混合液の物性値を用いて、純冷媒の熱伝達予測式から見積ることができる。高流量高熱流束および低流量の場合には、管周上を管頂側の油濃度の高い領域と管底側の油濃度の低い領域に二分し、各油濃度に対応した物性値を用いて純冷媒の予測式から見積られる各領域の熱伝達係数を境界条件として管壁内の二次元熱伝導計算を行うことにより、十分な精度で予測することができると考えられる。2.内面ら施溝付蒸発管を用いて実験を行い、次の結果を得た。(1)油質量分率およびクオリティが大きいほど、伝熱は一般に悪くなるが、高流量高熱流束で低クオリティ域では伝熱の向上が認められる。(2)低流量の場合、熱伝達係数は平滑管の値の約2倍であるが、この伝熱促進の程度は純冷媒の場合に比べて約2/3に低下している。高流量の場合、熱流束と油質量分率が大きくなると、純冷媒の場合とは異なり、高クオリティ域で著しい伝熱促進が達成される。1.質量分率で06%の冷凍機油スニソ3GSを含むR22の水平蒸発管内熱伝達の実験を行い、冷媒の熱伝達に及ぼす油の影響に関して次の結果を得た。(1)気液が上下に分離した流れになる低流量の場合、冷媒に油が混入すると、クオリティの広い範囲にわたって伝熱が向上する。これは主としてフォーミングが生じることによって管内周上の液でぬらされる部分が増大するためである。このフォーミング現象は、本実験範囲内では、油質量分率および平均熱流束が高いほど激しく生じ、上述の伝熱向上もこれに対応した傾向を示す。(2)比較的高流量になると、まだ完全な環状流ではない低クオリティ域では、上述の(1)と同様に、油によるフォーミングのため伝熱は向上するが、環状流が形成されているあるクォリティ以上では、純冷媒の場合より伝熱が低下する。伝熱低下の程度は本実験範囲内では、油質量分率、クオリティ、平均熱流束および質量速度が大きいほど大きくなる。このような伝熱低下が生じる場合には、一般に管周上で熱伝達係数の分布が認められ、管頂側ほど低い値になっている。この熱伝達係数の分布は熱流束が高いほど顕著になる。