hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高清浄ECRプラズマCVDによる高機能性ナノクリスタルGe膜の作製

これは[111]方向の成長は双晶の形成により妨害される為である。現在、高清浄ガス供給系、磁気浮上ターボ分子ポンプ、4重極質量分析装置の整備により更なる高品質膜の検討を実施している。a(アモルファス)-Ge : Hやμc(微結晶)-Ge : Hは通常のrf放電によるCVDでは、欠陥が多く高品質化が難しい。我々は低圧放電が可能で基板へのイオン、電子照射が均一な高清浄ECRプラズマCVD装置を独自に開発し高品質a-,μc-Ge : H膜を作製し評価した。QFRS法によりフォトルミネッセンス寿命分布を測定しデバイス級a-Si : Hで見られるfast/slowのダブルピーク(10μs/lms)をナノクリスタルの出現が予想されるアモルファス・微結晶の境界成膜条件のa-Ge : Hにも同様に観測した(1μs/lms)。そのダブルピークの成因を励起子のスピン状態の違い(1重項、3重項)で説明した。励起光強度が強くgeminate条件を満たさないTRS法では1重項励起子のnsオーダー発光寿命の報告がある。従来μs(マイクロ秒)までであったQFRS法の測定領域を、ns(ナノ秒)まで拡張し、geminate条件で測定できるnsQFRS測定システムを開発した。得られたQFRS信号に対して我々が考案した半解析的deconvolution法により、装置関数の影響を除去して真の寿命分布を得た。nsQFRS法によりa-Si : H膜とa-Ge : H膜の1重項励起子による発光寿命はnsオーダーにはなく、110μsであることが確定的になった。c-Ge上に基板温度25313°CでGe膜を堆積した。Ge(100)基板上では基板温度100°C以上でエピタキシャルライクな平坦膜(Ra<1.0nm)が得られた。一方、Ge(111)基板上では双晶が発生し、膜中には(220),(311)面などの他の面方位が混在した。これは(111)では結合手の幾何学的配置が結合の乱れを生じやすいためで、表面粗さはGe(100)上に対し大きくなる(Ra【approximately equal】1.5)。現在、高品質SiGe合金膜成膜法開発のためSi膜成膜環境の整備を行っている。ナノクリスタル相の存在が期待できる微結晶-アモルファス境界成膜条件で高品質a-Ge : H(水素アモルファスゲルマニウム)膜を作製した。このa-Ge : Hに加えカルコゲナイド系アモルファス半導体のフォトルミネッセンス寿命分布においてもダブルピークを見出した。さらにピーク寿命測定範囲を拡げた、これまで不可能だったフォトルミネッセンスのナノ秒QFRS(周波数分解寿命測定)法を開発した。a-Si : H(水素化アモルファスシリコン)も含めたアモルファス半導体のフォトルミネッセンス寿命分布において短寿命成分(ns-μs)は1重項励起子、長寿命成分(ms)は3重項励起子によるものであることを明らかにした。さらに本研究の終了近くになってa-Ge : H及びa-Si : H膜においては秒オーダーの長寿命に、以前見出した1重項・3重項励起子ではないdistant電子・正孔対の再結合発光を見出した。優先成長容易方位である(110)基板上にμc-Ge : H(水素化微結晶ゲルマニウム)膜を作製した。155°C以上で堆積した微結晶膜の結晶軸は基板と軸がそろい3軸配向する。しかし双晶が構造の乱れを引き起こし膜中には他の面方位が混在するため、完全優先成長にはならない。
溶接アーク下における異種金属間の接合反応

異種金属のプラズマアーク溶融溶接において軟鋼とAlの接合界面にはη-相とθ-相の層が生成し、η-相は舌状組織として軟鋼側に伸び、θ-相は粒状晶としてAl側に成長する。銅溶加材の使用でそれらの化合物の生成は阻止出来るが、ビード下部に対流の発生による不完全混合域が存在する。軟鋼と銅の接合では融合部に対流、溶融境界部附近に対流渦が生じ、融合部は偏析も大きく不完全混合領域となる。軟鋼とステンレス鋼の接合では均一な組織で完全混合領域として存在するが、軟鋼側の溶融線にはフェライトバンドの生成がある。プラズマアーク下の溶加材溶着において、Fe母材にCが加わるとNi又はNi-Feの溶着溶融境界は乱れ、母材へのNiの浸透が粒界ぬれの促進によって起る。Fe-C-Si母材の時はNi元素が熱影響部の融解部迄全面的に拡散する。CoへのNi又はNi-Fe溶着ではCoへのNiの侵入によって溶融線近傍に舌状組織が、Ni-FeのCoへの浸透によって溶融境界部に微細な柱状サブ組織が表われる。更に異種金属接合に対して効果が著しいと思われる高電流パルスアークによる表面溶融形態については、軟鋼のビード表面は波状を呈し、その波目数はパルス周波数の増加と共に放物線的に増加しトーチの移動速度の増加で減少する。トーチの移動速度が280mm/minの時、中間周波数帯(47.5500Hz)では不斉ビードとなる。軟鋼の溶融巾は周波数の増加と共に減少し、トーチの移動速度が速いと減少する。溶融深さは周波数の増加と共に減少し、中間周波数帯ではその減少の割合が大きい。パルスTIGアークによる軟鋼とAlの接合で、その境界面には主にξ-相(Fe2Al2)とη-相(FeAl5)が生成しているようである。また境界面のAl側に非常に薄いθ-相(FeAl3)も観察される。これらの化合物の生成の詳細については不明であるが、パルスアーク下の溶融池では大きく揺動するなどして組成的な変化を与え、その組成的過冷現象がこの新しい化合物の形成に寄与するものと考えられる。
ヨーロッパ中世における社会秩序と貴族の位相に関する比較史的研究

貴族層による公権力の分有の観点から比較検討することにより、地域間の差異とヨーロッパ的な特質を明らかにすることができた。その成果はシンポジウム、(1)「ヨーロッパ前近代における地域統治と国家イデオロギー」、(2)「西欧中世-近世における政策決定をめぐる合意形成」においてより広い視点から公にされ、「紛争のメカニズムと裁判権」、「議会における立法と合意形成」、「王権による地域統治と統合のメカニズム」という3点に整理され、論集『ヨーロッパ中世社会における統合と調整』として公刊された。本プロジェクトの目的は「最上級貴族層の支配の領域化、支配圏の形成、発展と衰退の過程を貴族諸階層の公的秩序の維持機能に着目して解明すること」にある。この問題は中世的な権力構造全体との関係ぬきにしては解明できない課題である。その意味で本プロジェクトの課題はその推進母体でもある「ヨーロッパ中世史研究会」の「中世における権力構造のヨーロッパ的特質を明らかにする」という本来の目的と合致するものであり、メンバーを殆ど同じくする前回の基盤研究(B)「中世ヨーロッパの権力構造とアイテンティティー複合」(2006-2008年度)を継承・発展させるものである。そこでは国家・王権レヴェルで「統合と調整」の問題を扱ったが、本プロジェクトでは貴族諸階層に焦点を当て、地域レヴェルで、より具体的にそのあり方を研究するものである。2009年度は先ず前回のプロジェクトとの連関を重視し、本プロジェクトのメンバーが中心となって『法制史学会』総会においてシンポジウムを企画した。それは前近代の「議会」における合意と決定のプロセスを通して、諸集団間の「調整と統合」の実態を明らかにしようとたもので、多くの参加者を得て活発な質疑・応答がなされ、歴史学と法制史学との間での視点の共有がなされた。また、中世の貴族制研究に関しては2009年度は「ヨーロッパ中世史研究会」の例会を場として2度の研究集会を開催した。(1)ビザンツの帝国統治における修道院=聖界貴族の果たした役割、(2)シャテルニー(城主支配圏)の形成と封建的権力構造の変容との連関を明らかにしようとしたものである。それとは別に、初年度は各分担者において、貴族制に関する研究史、研究動向を踏まえ、具体的なテーマの設定を目指した。各分担者とも科研費の多くを問題提起的な研究書の購入に充てるとともに、実証的な研究成果を挙げるうえで不可欠な歴史史料の収集も精力的に推進した。ヨーロッパの現地での未刊行史料の収集も積極的に手がけ、2010-11年度に本格的に展開する研究活動の基盤を確立することができた。本プロジェクトの目的は「貴族諸階層の支配権(支配圏)の形成・発展・衰退の過程を彼らの公的秩序め維持機能に着自して解明すること」にある。この課題は中世的な権力構造全体との関係ぬきにしては解明できない。その意味で、本研究の推進。母体でもある「ヨーロッパ中世史研究会」の「中世における権力構造のヨーロッパ的特質を明らかにする」という本来の目的に沿った形で、貴族諸階層の「統合と調整」機能を地域レヴェルで、より具体的に解明することとなっている。2010年度は前年度に引き続き、全国学会(歴史学研究会)の大会でのシンポジウムを企画した。そこでは、古代ローマから中世後期までのヨーロッパにおける王権による地域統治、そこにおける貴族層の果たした役割を具体的に検討し、そのヨーロッパ的な特質を明らかにした。多くの参加者を得て活発な質疑・応答がなされ、古代史・イスラーム史との間での視点の共有がなされた。また、中世の貴族制研究に関しては2010年度は「ヨーロッパ中世史研究会」の例会を場として4度の研究集会を開催し、(1)チェコの貴族と宮廷の関係、(2)フランク王国の分裂以降の諸侯層と王権の関係、(3)貴族のフェーデ(私戦権)の実態、(4)歴史記述における王権・貴族について検討した。本年度も各分担者において、貴族制に関する研究史、研究動向を踏まえ、具体的なテーマの推進を目指した。前年度に引き続き、各分担者とも欧来の研究書の購入だけでなく、実証的な研究に不可欠な歴史史料の収集も精力的に進めた。ヨーロッパの現地での未刊行史料の収集も積極的に手がけだ。なお今年度末に、中間総括、最終年度に向けての共同研究の調整のための研究合宿を企画したが、震災のため実行できなかったので2011年度初頭に改めて実行する予定である。本プロジェクトの目的は「貴族諸階層の支配権(支配圏)の形成・発展・衰退の過程を彼らの公的秩序の維持機能に着目して解明すること」にあり、ヨーロッパ各地域の特質を踏まえて、貴族諸階層の「統合と調整」機能をより具体的に解明することが課題となる。(I)最終年度の共同研究の調整のための会合を、企画し、全体の視角と各自の研究との関係をより明確なものとする。

(II)2011年度も「ヨーロッパ中世史研究会」の例会を場として隔月の割合で研究集会を開催し、分担者と外部の研究者とで交互に(1)貴族と宮廷の関係、(2)諸侯層と王権の関係、(3)貴族のフェーデ(私戦権)の実態、(4)歴史記述における王権・貴族などについて報告・討論を行い、貴族研究の現時点での学界としての到達点と今後の課題を明らかにする。(III)本年度も各分担者において、自己の分野における貴族制に関する研究史、研究動向を踏まえ、具体的なテーマの推進を目指す。前年度に引き続き、各分担者とも購入した欧米の研究書、収集した歴史史料を用いて実証研究を精力的に推進する。(IV)本年度も前年度同様、全国学会の大会でのシンポジウム(2012年度実施、日本西洋史学会)を企画する。以上4点が2011年度の具体的な目標であった。年度当初に貴族制研究に関する全体の視角と各分担者の研究の関係を確認した上で各自、入手した資料・史料を有効に活用して精力的に研究を進め後掲のように一定の成果を得ることができた。また、研究会は分担者以外の研究者も含め今年度は4回開催し、質疑・応答を通して課題を一層明確にすることができた。全国規模のシンポジウムを企画することはできなかったが、各自の研究の中間総括的な内容で独自に『研究成果報告書』(2012年3月)を刊行した。
昆虫における抗ウイルス応答の分子機構解析

昆虫が発動するウイルスに対する主な防御機構として、アポトーシスと全タンパク質合成停止がある。本研究では、昆虫の培養細胞と昆虫に特異的なウイルスである核多角体病ウイルスを用いて、ウイルス感染にともなって細胞が発動するアポトーシスと全タンパク質合成停止の分子機構を解明することを目的として、アポトーシスと全タンパク質合成停止に関与するいくつかのウイルスと細胞の遺伝子の同定と機能解明を行った。本研究は、ウイルス感染に伴って昆虫が発動する抗ウイルス応答の分子機構を、昆虫に特異的な核多角体病ウイルス(NPV)と昆虫の培養細胞を用いて解明することを目的として行うものであり、下記の4本の小課題を掲げて研究を推進している。(1)NPV感染細胞におけるアポトーシスの誘導と抑制に関する分子機構の解析(2)hycu-ep32遺伝子による全たんぱく質合成停止の分子機構の解析(3)HRF-1による全たんぱく質合成停止回避の分子機構解析(4)アポトーシスと全たんぱく質合成停止機構の包括的理解のための解析昆虫が発動するウイルスに対する主な防御機構として、アポトーシスと全タンパク質合成停止がある。アポトーシスは、ウイルスに感染した細胞がウイルス増殖を抑制するための生体防御反応の一つとして理解されている。アポトーシスの誘導機構は種を超えて保存されており、複数のcaspaseの段階的な活性化によってアポトーシスが誘導されることが知られている。Caspaseはinitiatorcaspaseとeffector caspaseの2種類に分類される。アポトーシス誘導刺激に応答して、まずinitiator caspaseが活性化され、次いで活性化されたinitiator caspaseがeffector caspaseを活性化し、活性化されたeffector caspaseがアポトーシスの直接的な実行因子として働く。本研究では、チョウ目昆虫細胞において核多角体病ウイルス感染により引き起こされるアポトーシスの誘導機構を解明するために、アポトーシス誘導に関与するcaspaseやそのアダプター分子であるbm-dreddやbm-fadd、bm-droncなどの遺伝子をカイコ由来のBM-N細胞から単離した。また、Bm-DRONCの機能特性を明らかにするために、大腸菌発現系で合成したBm-DRONCの基質に対する特異性を調査した。その結果、ほ乳類のinitiator caspaseであるcaspase-8とcaspase-9の基質に対して高い分解活性を示したが、種々のeffector caspaseの基質に対する活性は認められなかった。このことから、Bm-DRONCはカイコにおいてinitiator caspaseとして機能していることが示唆された。これまでの研究により、マイマイガ(Lymantria dispar)由来のLd652Y細胞は、さまざまな核多角体病ウイルス(NPV,nucleoplyhedrovirus)に対して容易にアポトーシスを誘起すること、ならびにアポトーシス阻害遺伝子p35をもつAutographa californica NPV (AcNPV)感染では、アポトーシスではなく全たんぱく質合成停止を起こすことが明らかになっている。一方、マイマイガNPV(LdNPV)感染では、アポトーシスも全たんぱく質合成停止も起こさずに増殖する。これまでに、LdNPVがコードする全たんぱく質合成停止阻害遺伝子としてhost range factor 1(hrfl)が同定されているがアポトーシス阻害に与る遺伝子は明らかにされていない。本研究では、hrf1とLdNPVゲノム断片をLd652Y細胞にコトランスフェクションした後、p35欠損AcNPVを感染させ、多角体産生の有無を調べることにより、LdNPVがコードするアポトーシス阻害遺伝子を探索した。その結果、LdNPVゲノムのBamHI切断断片をNotIで切断した約7.8kbpの断片で多角体産生が認められ、アポトーシス阻害遺伝子がこの断片にコードされていることが示唆された。ついで、この断片にコードされている6つの候補遺伝子について調べた結果、LdOrf109ペップチドにおいて強いアポトーシス阻害作用が認められた。この遺伝子は、既知のバキュロウイルスのアポトーシス阻害遺伝子とは相同性を示さないことから、新規のアポトーシス阻害遺伝子であることが示唆された。現在、この遺伝子の発現解析やRNAi法などにより、この遺伝子がアポトーシス阻害遺伝子であることを確認するのための研究を行っている。これまでの研究により、マイマイガ(Lymantria dispar)由来のLd652Y細胞が、さまざまな核多角体病ウイルス(NPV nucleopolyhedrovirus)感染によりアポトーシスを誘導することを明らかにした。また、アポトーシス阻害遺伝子p35を持つAutographa californica NPV (AcMNPV)に感染したLd652Y細胞では、アポトーシスではなく全タンパク質合成停止を起こすことも明らかになっている。一方、マイマイガNPV (LdMNPV)が感染したLd652Y細胞では、アポトーシスも全タンパク質合成停止も誘導せず、ウイルスは正常に増殖する。また、Ld652Y細胞が誘導する全タンパク質合成停止の阻害遺伝子として、LdMNPVがコードするhost range factor 1 (hrf-1)が同定されている。本研究では、昨年までの研究により、Ld652Y細胞が誘導するアポトーシスの阻害遺伝子として示唆されていたLdMNPV

ld109が、実際にp35欠損AcMNPV(vAcΔp35)とLdMNPVが誘導するアポトーシスの阻害因子として機能していることを確認した。また、Ld109はアクチノマイシンDが誘導するLd652Y細胞とSf9細胞のアポトーシスも阻害することを明らかにした。ついで、RACE法によりld109の転写産物を同定し、ld109は336残基のアミノ酸をコードする1567ヌクレオチドの転写領域をもつことを示した。また、ld109の発現解析を、qRT-PCRと特異抗体を用いたウエスタンブロット法で行い、ld109が後期遺伝子であることを示唆した。しかし、ld109は転写制御領域に後期プロモーター特異配列をもっていなかったことから、さらに解析を継続している。マイマイガ(Lymantria dispar)由来のLd652Y細胞は、様々な核多角体病ウイルス(NPV)の感染によりアポトーシスを誘導するが、マイマイガ核多角体病ウイルス(LdMNPV)感染に対してはアポトーシスを誘導せず、多量の子ウイルスを産生する。これまでに、LdMNPVゲノム断片を用いたろクリーニングを行い、LdMNPVのld109遺伝子を新規アポトーシス阻害遺伝子として同定した。バキュロウイルスの既知アポトーシス阻害遺伝子にはp35、inhibitor of apoptosis(iap)があり、LdMNPVにも2つのiap遺伝子(ld-iap2,ld-iap3)がコードされている。しかし、上記のスクリーニングでは、LdMNPVのiap遺伝子にはアポトーシス阻害活性が認められなかった。本年度は、ld-iap遺伝子の詳細な機能解析を行った。Ld652Y細胞における一過性発現解析により、Ld-IAP2とLd-LAP3は、ともにアポトーシス阻害活性はもたず、アポトーシス誘導活性をもつことが明らかになった。また、Ld-IAP3はLd-IAP2よりも高いアポトーシス誘導活性をもつことが示された。さらに、Ld-IAP2とLd-IAP3によって誘導されるアポトーシスは、Ld109により完全に抑制されることも明らかになった。一方、LdMNPV感染Ld652Y細胞で感染後期に、アポトーシスの指標であるカスパーゼ3様プロテアーゼ活性が有意に上昇することが明らかになった。このカスパーゼ3様活性の上昇は、RNAiでld-iap2をノックダウンすることにより抑制された。id-iap3をノックダウンした感染細胞では、カスパーゼ3様活性の抑制は認められなかった。これらの結果は、Ld-IAP2は、LdMNPV感染細胞において、感染後期にアポトーシスを誘導することを示している。
劣化試料に有効な常染色体および性染色体MiniSTR多領域同時解析システムの研究

DNA型を用いた個人識別技術は,ほぼ確立されつつある。しかしながら,アメリカ同時多発テロやスマトラ沖地震による津波被害者などの個人識別において,劣化試料におけるDNA型判定の困難さが浮き彫りとなった。そこで,今日の最も解決すべきDNA型分析による個人識別の研究課題は,劣化DNA試料試料を対象とした分析技術の向上と考えられる。そこで,本研究では,より短鎖のPCR増幅産物を分析するMiniSTR解析の研究を行い,今後の劣化DNA試料を対象とした分析技術の向上を目的としている。平成18年度において,Y染色体8座位についてのMiniSTRシステムを構築し,Forensic Sci Int:Geneticsに報告したが,本年度においは,さらなるY染色体STRシステムの構築を試み,16座位(DYS441, DYS446, DYS462, DYS481, DYS485, DYS495, DYS505, DYS510, DYS511, DYS549, DYS575, DYS578, DYS593, DYS618, DYS638, DYS643)におけるマルチプレックスシステムを構築した。このシステムを用いた日本人集団の遺伝子頻度解析の結果,極めて高い識別能を有するシステムであることが判明し,さらには,劣化DNA試料に対する高い有効性を実証することができた。従って,本システムは,今後の劣化DNA試料試料におけるY-STR技術の向上を大きく飛躍させるものと期待される。DNA型による個人識別に最も有効なShort tandem repeat(STR)型解析では、通常劣化したDNA試料の解析は困難な場合が少なくない。実際、近年発生した津波による大規模災害あるいは米国同時多発テロの被害者においては、死体の損壊が著しく、個人識別が非常に困難であったことが報告されている。このような背景のなかで、今日よりPCR産物が短鎖であるMiniSTRが注目されつつある。そこで、本研究では、このような劣化したDNA試料に対して有効なMiniSTR解析システムの構築を目的としている。18年度においては、Y染色体に位置する多型性を有するSTR座位をスクリーニングし、プライマー結合領域がSTR繰り返し構造により接近するようにプライマーを設計した。このような各STR座位を異なる蛍光色素で標識し、同時に解析するシステムを構築した。この際、非特異的産物が出現しないように各プライマーを組み合わせ、さらに各座位間での増幅効率が均一になるように検討を繰り返した。その結果、Y染色体については、DYS522,DYS508,DYS632,DYS556,DYS570,DYS576,DYS504,DYS540の8座位を解析する同時解析システムの構築に至った。これらのシステムが実際の試料を用いた実験から、劣化試料に有効であることが実証され、この成果は法医学国際雑誌で評価された。今後、常染色体あるいはさらなる性染色体のMiniSTR多座位同時解析システムを構築する予定である。また、劣化試料についても、組織切片や硬組織などの微量DNA試料についてもMiniSTRシステムの有効性を検討していく。
交感神経活動を重度障害者の代替え意思伝達手段とするための瞳孔反応の研究

本研究では、随意動作の困難な重症心身障害児・者が動作を介することなく意思を伝達するために、文字呈示に対する瞳孔反応を解析し、交感神経反応による意思伝達装置の実用化を計った。具体的には、被検者6名(健常成人3名、脳性マヒ2名、ALS1名)に、SSRを誘発する音刺激を加えて、瞳孔変化を赤外線ビデオカメラにより測定した。同時に手掌の皮膚電位を誘導して、瞳孔変化との関係を分析した。また文字選択課題として平仮名をランダムに表示し、あらかじめ指示した文字の表示された時に起きる瞳孔変化を解析した。その結果、音刺激に対して健常群では70%の試行に瞳孔の散大が認められた。さらに瞳孔散大反応の90%はSSRを伴った。瞳孔散大反応の平均潜時は560msであり、SSRの平均潜時よりほぼ1秒短かった。脳性マヒ2名の被験者では、健常者とほぼ同じ潜時と波形の瞳孔散大反応が得られた。ALSの被検者では、潜時は同じであったが散大の持続時間は短い傾向が認められた。さらに健常群で実施した文字選択課題では、ターゲット文字が表示された場合の瞳孔散大反応の出現率は70%であり、非ターゲット文字に対する出現率は19%であった。瞳孔散大とSSRとがほぼ同期して出現したことから、瞳孔散大反応はSSRと同様の交感神経活動によることが示唆された。また、瞳孔反応の潜時がSSRより短いこと、障害者に瞳孔散大が認められたこと、70%のターゲット文字を選択できたことから、瞳孔反応を意思伝達手段に利用することが可能であることが示唆された。実験の結果より、ターゲット文字を呈示した時の瞳孔反応の変化率と潜時を瞳孔散大判定パラメーターとして「瞳孔反応スイッチ」を試作した。今後、実証試験を実施して、交感神経反応による意思伝達装置の実用化を図りたい。[目的]随意動作の囲難な重症心身障害児・者が動作を介することなく意思を伝達する方法を開発するために、文字等の呈示に対する瞳孔反応の解析を行った。背景これまでに我々は、交感神経皮膚応答(SSR)が意思伝達手段に利用できることを報告した。しかし、SSRは潜時が長ぐ、頸椎症などにより伝導経路が障害を受けるなどの問題点が明らかとなった。本研究では、SSRに替わる交感神経活動の指標として瞳孔反応に注目して、意思伝達手段としての適合性を検討する研究を実施した。[方法]被検者6名(健常成人3名、脳性マヒ2名、ALS1名)に、SSRを誘発する音刺激を加えて、瞳孔変化を赤外線ビデオカメラにより測定した。[結果]音刺激に対して、健常群では70%の試行に瞳孔の散大が認められた。[考察]瞳孔散大とSSRとがほぼ同期して出現したことから、瞳孔散大反応はSSRと同の交感神経活動のよることが示唆された。

瞳孔散大とSSRとがほぼ同期して出現したことから、瞳孔散大反応はSSRと同様の交感神経活動によることが示唆された。また、瞳孔反応の潜時がSSRより短いこと、障害者に瞳孔散大が認められたこと、70%のターゲット文字を選択できたことから、瞳孔反応を意思伝達手段に利用することが可能であることが示唆された。実験の結果より、ターゲット文字を呈示した時の瞳孔反応の変化率と潜時を瞳孔散大判定パラメーターとして「瞳孔反応スイッチ」を試作した。今後、実証試験を実施して、交感神経反応による意思伝達装置の実用化を図りたい。
小児糖尿病患児へのメンタリングを用いた介入プログラムの効果に関する研究

思春期1型糖尿病患児へのメンタリングを用いた看護介入プログラムを開発し、思春期患児(10名)及び青年期患児(7名)への双方の介入効果を評価した。1年間の継続メンタリングを用いた介入により、思春期患児の自己効力感は介入セッション後6か月まで有意に上昇した。また、血糖値の有意な低下が12か月後まで見られた。思春期患児からのメンタリングに対する肯定的な評価にも関わらず、良好なメンタリング関係を長期間継続することは難しく、信頼関係構築のサポートとメンタリング関係のモニタリングを強化する看護支援の必要性が示唆された。思春期の1型糖尿病患者がよりよい自己管理行動を行うために、日常生活における糖尿病関連したよりよしい問題解决技法や対処行動を高めるプログラムの開発と、メンタリングを用いた介入プログラムの開発及び介入支援を開始した。1.海外で実施されている対処行動プログラムの検討:海外で実践された思春期の1型糖尿病患者のストレスマネージメントプログラムや対拠行動プログラムの文献から、(1)仲間とのかかわり方などの社会的な人間関係の解決法(2)コミュニケーションスキルトレーニング、(3)誤った自己管理行動に対する認知行動の修正、(4)自己管理行動から生じる葛藤の解決方法からなる認知行動療法を検討した。2,患者の実体験をもとにした具体的な対拠行動プログラムの検討:日本の患児に合った適切な対拠行動プログラムを作成するために、小児期に発症した1型糖尿病患者で19歳30歳の4名に面接凋査を実施し、思春期の自己管理行動に関する課題や支援内容について分析した。3.メンタリングを用いた介入プログラムの開発と導入:認知行動療法を活用した小グループ学習形式の介入プログラムと、糖尿病キャンフ終了後から継続して行う思春期患児へのメンタリングプログラムを開発した。また、メンター用の支援マニュアル(メンターとしての役割、グループ学習の内容、メンティーへの皮援方法)を作成した。さらに、介入効果を測定する尺度の翻訳と、糖尿病サマーキャンプの参加者を対象に、尺度のプレテストを実施し測定尺度の評価を行った。介入支援として、インスリンを使用している思春期糖尿病患児11名及び青年期糖尿病患者6名を対象に、思春期患児2-3名と青年期是患者1-2名ずつの4グループを編成した介入セッションを後、メンター(青年期患者)とメンティー(思春期患者)のぺアリングを行い、E-mailや手紙を用いたメンタリング支援の介入効果について分析している。1.研究目的:I型糖尿病を持つ青年期患者からの長期的なメンタリングを活用した介入プログラムを思春期患児に適用し,思春期患児の自己管理行動や自己概念の発達と血糖コントロールへの影響を与えるかを検討した。2.研究方法:(1)対象は中学生から高校生までの1型糖尿病患児15名(メンティー)と青年期1型糖尿病患者8名(メンター)。(2)メンティーとメンターのマッチングは性別・年齢・性格などを考慮し,メンター1人につき23人のメンティーの組合せとした。(3)介入方法:対処行動の獲得を目的とした介入セッション終了後からメンターが月1回程度の頻度で電子メール等を用いて1年間かかわり,メンティーの生活上の悩みや療養行動の課題へメンタリングを行った。(4)介入効果の評価:思春期患児への介入プログラムの効果を検討するために,属性,HbA1c値,糖尿病問題解決尺度(DPSMA),糖尿病自己効力感尺度(SED),自己肯定意識尺度,メンタリング尺度を介入前,介入セッション後1か月,6か月,12か月に測定し、1年間の介入期間中の各尺度得点とHbA1c値の比較には,Friedman検定,または,繰り返しのある一元配置の分散分析を用い分析した。3.結果:1年間のメンタリングを最後まで終了した思春期患児10名を分析対象にした。患児の平均年齢は13.8±1.8歳,平均罹病期間5.2±3.6年であった。1)思春期患児への介入効果:メンティーのHbA1c値は,介入前8.60%介入セッション後1か月7.80%,6か月7.94%,12か月7.09%と低下し,すべての介入期間で介入セッション後に有意に低下した(F=12.17,df=3,p=0.00)。SED尺度の下位尺度である「糖尿病に関する項目」は,介入前98.40±19.04点,介入セッション後1か月110.20±15.55点,6か月108.90±20.40点,12か月107.20±18.68点と,介入前後で有意差を認めた(F=3.45,df=3,p=0.03)。また,多重比較の結果,介入セッション後1か月と6か月に有意な得点の上昇を認めた。

メンタリング尺度の下位尺度であるメンターに対する「満足度」「幸福度」は,介入期間中に高得点を維持したが,メンターに話を聞いてもらいアドバイスを得たことを示す「対処支援」得点は,介入セッション後12か月に11.80点から9.70点と有意に低下した(χ2=10.38,df=2,p=0.01)。4.考察:思春期糖尿病患児へのメンタリングを用いた介入プログラムの活用は,介入セッション後6か月にわたる自己効力感の向上と1年間の血糖コントロールの改善に効果を示した。また,介入セッション後6か月まではメンタリング関係に満足していたが,その後親密性は低下していった。今後,メンタリング関係をより強化し介入効果を高めるためには,コミュニケーションスキルを取り入れたメンターへの事前指導の導入,初期の段階での信頼関係構築のサポート,そして,メンタリング関係のモニタリングを強化する支援の必要性が示唆された。1.研究目的:(1)青年期1型糖尿病患者のメンターとしての経験を明らかにする。(2)介入プログラムの評価を行う。2.研究方法:メンターの効果側定には,属性,一般性自己効力感尺度、メンター尺度を使用し,Friedman検定を行った。介入セッション後1か月と6か月に面接調査を実施し,メンターの経験を質的記述的により分析した。プログラム評価については,12か月後に思春期及び青年期患者から回答を得て内容分析を行った。3.研究成果:(1)メンターの一般性自己効力感尺度の得点は,介入セッション前後で有意な上昇を認めなかった。メンティーへの親密性を示すメンター尺度の総得点は,介入セッション後6か月以降に低下した。(2)青年期患者が行ったメンタリングは,メンティーとの関係性が発展したパターンと,関係性が途絶えたパターンの二つの局面があることが明らかになった。関係性が発展したパターンは,【かかわり方に戸惑う】【かかわりを続けるための連絡方法を工夫する】【かかわりを促進するための背景を活かす】【関心を示し自然体でかかわる】【かかわり続ける】【状況を把握し自己管理上の悩みを理解する】【自分自身の体験を正直に語る】【気遣う】【気持ちを察し受け止める】【頑張りを認め喜びを共有する】【判断力を育て自己決定を促す】の11のカテゴリーで構成されていた。一方,関係性が途絶えたパターンは,【かかわり方に戸惑う】【連絡に苦慮する】【メンタリングの効果に疑問を感じる】【関係性の発展に困難感を抱く】【かかわりが途絶える】の5つのカテゴリーから構成された。そして,青年期患者は,【かかわり続ける】【メンティーの頑張りを自分の励みにする】【病気を理解しあえる仲間の存在とつながりを大切にする】【糖尿病と向き合う】【メンターとしての責任感と役割を自覚する】といったメンターとしての経験により支援者としての【新たな自分の可能性を発見する】成長がみられていた。(3)介入プログラムの評価として、介入セッションは「身近な事例に強い共感を持ち取り組めた」「自己管理行動に対する自分の取り組みを振り返り,今後の意欲を生み出す機会となった」と,好評であった。また,継続メンタリングは「相談にのってもらえ安心できる」「励ましや有効なアドバイスがもらえる」「本音が言える」とメンティーは満足していた。一方,メンターは「連絡手段の改善の必要性」「連絡時間の調節と確保」などの課題と,6か月以降には「反応のないメンティーへのかかわりに関する困難性」を指摘していた。
肺血管透過性に及ぼす一酸化窒素の作用の検討

【目的】一酸化窒素(NO)の肺血管透過性に及ぼす作用を知るため外因性にNOを産生するNO-donor(ニトログリセリン:NTG,SNAP)を投与した場合あるいは内因性のNO産生を合成阻害剤であるL-NAMEで阻止した場合,H2O2によるウシ肺動脈血管内皮細胞(PAEC)のアルブミンに対する透過性亢進作用がいかに影響されるか,また,その作用がcGMPを介したものであるか否か検討した.【方法】PAECを培養したmicro-porous filterによって上層と下層に分離されるchamberを用い,上層に添加した^<125>Iでラベルしたアルブミンの下層への移行を測定し血管透過性の変化を判定した.【結果】H2O2による透過性の亢進は,NTGまたはSNAPによってPAECを前処置することで抑制された.これらの薬剤によって,細胞内のcGMPは増加した。また,直接8-bromocGMPで前処置しても同様な抑制効果が得られた.L-NAMEによって内因性のNO産生を抑制してもH2O2の透過性亢進作用は影響されなかった。【総括】外因性のNOは、cGMPの産生を介してH2O2による血管透過性亢進を抑制した.【目的】一酸化窒素(NO)の肺血管透過性に及ぼす作用を知るため外因性にNOを産生するNO-donor(ニトログリセリン:NTG,SNAP)を投与した場合あるいは内因性のNO産生を合成阻害剤であるL-NAMEで阻止した場合,H2O2によるウシ肺動脈血管内皮細胞(PAEC)のアルブミンに対する透過性亢進作用がいかに影響されるか,また,その作用がcGMPを介したものであるか否か検討した.【方法】PAECを培養したmicro-porous filterによって上層と下層に分離されるchamberを用い,上層に添加した^<125>Iでラベルしたアルブミンの下層への移行を測定し血管透過性の変化を判定した.【結果】H2O2による透過性の亢進は,NTGまたはSNAPによってPAECを前処置することで抑制された.これらの薬剤によって,細胞内のcGMPは増加した。【総括】外因性のNOは、cGMPの産生を介してH2O2による血管透過性亢進を抑制した.
高分子集合体を前駆体とするナノスケールで構造を制御した多孔体の合成と触媒応用

本研究は,制御された細孔構造を有する多孔質材料を合成することを目標としている。本年度は,各種のアルキルトリエトキシシラン(ATES)とイオン液体を構造制御剤として使用し,細孔構造を制御したゼオライトとスメクタイト系多孔体を合成した。合成した多孔体の触媒機能を比較的分子サイズの大きな反応分子の関わる化学反応で調べた。先ず,異なるアルキル基を含む数種類のATESを通常の合成原料に添加してMFI型ゼオライトを合成し,構造をXRD,TEM,SEM,窒素吸着等の方法で分析するとともに,触媒活性をアルキル化や縮合反応で調べた。ATESの添加によりゼオライト結晶子のサイズを小さくすることが可能で,結晶子間細孔を持つことが分った。この添加効果はATESの種類に依存しており,プロピル基を有するものが最も効果的であった。小さな反応分子の関わる反応に対しては,合成ゼオライトはほぼ同じ活性を示したが,大きな反応分子が関与する場合には活性に顕著な差が見られ,細孔構造の相違が大きく反映された結果となった。ATESの添加という簡単な操作で,対象反応に適したゼオライトの細孔構造に制御できることを示した。更に,臭素アニオンと大きさの異なる炭化水素鎖を有するイミダゾリウムカチオンから成るイオン液体を構造制御剤として,当研究室の水熱法でスメクタイト系多孔体を合成した。表面積が700m^2/g程度と大きく且つ平均細孔径も8nmと大きい多孔体を合成することが可能であった。このような合成スメクタイトは,薬効機能を有する大きな有機化合物(モデル物質:tetracycline hydrochloride)の吸着,脱離,放出に有効であることを見出した。本年度は構造の異なるイオン液体を合成し,その化学的・物理的作用により細孔構造を制御することを試みた。併せて,合成したイオン液体の触媒機能も調べた。有機カチオンの異なる次の4種類ののイオン液体を調製した。即ち,1-butyl-3-methylimidazolium bromide(BMIMBr),1-butylpyridinium bromide(BPYBr), cholinchloride(ChCl), tetra-butylammonium bromide(TBABr)である。これらのイオン液体と塩化亜鉛を組み合せた複合ルイス酸触媒を調製し,塩化ベンジル等による芳香族化合物のアルキル化に応用した。イオン液体は,粘度が高いので反応操作と触媒分離の容易さを考えて,シリカゲルを分散媒とした担持液膜触媒として用いた。ベンゼンのアルキル化では塩化亜鉛単身触媒と比較すると,イオン液体-塩化亜鉛複合触媒の活性は60%程度であったが,モノアルキル化生成物の選択性が向上することが分った。BMIMBr-塩化亜鉛触媒についてリサイクル性を検討したところ,目立った活性の低下はなく再使用が可能であった。トルエンやナフタレン等のアルキル化の結果から,複合触媒ではBMIMBr-塩化亜鉛が高性能であることが分った。更に,粘土鉱物の一種であるスメクタイト人工合成時にイオン液体を添加して,細孔構造の制御を試みた。通常の条件では500m^2/g程度の表面積の多孔質スメクタイトが合成可能であるが,イオン液体を添加すると表面積を750m^2/g以上に大きく出来ることを見出した。現在,合成したスメクタイトの構造を詳しく調べるとともに,医薬材料としての機能を念頭に薬効機能を有する大きな有機化合物の吸着,脱離を検討している。
「若者組」の組織秩序に関する法社会学的研究

1.北股地区の村落社会構造は、区有林という共有財産を村落共同体が持ち、それに村民の生計の比重が大きくかかっているという意味で、『山村における共同体財産所有型村落』とみなされる。2.「生ける法」は、単なる観念上の存在ではなく、『人間の社会行動を現実に決定する規範』であり、また、「生ける法」の法的性格は、支配・服従関係を体現する限りでの非公式の社会統制であること。「五人組を経験しなければ、村の一人前としての資格が得られず、そして、区有財産(区有林の権利)の仲間入りをさしてもらえない。五人組は、北股で生きていくうえでたいへん重要な意味をもっている。」これは、まさしく、「人間の社会行動を現実に決定する規範」なのであり、支配服従関係を体現する限りでの非公式の社会統制である。すなわち、「生ける法」である。3.「若者組」は、伝統的文化に基礎づけられた独自のシステム特性が見出される。すなわち、若者集団の内部秩序は、「年輩序列」の原理により、厳しく統制されている。4.「日本型システム」の特性、(1)日本型システムの人間的基盤は、「関係体」としての「間人」という新たな人間モデルに求められる。(2)「間人主義」の価値観は、「相互依存主義」、「相互信頼主義」、「対人関係の本質視」である。(3)日本社会の伝統的な基層をなす社会システムは、「間人」と呼ぶことが適切である「関係体」を成員とし、彼らに全面的な帰属と生活の場を提供する、高度に自律的・自立的な組織である。5.「間人主義」の価値観が、「若者組」のシステム特性と、どのように関わるのか?このことについて、今後、分析・検討しなければならない。
戦前日本の失業政策体系-国内的要因・国際的要因に関する実証的検討を中心に-

平成18年度は最終年度として戦前期失業政策体系を歴史的に位置づけるための作業を中心に行った。第一に、中央政府(内務省・社会局)および地方自治体(大都市の社会行政部局)による失業対策の立案過程・実施過程の推移を昭和恐慌期前後期を中心に実証的に明らかにした。特に、諸審議会における失業問題の扱い方の連続性と時々の変化を明確にした。第二に、戦前期の政策を戦後から今日にいたる推移と対比させて歴史的に位置づける作業を行った。これについては、戦後の失業政策を失業給付制度、失業者直接雇用制度、解雇規制策の各側面を含めて総合的に性格付け、それとの関連で戦前の政策が失業者直接雇用制度を中心とし、失業給付制度は部分的なものに終わり、解雇規制は企業に対する期待の表明に留まったことを確認するとともに、その根拠を実証的に明らかにする作業を行った。第三に、戦前期における失業対策の国際比較を行い、その中に日本の特徴を位置づける作業を行った。このため、国際労働会議における日本の発言・行動の推移を分析するとともに、労働政策における国際協調に消極的な日本に対して苛立ちを強める各国の動向をソーシャルダンピングをめぐる論戦等を素材として分析し、その歴史的意味について検討した。第四に、日本の政府・財界団体・学識者の欧州各国の失業対策・失業保険制度に対する見方が、1920年代末期から急速に厳しいものとなり、そのことが日本における失業対策の充実を阻む主要な要因となり、結果的に強行的な景気回復によってしか失業問題の解消は図れないという事実上の有識者間のコンセンサスが形成される方向に向かったことを実証的に跡づけた。これまで私は、戦前日本の失業政策について、実施された政策の中で最大の比重を占めていた失業救済事業(日雇失業者向けの公共土木事業)を中心に実証分析を継続してきた。今回3ヵ年度の科学研究費補助金の交付を受けることができたため、これまでの研究の狭い限界を超えて、研究領域を拡張する作業にとりかかった。本年度は、二つのテーマを定め、実証分析を行ってそれぞれについて論文を公表した。第一のテーマは、ホワイトカラー(事務職・技術職労働者)の失業対策の実態を明らかにすることであった。ここでは日雇労働者失業救済事業に遅れて小規模に開始された俸給生活者向けの失業救済事業の事業規模の推移、就労者の構成とその選抜方式、賃金水準、事業主体である大都市自治体の事業運営方針等を具体的に解明した上で、当該事業が主として大都市自治体職員の解雇・採用の際のバッファの役割を果たしており、それ以上の機能は限定的であったことを確認した。第二のテーマは、諸外国の失業政策と比較して、日本の失業政策の特徴点を明示する作業である。ここでは、救護事業(生活保護)の対象から労働能力のある失業者が除外されていたこと、失業保険制度が産業界によって一貫して否定されていたこと等の日本的特長の背後に、財界入の労働観が存在したこと、その結果、国際水準の失業政策を採用しようとした官僚層の意図は、財界人が企業経営の中で向き合った一般労働者ではなく、財界人にとって治安政策の対象と考えられた日雇労働者部分でのみ実現したという関連を明らかにした。本年度に実施した課題は以下の通りである。(1)失業政策体系の日本的特質について戦前と戦後の比較のための作業を実施し、そのうちの最近の失業政策の変化についての研究成果を、フランス・ブラジルの研究者達との共同研究の刊行物の中で発表した。ここでは、欧州の失業政策の最近の変化と類似しているように見える日本の制度変容の中に、日本的特性が貫かれていると同時に、戦前・戦後直後の失業対策の理念の再現も見られること等を指摘している。

(2)戦前期において社会事業論の中から次第に失業対策論が自立・分化してくるプロセスを時期別・論者別に整理し、その背景として失業問題の顕在化(貧困問題一般からの失業問題の分離)と欧州における諸社会事業論・失業対策論の日本への紹介があったことを文献的に確認する作業を継続した。同時に、そうした議論が社会局官僚を中心とする政策立案者達の政策構想にどのように影響したのかを明らかにすべく努力した。(3)失業保険の前身とも評価される日雇失業者共済制度の実態について研究史批判と資料発掘の作業を継続した。(4)戦前期に構想されていた失業保険の制度的原型として重視されていた健康保険の財政的成功がどのようにして可能であったのかを収支計算にそくして分析するとともに、にもかかわらず失業保険制度の収支が困難に陥るものと想定され、現実政策に採用されなかった理由について、健康保険と失業保険の性格の相違が当時どのように把握されていたのかについて実証的に検討した。平成18年度は最終年度として戦前期失業政策体系を歴史的に位置づけるための作業を中心に行った。第一に、中央政府(内務省・社会局)および地方自治体(大都市の社会行政部局)による失業対策の立案過程・実施過程の推移を昭和恐慌期前後期を中心に実証的に明らかにした。特に、諸審議会における失業問題の扱い方の連続性と時々の変化を明確にした。第二に、戦前期の政策を戦後から今日にいたる推移と対比させて歴史的に位置づける作業を行った。これについては、戦後の失業政策を失業給付制度、失業者直接雇用制度、解雇規制策の各側面を含めて総合的に性格付け、それとの関連で戦前の政策が失業者直接雇用制度を中心とし、失業給付制度は部分的なものに終わり、解雇規制は企業に対する期待の表明に留まったことを確認するとともに、その根拠を実証的に明らかにする作業を行った。第三に、戦前期における失業対策の国際比較を行い、その中に日本の特徴を位置づける作業を行った。このため、国際労働会議における日本の発言・行動の推移を分析するとともに、労働政策における国際協調に消極的な日本に対して苛立ちを強める各国の動向をソーシャルダンピングをめぐる論戦等を素材として分析し、その歴史的意味について検討した。第四に、日本の政府・財界団体・学識者の欧州各国の失業対策・失業保険制度に対する見方が、1920年代末期から急速に厳しいものとなり、そのことが日本における失業対策の充実を阻む主要な要因となり、結果的に強行的な景気回復によってしか失業問題の解消は図れないという事実上の有識者間のコンセンサスが形成される方向に向かったことを実証的に跡づけた。
高気圧比例計数管における特異的放電モード遷移機構の解明

(1)我々は、高エネルギーX線用高性能位置感応型比例計数管を開発してきた。その間検出器動作機構上極めて基礎的な問題に対して以下の成果を上げてきた。(a)比例計数管における制限比例領域(Region of the limited proportionality:以下RLPと言う)においては初期電子雲の拡散効果がガス増幅過程に大きな影響を与えていることを初めて実験的に証明した。(b)更に興味深い事に、高気圧下では初期電子の流動距離に特異的に依存した放電モード遷移が起こることを発見した。(c)これらの成果により、長い間RLPにおいて観測されてきた不可思議な検出器応答が一挙に見通し良く理解できる様になった。(4)現在、電子雲の時間的空間的構造変化の影響に対する理論的モデルを構築して、データとの比較を行っている。定性的理解は相当深まったが、さらに定量的理解に向けて努力している。また、SQSモードに対して得られた新たな知見を活用して、SQSモード遷移機構を世界に先駆けて解明すべく急いでいる。高エネルギーX線(10-100keV)用高性能位置検出器を開発する応用研究も進めており、10x10cm^2の大面積検出器の試作をした。
多官能性汎用合成素子の開発と生理活性物質合成への応用

エチレンと炭酸ガスとを炭素資源として容易に得られる簡単な複素環体2-オキサゾロンの高度利用を精密合成化学原料といった観点からはかるとの課題のもとに、今年度は生理活性アミノアルコール類の高選択的合成プロセスの開発と合成試薬類の開発の二点に焦点をしぼり検討を行い以下の成果を得た。1.多目的キラル合成子の開発と応用:医薬品をはじめ多くの生理活性物質に内包されている隣接アミノアルコール構造の汎用性キラル合成子の開発に成功し、これを利用して生理活性アミノ酸類やペプチド類合成の一般性ある合成戦略を確立した。即ち、抗菌性ジクロロスレオニン(アルメントマイシン類似体)、酵素阻害剤ペプチタチン中の異常アミノ酸スタチン、ベータラクタム類、水酸化グルタミン酸、GABA類似体等への効率よいキラル合成ルートを確立した。今後、本複素環体を立体化学的に複雑な化合物類の構築材として用いる現合成戦略の汎用性と限界を明確にすべく更に広く応用展開をはかる。2.複素環をベースとする合成試薬類の開発:オキサゾロン骨格を共通の脱離基とする活性型縮合試薬やアシル化試薬の開発知見を踏まえ、今年度は多岐にわたるアルコール類の新規リン酸化試薬の開発に成功した。本試薬系は極めて緩和な条件下、異った触媒能をもつ金属錯体を組み合せ使用することにより段階的選択的にリン酸混合エステルを高収率で合成出来る点に特徴がある。目下、生理活性リン脂質、オリゴヌクレオチド合成に向け鋭意検討を急いでいる。
高発電効率とCO2回収の両者を同時に可能にする発電方式の開発

本年度は、ケミカルループ燃焼法による高効率発電システムの実用化面から、次の研究成果が得られた。1.循環反応固体粒子の開発提案システムでは、燃料は還元塔を通過し、空気は酸化塔を通過する。この燃料と空気の流れの独立性によって、CO_2の無エネルギー回収、発電効率の飛躍的向上、NOx発生抑制などの諸効果が得られる。それを可能にしているのは両反応器を循環する固体粒子である。そこで、粒子の反応特性、含炭素燃料を用いた際の炭素析出抑制、還元一酸化繰り返し特性(寿命)について考慮したところ、以前からの候補粒子であるNiO/YSZに加えて以下の2粒子が極めて有望であることが分かった。(1)NiO/NiAl_2O_4,(2)CoO-NiO/YSZ2.還元一酸化繰り返し特性NiO/NiAl_2O_4,CoO-NiO/YSZ粒子について600°Cにおける水素還元と1000°Cにおける空気酸化を行った。その結果10回の繰り返し試験後においても粒子形状、粒子強度、反応速度は保たれ、以前からの候補粒子であるNiO/YSZに比べて極めて良好な結果が得られた。3.含炭素燃料による炭素析出とその制御各候補粒子についてCOによる還元を行ったところNiO/YSZ粒子が最も耐炭素析出性に優れていることが分かった。そこでNiO/YSZ粒子について600°Cにおける水蒸気添加の影響について調べた結果、25%の水蒸気添加で炭素析出を完全に抑制できた。従来のスチームリフォーミングなどに比べて圧倒的に低い水蒸気濃度で炭素析出が抑制できた。4.反応器における粒子群実験今回、各候補材料について粒子群実験用にペレットを作成し、流通式固定床型反応器を用いて水素あるいはメタンによる還元と空気酸化を行った。反応器の出口ガスの経時変化をGC-Massにより測定し、実用化反応器の設計データが得られた。本年度は主に、発電システムの理論的研究とケミカルループ燃焼器の応用面から、NOxと炭素析出問題を調べた。1.NOx発生量測定粒子集合群を利用する化学ループ燃焼の酸化塔内での、NOx発生量の測定を行った。この実験では、NOxメータを利用して、600°Cで還元後、酸化反応(1200°C)でのNOx濃度の測定を行った。測定結果で、この燃焼器ではNOxが発生しないことを確認した。化学ループ燃焼では、酸化反応塔中には燃焼が入らないので、フューエルNOxの生成はなく、また酸化反応は従来の燃焼器と違って火炎の生成がないため、温度に比例して増加するサーマルNOxは発生しないためであろう。以上からNOx問題に対して、この燃焼器を採用することで、従来のNOx削減対策より抜本的な解決ができることになる。2.炭素析出の回避天然ガスや石炭ガスを燃料とする場合には、炭素が析出すると活性劣化や粒子の寿命の短縮などを引き起こすため、実用化に向けての重要な研究課題の一つとなっている。そこで、CH4とCOを燃料として、YSZ添加量、還元、酸化反応、温度、燃料ガス加湿率などとの影響を調べた。これに対して、CH4ガスとCOガスともに、加湿して水蒸気の割合を10%以上にすると炭素の析出を抑制できることが確認できた。

この燃料と空気の流れの独立性によって、CO_2の無エネルギー回収、発電効率の飛躍的向上、NOx発生抑制などの諸効果が得られる。それを可能にしているのは両反応器を循環する固定粒子である。そこで、粒子の反応特性、含炭素燃料を用いた際の炭素析出抑制、還元-酸化繰り返し特性(寿命)について考慮したところ、以前からの候補粒子ではるNiO/YSZに加えて以下の2粒子が極めて有望であることが分かった。(1)NiO/NiAl_2O_4,(2)CoO-NiO/YSZ2.還元-酸化繰り返し特性NiO/NiAl_2O_4,CoO-NiO/YSZ粒子について600°Cにおける水素還元と1000°Cにおける空気酸化を行った。その結果10回の繰り返し試験後においても粒子形状、粒子強度、反応速度は保たれ、以前からの候補粒子であるNiO/YSZに比べて極めて良好な結果が得られた。3.含炭素燃料による炭素析出とその制御各候補粒子についてCOによる還元を行ったところNiO/YSZ粒子が基も耐炭素析出性に優れていることが分かった。そこでNiO/YSZ粒子について600°Cにおける水蒸気添加の影響について調べた結果、25%の水蒸気添加で炭素析出を完全に抑制できた。従来のスチームリフォーミングなどに比べて圧倒的に低い水蒸気濃度で炭素析出が抑制できた。4.反応器における粒子群実験今回、各候補材料について粒子群実験用にペレットを作成し、流通式固定床型反応器を用いて水素あるいはメタンによる還元と空気酸化を行った。反応器の出口ガスの経時変化をGC-Massにより測定し、実用化反応器の設計データが得られた。