hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
小径木丸太とテンション材を用いた格子シェルの構造設計法に関する研究

4.離散的取扱法による数値解析法は、単層格子シェル、テンセグリティ構造の実験結果を精度良く算出できることが確認された。小径木丸太とテンション材を用いたシステムトラスで構成される格子シェルの構造設計法に関する有効な設計資料を得ることを目的としている。昨年度は、単層格子ドーム、テンセグリティで構成された梁状構造物を取り扱った。本年度は、テンセグリティを格子シェルに適用するために、第1ステップとして、台形型4ストラットモデルのテンセグリティ構造から構成されたアーチ構造物を対象として、力学性状を把握し、構造設計に有効な資料を提示している。1.テンション材を格子対角に配置した矩形平面の単層2方向格子ドームにおいて、テンション材締付により初期軸力を導入する場合、格子部材とテンション材の伸び剛性比と設定初期軸力に対する導入された軸力との関係を定量的に表した。2.本システムトラス用いた台形型4ストラットモデル及びアーチ状テンセグリティ構造物の組立を行い、アーチ状テンセグリティも従来のスペースフレームと同程度の施工性であることを明らかにした。さらに、工学的に有意な精度で軸力導入できること、軸力導入後の部材の長さはほぼ設計値通りであることを示した。アーチ状テンセグリティ構造物の中央集中荷重載荷実験から、台形型4ストラットモデルからなるアーチ状構造では、梁状構造に比べて剛性が高いこと、テンション材の軸力消失後の変形挙動が安定していることが確認された。本システムトラスはテンセグリティ構造に適用可能であること、テンセグリティ構造が建築物のアーチ要素に適用できることを実験的に明らかにした。3.離散的取扱法による数値解析法は、アーチ状テンセグリティ構造の実験結果を精度良く算出できることを確認した。小径木丸太とテンション材を用いたシステムトラスで構成される格子シェルの構造設計法に関する設計資料を得ることを目的としている。本年度は、まず、小径木丸太の材長不整が単層ピン接格子ドームの初期不整ならびに座屈荷重に及ぼす影響について幾何学的非線形性を考慮した数値計算により検討した。その結果、単層ラチスドームの座屈荷重は、材長不整の平均値、標準偏差の両方の影響を受けるが、特に標準偏差の影響が大きく、材長不整の標準偏差の増加に伴い低下し、工学的に想定しうる標準偏差の範囲では、5割程度に低下することを明らかにした。さらに、テンセグリティを格子シェルに適用するために、台形聖4ストラットモデルで構成されたシリンダー状構造物を対象として、組立実験ならびに静的載荷実験を行い、施工法、軸力導入精度、形状発生精度、荷重変形性状を把握し、実験結果と離散的取扱法による数値解析結果とを比較検証した。その結果を纏めると、1)テンセグリティで構成されたシリンダー状構造物は簡便な組立が可能であり、PC鋼俸部材、桧丸棒部材の軸力導入精度、ならびに、形状初期不整は実用的に有意な精度であった。2)複数のテンション材が軸力消失した後の載荷点釣合径路は、4隅点と妻面ローラー支持の場合には、剛性がほとんど低下せず、4隅点ローラー支持の場合には、剛性が低下するが安定な性状を示した。3)非対称荷重の影響により、テンション材の軸力消失荷重ならびに載荷点釣合径路の初期剛性が低下することを示した。
マツノザイセンチュウ抵抗性候補遺伝子のマッピングとeQTL解析

既報のマツノザイセンチュウ抵抗性候補遺伝子のEST情報から3'-RACEを行い、3'-end付近にプライマーを設計し、半数体の雌性配偶体DNAを利用してシングルジーンを増幅可能なものを選んだ。このうちの2領域でSNPが検出され、遺伝子のマッピングが可能となった。次に、キチナーゼ、PR4、TLPの3遺伝子についてeQTL解析を試みた。キチナーゼおよびPR4のeQTLがマツノザイセンチュウ接種後の生存日数を指標とした抵抗性形質のQTLと同一連鎖群に検出された。このことは、これら遺伝子が抵抗性反応に関与していることを示唆するものと考えられる。抵抗性マツ等のcDNAサブトラクションライブラリから単離されたマツノザイセンチュウ抵抗性候補遺伝子のEST配列からプライマーを設計し、3^'-RACEを行なった。30 ESTについて、それぞれ18種類、計91のプライマーを設計し、3^'-RACEを行なったが、多くのもので、マルチバンドが見られたり、全くバンドが見られないという結果となった。シングルバンドが得られたのは、07RISI291(β-1-3 glucanase)、07RISI437(PR-1)、07SIRI130(embrio avandant protein)の3遺伝子であった。これらの増幅産物をクローニング後、96コロニーずつシーケンスを行ない、アッセンブルした。その結果、07RISI291(β-1-3 glucanase)では49ESTからなるコンティグに加え、17および5 ESTからなるコンティグが得られた。07RISI437(PR-1)においては、42、14、6、4、3 ESTからなるコンティグが、07SIRI130(embrio avandant protein)においては、33、10、6 ESTからなるコンティグが作成された。今後、これらコンティグの配列情報からPCRプライマーを設計し、ゲノムDNAの増幅を試み、シングルジーンのスクリーニングを行なう。1.候補遺伝子群の分子マーカー化3'-RACEにより得られた、07RISI291(β-1-3glucanase)、07RISI437(PR-1)、07SIRI130(embrio avandant protein)の3遺伝子の塩基配列から作成したコンティグを比較し、5'側プライマーを比較的保存性の高い領域に、3'側をきわめて変異性の高い3'端付近の領域に設定した。これらのプライマーを用いて、種子から取りだした雌性配偶体(針葉樹では母親由来の半数体となる)DNAをPCR増幅し、シングルバンドとなったものについて、塩基配列を決定した。半数体ゲノムを用いているので、シングルジーンがうまく増幅されていれば、ヘテロ型の塩基配列データは出現しないはずである。今回塩基配列を決定した8領域のうち、3領域がシングルジーンと考えられた。これらの領域について、複数個体の雌性配偶体の塩基配列を調べたところ、SNPが検出された。これをマーカーとすることにより、これら遺伝子の連鎖地図上へのマッピングが可能となる。2.生体防御関連遺伝子群のeQTL解析生体防御機構に関するESTの発現解析を、連鎖解析を行った家系から採取したRNAサンプルを用いて行い、eQTL解析を試みた。RNAサンプルが得られた個体が少なかったため、追試が必要であるが、キチナーゼ、PR4、ソーマチンライクプロテインの3ESTについて、eQTLが検出された。これと、マツノザイセンチュウ接種後の病兆に関するQTLを比較したところ、キチナーゼで検出されたeQTLおよびPR4で検出されたものの1つが、同一の連鎖群に検出された。このことは、マツノザイセンチュウ接種後に起こった複数の反応を調節する因子が同一領域にあり、抵抗性に関与していることを示唆するものと考えられる。
生物多様性と生態系機能への影響を考慮した湖沼沿岸植生管理に関する研究

近年、日本各地の浅い湖沼において、ヒシ類をはじめとする浮葉植物が繁茂し、湖面の広範囲を覆う現象が報告されている。賢明な生態系管理のため、浮葉植物の繁茂が湖沼生態系におよぼす影響を検討した。高密度な浮葉植物群落は、溶存酸素濃度の低下を引き起こすことが示された。一方、印旛沼での調査から、オニビシ群落が動物プランクトン、甲殻類、魚類、鳥類の重要な生息環境になっていることが示唆された。生態系管理においてはこれら正負両面を評価し、合意形成の場に提供することが重要である。印旛沼(千葉県)および三方湖(福井県)において、浮葉植物オニビシおよびヒシが水質および動物に及ぼす影響についての研究を進めた。印旛沼での研究では、オニビシが優占する群落の特徴として「溶存酸素濃度の低下」「植物プランクトンの成長抑制」「底泥の巻き上げ抑制」「枯死時の窒素放出」が示唆された。また印旛沼での研究では、オニビシとヒシの成長特性を比較した結果、栄養塩濃度の対価に対する成長速度や初期生存率の低下は、オニビシよりもヒシにおいて顕著であることが示唆された。このことは、印旛沼における水質変化(栄養塩濃度の低下)が、優占種の交代(ヒシからオニビシへの変化)と関係していることを示唆している。三方湖では、ヒシの刈取りをした場所と残存する群落内の動物群集を比較する研究を行い、葉上に生息する節足動物類だけでなく、動物プランクトンもヒシ群落内で多い傾向が確認され、ヒシ群落が動物のハビタットとして機能していることが示唆された。達古武沼においては環境省によるヒシの刈取りとモニタリングが実施されている。その現場に訪問して調査を実施した。今後のモニタリングにより、ヒシの刈取りによる沈水植物の再生可能性を検討する。印旛沼では、陸域-水域移行帯にヨシ-ヒメガマ群集が広く成立しているが、近年はヒシやオニビシなど浮葉植物の優占に伴い、ヨシ-ヒシ群集が成立している場所も見られる。ヒメガマ帯やヒシ帯はクモなどの表層徘徊性動物の足場や植食性昆虫の餌資源として利用されているが、枯死や繁茂の過程で物理構造が季節的に大きく変化する。本研究では、陸域のヨシ帯と水域のヒメガマ帯あるいはヒシ帯を移動すると考えられる昆虫・クモ類を対象とし、これらの生物を効率的に採集可能な水上ピットフォールトラップを用いた動物群集の調査を行った。その結果、植生のタイプにより昆虫・クモ類の群集構造が大きく異なることが示された。また印旛沼および三方湖において、ヒシ・オニビシ群落の辺縁部からの距離やヒシの植被率に応じた水質や魚類群集・底生動物群集の相違を調べた。印旛沼においては、ヒシ・オニビシ群落の辺縁部からの距離に応じた溶存酸素濃度の低下が認められ、溶存酸素濃度の比較的高い辺縁部は、開放水面と比べても魚類やエビ類が多い傾向が認められた。また、ヒシ群落から見て外向き及び内向きの両方に定置網を設置する調査の結果、昼夜の時間経過に伴う魚類の移動が確認された。三方湖ではヒシ密度の高い場所で、動物プランクトンや表層動物が多い傾向が認められた。さらに三方湖では、底質中の埋土種子密度から繁茂範囲を予測するための基礎調査に着手した。ヒシやオニビシの群落は、船の航行上の障害などの理由により、駆除管理対象とされがちだが、動物へのハビタット提供など重要な生態系機能を担っていることが明らかになってきた。三方湖においては、2009-2014年に撮影された空中写真データを活用し、GISを用いた解析により、ヒシ群落の占有範囲の変動と環境要因の関係を分析した。各年のヒシ分布図を比較したところ、2010年は占有面積率が67%と最も高く、湖の北西部と南東部を除くほぼ全ての場所がヒシで覆われていた。2013年は占有面積率が32%と最も低く、湖の西側に分布していたヒシが顕著に消失していた。三方湖の中央の一部や北側の湾部は6年間継続してヒシが分布していた。しかし、南東部や北西部でのヒシの分布は極めて稀だった。これは、湖への河川流入による物理的な攪乱や流入する汽水によるヒシの生育の生理的な抑制の影響であることが考察された。汽水の流入の影響を検討するため、各年の潮位(舞鶴)と流入河川(はす川)の水位との差を汽水流入量の指標として算出したところ、2013年の4-6月にかけて値が有意に大きく、汽水流入量の増加がヒシの分布範囲の縮小の要因となったことが示唆された。印旛沼ではオニビシが繁茂する地点としない地点の水質の比較結果を整理した。夏期のオニビシ帯は開放水面に比べ溶存酸素濃度および濁度が有意に低かった。濁度はオニビシが繁茂している時期にオニビシ帯の表層と底層両方で低くなった。オニビシ帯では浮葉が水面を覆うことにより、水の流動は減少し、遮光により水中での光合成量は低下するため、溶存酸素濃度や濁度が低くなったことが示唆された。

三方湖の調査は予定通り進捗しており、その成果の一部は福井県が事務局となって進めている協議会に還元し、ヒシ管理マニュアルの策定などに反映されている。印旛沼においても成果が順調に論文として出版されている。達古武沼については環境省から報告書をお借りし、最終年度におけるメタ解析と取りまとめの準備を整えることができた。このように、当初の予定通り研究が進捗している。三方湖で撮影された空中写真の結果、2010年は湖の北西部と南東部を除いたすべての湖面にヒシが分布していたが、2016年は15%と湖の西側から湖心部にかけてヒシが顕著に消失した。汽水流入によるヒシ分布への影響を検討するため、各年の日本海潮位と流入河川水位との差を比較したところ、春に潮位が高いことで河川水位との差が縮まった年ほど占有面積率は低かった。2015年秋に湖内で採取した種子を2016年にメッシュバッグに入れて湖底に設置し、展葉開始期に当たる6月に回収して発芽、休眠、死亡種子の割合を調べた。その結果、下流側の汽水湖に近い場所ほど、初期段階での死亡率が高い傾向が示された。以上の結果により、三方湖での夏のヒシ分布の決定要因として水中の塩分濃度が有力であり、日本海潮位と流入河川水位のバランスで塩分濃度が決まると考えられた。全国の湖沼を対象とした情報収集の結果、前年度まで調査してきた三方湖および印旛沼だけでなく、シラルトロ湖、達古武沼(北海道)、諏訪湖(長野県)などでも生じていることが明らかになった。達古武沼では環境省によりヒシの実験的管理が行われており、その結果として、絶滅危惧植物の回復・保全に寄与する成果が得られている。三方湖・印旛沼ではヒシの管理により動物へのハビタット提供などの機能面での向上はみられているものの、植物の多様性への効果は認められていない。ヒシ管理が生物多様性・生態系機能におよぼす効果は、他の植物種の残存の程度など状況・経緯依存であることが示唆された。野外調査および文献調査を総合し、ヒシが増加しやすい条件として、富栄養化に加え、水位の安定化と底質のヘドロ化(細粒化と有機物の蓄積)の重要性が示唆された。水位の安定化は底質のヘドロ化の進行を促進すると考えられ、ヒシの過剰繁茂を抑制するためにはこれらの要因の総合的な管理が重要であることが示唆された。近年、日本各地の浅い湖沼において、ヒシ類をはじめとする浮葉植物が繁茂し、湖面の広範囲を覆う現象が報告されている。賢明な生態系管理のため、浮葉植物の繁茂が湖沼生態系におよぼす影響を検討した。高密度な浮葉植物群落は、溶存酸素濃度の低下を引き起こすことが示された。一方、印旛沼での調査から、オニビシ群落が動物プランクトン、甲殻類、魚類、鳥類の重要な生息環境になっていることが示唆された。生態系管理においてはこれら正負両面を評価し、合意形成の場に提供することが重要である。印旛沼および三方湖での研究は予定以上のペースで進んでおり、行政との連携のもと、生態系管理の提案を行っている。三方湖においては、研究成果を踏まえた管理実験が実現する見透しもある。ただし当初予定していた達古武沼では、行政による管理と調査が行われているため、それを取材・引用する形として、今後の比較に供することにした。これらの状況を踏まえ、「当初の計画以上に進んでいる」という評価ではなく、それに準ずる評価とした。最終年度に当たる平成28年度は、各湖沼におけるこれまでの研究成果をとりまとめて論文を公表するとともに、湖沼間比較を行い、浮葉植物の繁茂の機構とその湖沼生態系への影響、および生態系管理の基本的な考え方についてとりまとめを行う。さらに、沈水植物と浮葉植物が共存し、かつ漁業などによる利用も盛んに行われている湖沼において(青森県小川原湖を予定)、水生植物分布・水質・底質・利用についての調査を行い、生態系管理に関するとりまとめに反映させる。28年度が最終年度であるため、記入しない。保全生態学
マウスの体内時計をリセットする食餌のパターン解析

光のリセットは、Perl,Per2の遺伝子の転写調節領域に光で反応する領域を介して調節していることが知られている。では給餌性の体内時計リセットのシグナル伝達は何か?摂食の何が時計をリセットさせているかを明らかにする必要がある。その要素のうち本研究では主に、栄養物の観点から研究を進めた。餌の消化・吸収によりこのリズムのリセットが起こると予想できるので、成分を変えた人工飼料を用意した(AIN-93G)。特に炭水化物、タンパク質、脂肪の成分を調整し、またトータルのカロリー量を調整し、まずどのような栄養成分がこのリセット機構に重要であるかを明らかにする。また対照群としては、難消化性の繊維分を多く含む餌を用意するグループも作成した。その結果、100%タンパク質の餌では体内時計は全く同調せず、100%の大豆油ではわずかに同調させた。一方、100%コーンスターチは餌と同等の位相前進を引き起こした。また、ポリデキストロースなど、難消化性の炭水化物ではこのような作用は見いだせなかった。上記の実験で大まかな栄養素の同定が可能であったので、次に何がより有効成分として働いているかを明らかにする必要がある。炭水化物であるコーンスターチが強い同調促進作用を示したので、単糖類や2糖類を与えて、給餌性のリズムリセットが同様に観察されるか、否かについて調べた。単糖類としてグルコースとフルクトースを用い、2糖類としてシュクロースを用いた。血糖の変化と対応してコーンスターチをグルコースに置換した餌が強く同調を引き起こした。この結果、血中のグルコース増大が肝臓の体内時計同調には重要であることが示唆された。マウスに給餌制限を行い、1日1回4時間給餌をおこなうと、給餌をおこなった時刻依存的に体内時計の位相が変化することが知られている。また、1日2回に分けて朝夕給餌しても自由摂食のマウスとほぼ同様の時計遺伝子の発現位相を保つことがわかった。しかしながら、朝と夕の給餌のうちいずれの給餌が体内時計の同調に寄与しているかについては不明である。そこで以下に2つの給餌スケジュールの実験を肝臓でのBmal1-lucのレポーター発現リズムを指標として行った。(1)1日2回の給餌スケジュールのうち、朝と夕の給餌時刻をどちらか一方の給餌時刻を固定し、他の給餌時刻を早めたり、遅くする。朝と夕の給餌時刻を移動させたとき、どちらの時刻の移動が時計遺伝子発現リズムに影響するかを明らかにできる。マウスの朝ご飯に相当する時刻の給餌時刻を早めたり、遅くすると肝臓のBmal1-lucのレポーター発現リズムの位相が大きくずれ影響を受けることが判明した。一方、マウスの夕食に相当する時刻の移動は殆ど影響を及ぼさないことが判明した。(2)朝夕の給餌量の量的変化がリズムの位相を変えうる可能性について調べた。そこで、朝夕の給餌量は2:2の同じ群、朝夕の給餌量をそれぞれ1:3や3:1に変化させた群の3群を用意した。マウスの朝食に相当する部分の給餌量を減らすと、体内時計の位相は夕食側に引っ張られることがわかった。一方、夕食の量を減らしたマウスは2:2の群と殆ど変わらなかった。以上の実験結果から、末梢の体内時計の位相を整えるには給餌刺激が重要であり、さらに、マウスの朝食に相当する時間帯の給餌が正常な体内時計の位相を維持するには重要であることがわかった。
開業動機の解明による勤務医の退職防止マネジメントの研究

本研究は、病院勤務医の開業による退職要因を文献調査に基づき、因果構造モデルとして完成させ、その因果モデルを開業を希望する188名の勤務医から得た開業動機アンケート結果によって実証的に検証した。その結果、開業退職防止マネジメントは、開業の動機を軽減する「院内の軽減裁量権の拡大などエンパワメント」や、「開業医との所得格差の是正(給与水準や手当ての見直し)」、「人事評価制度の導入などの金銭的インセンティブ」、「介護や育児休暇の制度充実や時短など多様な勤務形態の整備」が開業防止マネジメントに効果的であることが示唆された。本研究では、病院勤務医が長時間かつハイリスクな労働環境の下で、いわば逃げ出すように開業する要因を支献調査に基づき、因果構造モデルとして完成させ(岡崎女子短期大学研究紀要第41号研究ノート参照)、その要因モデルを実証的に検証するため、平成19年度中に開業を希望する70名の勤務医からアンケートデータを得た。その中間的分析結果では、勤務医が開業する動機として示した30項目のうち、「もっと自分の裁量で仕事がしたい」、「もっと働きに応じた収入を得たい」、「キャリア(これまでの経験)を生かした仕事がしたい」が1位から3位の強い理由として示された。また、文献調査で得られた因果モデルの中で、開業動機の主因であるとした.「長時間労働」と「ハイリスク」の労働環境からの逃避については、「労働時間を短くしたい」が24位、「医療リスクの緊張から開放されたい」が12位と、必ずしも強い理自として回答されなかった。このことから、病院における医師退職防止施策での「労働時間の短縮」や「医療リスクの軽減」は衛生要因と捉え、これらの導入によって、直ちに退職防止の歯止めが可能とせずに、むしろ、裁量権の拡大などエンパワメントや、開業医との所得格差の是正(給与水準の見直し)や人事評価制度の導入などの金銭的インセンティブ、地域における病院機能の分化、集約化による医師のキャリア(シーズ)と患煮(ニーズ)とのマッチングが勤機付け要因として有効ではないかとする中間的な結論を得た。本研究では、いわゆる「立ち去り型サボタージュ」と揶揄される病院勤務医の開業による退職要因を文献調査に基づき、因果構造モデルとして完成させ、その要因モデルを実証的に検証するため、平成19年20年度にかけて開業を希望する188名の勤務医から開業動機アンケートのデータを得た。その結果、開業動機は、「もつと自分の裁量で仕事がしたい」、「もっと働きに応じた収入を得たい」、「開業に適した資産や資金を持っている」、「親の面倒をみる必要がある」、「家族が開業を望んでいる」とする勤務医ほど開業動機が強い(開業志向である)傾向が確認された。対して、文献調査で主因とされた「長時間労働」と「ハイリスク」の労働環境からの逃避については、「労働時間を短くしたい」、「医療リスクの緊張から開放されたい」、「単独で広範囲な医療を迫られたくない」と思う勤務医が必ずしも開業動機が強い(開業志向である)傾向にはない結果から支持されなかった。このことから、開業退職防止マネジメントは、開業の動機を軽減する「院内の軽減裁量権の拡大などエンパワメント」や、「開業医との所得格差の是正(給与水準や手当ての見直し)や人事評価制度の導入などの金銭的インセンティブ」、「介護や育児休暇の制度充実や時短など多様な勤務形態の整備」が効果的であることが示唆された。
MECP2を起点とした精神神経疾患の共通分子病態の解明

本課題初年度の当該年度は主に研究リソースの収集や拡充に注力した。レット症候群モデルについては、モデルマウス(MeCP2KOマウス)を既に所有していたが、レット症候群患者由来iPS細胞の例数を増やす必要があり、追加樹立を実施し例数を増やした。また、ゲノム編集技術を用いてレット症候群患者変異を模倣したノックインマウスの作製に成功し、その後の繁殖にも成功した。MECP2重複モデルについては、MECP2重複症候群モデルマウスを入手し、FVBバックグラウンドからC57BL/6Jバックグラウンドへのバッククロスを進めており、3世代の交配を完了した。MECP2重複症候群患者由来iPS細胞の樹立を実施し、1例の患者からのiPS細胞の樹立を完了した。TRAP法を実施するための、YFP-RPL10aを発現するトランスジェニックマウスを入手し、繁殖を行なっている。以上のように、計画通りの研究リソースの収集や拡充が順調に進んでいる。今後は収集・拡充してきたレット症候群モデルとMECP2重複症候群モデルにおいて、mTORシグナルの活性化レベルをイムノブロッティングや免疫組織染色により評価をしていく。また、TRAP法を実施するため、Creドライバーマウスの入手も進め、随時TRAP法を実施する予定である。TRAP法実施後のRNAシークエンス結果の詳細な解析を行うため、今後はバイオインフォマティシャンとの共同研究体制も構築していく予定である。MECP2重複症候群患者由来iPS細胞の例数の拡充も進めていく。研究の遂行に必要な疾患モデルのリソース収集と拡充が順調に進んでおり、計画通りに概ね順調に進展している。次年度のTRAP法実施のための準備が順調に進んでいる。TRAP法実施後のRNAシークエンス結果の詳細な解析を行うため、今後はバイオインフォマティシャンとの共同研究体制も構築して行く。
血液酸素動態分析を用いた霊長類の歩行生理学の試み　－脳機能と筋活動を中心に－

脳活動のイメージングに使われることの多いNIRS(近赤外線分光法)だが、単チャンネル計測では筋活動に関する報告もなされつつある。ただ、そうした研究の大半は、筋の生理学的特性の解明を目的としており、運動計測の手段としてNIRSを評価した例は少ない。本研究では、ヒト被験者が運動タスクを行なう際の筋の血液酸素動態をCW型NIRSで記録し、同時計測した筋電図およびビデオ映像を用いて、運動計測の手段としてのNIRS計測の可能性について検討した。その結果、筋の代謝、負荷、疲労を評価する際には有効であることが判明したが、反応の遅さや筋による血管圧迫、運動による加速度の影響など、克服すべき点も明らかになった。本研究は、近赤外線分光法(NIRS)を用いて、霊長類が歩行する際の四肢体幹および皮質運動関連領野の局所的血液酸素動態を調べることで、「血液酸素動態による運動分析法」を確立しようとするものであった。初年度の配分額が計測に不可欠なNIRS装置一式の価格を下回り、装置全体の購入完了が25年度にずれ込んだため、実験計画にも予定から約1年のずれが生じた。25年度末時点においては、本来24年度に行うべきだったヒト被験者での予備実験、および本実験で使用するニホンザルの馴化が終了している。予備実験では成人2名が各種運動を行なう際の筋(前腕屈筋群、腓腹筋)の血液酸素動態を記録した。比較のために同じ筋の隣接部位から筋電図も記録した。その結果、60Hzで記録された持続波型NIRS信号は対応する筋収縮をよく反映することが明らかになった。即ち酸化ヘモグロビン濃度は筋の収縮とともに減少し弛緩とともに増加する。また、そのグラフはタスクを反復するにつれ右下がりとなり、疲労の指標としての有用性が示された。ただし、筋電図の振幅とNIRS信号の振幅の間に明確な相関は無く、NIRS信号の振幅は筋活動の強度よりも収縮持続時間に関わっていた。また、筋の収縮開始時に血管が圧迫され、一時的に血流が低下することにも留意が必要である。さらに、歩行タスクにおいては、重力と下肢の動きによる加速度が血流量に影響を与えた。その他、空間分解能に劣ること、皮下脂肪の影響など、注意すべき点が明らかになった。しかし、非侵襲的、かつリアルタイムに筋の活動パターンを記録でき、疲労の情報がわかりやすい形で得られること、他の電気的装置との干渉がないこと、一時的動脈血流遮断法を使えば代謝情報を測定できることなど、利点も多い。筋電図と使い分けることで有用なツールとなり得る。装置購入の遅れによる未達成の部分については、期間終了後も計測と解析を継続する。本研究は、近赤外線分光法(NIRS)を用いて、霊長類が歩行する際の皮質運動関連領野および四肢体幹の局所的血液酸素動態を調べることで、これまで霊長類ロコモーションの研究で課題として残っている「中枢神経系の制御」、「筋の代謝」という2点を克服し、「血液酸素動態による運動分析法」を確立しようとするものである。被験体には神経科学・運動学の知見が蓄積されているニホンザルを用い、多様な歩行(四足、未熟な二足、熟練二足など)でのNIRS信号の分析を試みる。計測が成功すれば、今後の霊長類ロコモーション研究に新たなツールをもたらし大きな可能性を拓く。また計測結果からは直立二足歩行の進化の理解に貢献する手がかりが得られるだろう。24年度は、研究費の配分額が、計測に不可欠な近赤外線組織酸素モニタ装置一式の価格を下回ったため、装置の一部のみを購入した。したがって計測はまだ行なわれておらず、24年度は実験準備期間として用いられた。具体的には、実験で使用するニホンザルの馴化、トレーニングを行い、トレッドミル上および床上で二足歩行あるいは四足歩行するニホンザルモデルを2頭作成することができた。このようなモデルの作成は、全国的にみても数箇所でなされているのみである。また、分担者とともに、NIRS研究に関する情報収集と25年度の実験計画の作成を行なった。研究費の配分額の都合で、当初から計測に不可欠な「近赤外線分光法(NIRS)による組織酸素モニタ装置一式」をすべて購入できないことはわかっていた。そのため、24年度は研究準備期間とした。実験に用いるニホンザルモデルの作成と、NIRS研究に関する情報収集、および25年度の実験計画の作成を分担者とともに行なう予定であった。それらの目的は概ね達成された。トレッドミル上で歩くサルモデルについては、2頭を作成した。NIRSについては多数の文献を、分担者と協力して収集し分析した。実験計画についても、装置の改良点(プローブの送受光間距離等)を検討し、準備はほぼ整った。

装置の一部の購入も行ない、25年度に残りの部分を購入すれば、計測は開始できる。24年度に購入できなかった装置の残りの部分(ソフトウェアおよび改良型プローブ)を購入する。購入後、まずは筋活動の分析について、従来の筋電図による分析と、本研究による酸素動態分析の相関や相違点等について検証を行なう。この作業には、ヒト被験者を用いる。平行して、被験体(ニホンザル)の計測装置への馴化を、ダミーのプローブ等を用いて行なう。検証と馴化が終了し次第、ニホンザルの歩行中における筋の代謝活動計測を開始する。対象とする筋は、後肢の筋(前傾骨筋、腓腹筋、大腿二頭筋、大腿直筋)である。筋の計測が終了した時点で、脳活動の計測に移行する。ダミーのプローブを頭部に装着して馴化を行った後、両側一次運動野、運動前野、補足運動野の歩行中における酸素動態を計測する。データ収集の終了後、結果を検討し、報告を行なうとともに、次のステップへ向けた実験計画を作成する。該当無し
自社株買いが株主資本コストに与える影響に関する実証研究

本研究は、配当との比較の観点から、自社株買いが株主資本コストに与える影響を実証的に解明することを主たる研究課題としている。初年度は、1増配企業が将来、好業績を達成しているのに対して、自社株買い企業の将来業績は、むしろ安定配当企業の将来業績さえ下回っている、2増配企業の期待成長率と期待リターンは、いずれも前期と比べて上昇しているが、逆に、自社株買い企業のそれらは、いずれも低下しているという事実を発見した。これらの発見事項を踏まえ、平成30年度は、資本の質が、増配シグナルの信頼性に与える影響を実証的に検証した。所定の条件を満たす2003年2015年の3月期決算企業、延べ21,097個の企業年のサンプルを用いて、Ohlson (2001)モデルに依拠した回帰モデルを推定した結果、次の事実を発見した。1一般的には、自己資本比率が高い企業の増配は追加的なプラスの評価を受けるが、その配当に資本剰余金が用いられている場合、市場は、当該増配をほとんどプラス評価しない。2連結利益剰余金がマイナスの企業の次期増配予想は、市場にプラス評価されない。配当原資がその他の資本剰余金である企業の業績は、相対的に劣悪である。連結上の利益剰余金がマイナスである企業は、連結ベースの財政状態が極めて劣悪である。そのような企業が増配シグナルを発しても、当該企業の将来業績の見通しに対して、市場は懐疑的になる。その結果、増配シグナルは割り引いて評価される。以上の結果は、市場が、資本の質を考慮しながら、配当を評価していることを証拠付けている。「研究実績の概要」で述べた雑誌論文(「10.研究発表」参照)を公刊するとともに、本研究課題と関連する論稿(「インプライド資本コストとインプライド期待成長率の同時推定(2)」(『証券アナリストジャーナル』第56巻第8号, 2018年8月, pp.50-54.))を発表した。最終年度は、これまでの研究成果をまとめ、本研究課題の分析を完成させる予定である。以上から、研究活動はおおむね順調であると判断している。学会や研究会で得たコメントに基づいて、すでに平成29年度・平成30年度の実証分析の精緻化を図っている。また、これまでの研究成果を踏まえた上で、本研究課題のリサーチ・デザインを再構築する。データベースが完成次第、本研究課題の最終的な実証分析に行う。自社株買いは、配当と並ぶ2大ペイアウトとして位置付けられている。その一環として、初年度は主として、以下の証拠を得た。第1に、年次決算発表で次期増配予想を行った増配予想企業と、年次決算発表期間中に自己株式取得枠設定を公表した自社株買い企業の各種財務指標を比較した。その結果、自社株買い企業は、増配企業と比べて相対的に、外国人(個人)持株比率が低く(高い)、次期の増益予想確率や成長性が低いといった証拠を得た。この結果は、成長が鈍化した企業が自社株買いを行い、逆に、好業績、高成長企業が増配を行っていることを示している。第2に、自社株買い企業の将来ROEを増配企業と比較した。その結果、増配企業が将来、好業績を達成しているのに対して、自社株買い企業の将来業績は、むしろ安定配当企業の将来業績さえ下回っているという事実を発見した。第3に、自社株買いや増配予想の公表を受けて、投資家が、当該企業に対する成長期待や期待リターンをどのように改訂しているのかを調査した。その結果、増配企業の期待成長率と期待リターンは、いずれも前期と比べて上昇しているが、逆に、自社株買い企業のそれらは、いずれも低下しているという証拠を発見した。第2の分析結果とあわせると、自社株買いの公表を受けて、当該企業の将来業績の不良さを反映する形で、市場の成長期待と期待リターンが低下したと解釈できる。自社株買い企業に関する以上の結果は、基本的に米国の証拠と同様であるが、増配企業の結果は日米で大きく異なる。米国では、配当と自社株買いは類似しており、ともにFCF仮説で説明可能である。一方、日本では、自社株買いはFCF仮説で説明できるが、配当は収益性シグナリング仮説と整合的である。日本経営財務研究学会第41回全国大会(2017年9月3日、関西大学)で「日本企業のペイアウトの動向」と題する統一論題報告、日本ディスクロージャー研究学会第16回研究大会(2017年12月16日、法政大学)で「配当研究の回顧と展望」と題する研究報告を行うとともに、1つの論文を公刊した。2年目以降の本格的な分析を行うためのリサーチ・デザインの構築に際して、初年度の研究成果が与える貢献は大きい。初年度は、1増配企業が将来、好業績を達成しているのに対して、自社株買い企業の将来業績は、むしろ安定配当企業の将来業績さえ下回っている、

2増配企業の期待成長率と期待リターンは、いずれも前期と比べて上昇しているが、逆に、自社株買い企業のそれらは、いずれも低下しているという事実を発見した。これらの発見事項を踏まえ、平成30年度は、資本の質が、増配シグナルの信頼性に与える影響を実証的に検証した。所定の条件を満たす2003年2015年の3月期決算企業、延べ21,097個の企業年のサンプルを用いて、Ohlson (2001)モデルに依拠した回帰モデルを推定した結果、次の事実を発見した。1一般的には、自己資本比率が高い企業の増配は追加的なプラスの評価を受けるが、その配当に資本剰余金が用いられている場合、市場は、当該増配をほとんどプラス評価しない。2連結利益剰余金がマイナスの企業の次期増配予想は、市場にプラス評価されない。配当原資がその他の資本剰余金である企業の業績は、相対的に劣悪である。連結上の利益剰余金がマイナスである企業は、連結ベースの財政状態が極めて劣悪である。そのような企業が増配シグナルを発しても、当該企業の将来業績の見通しに対して、市場は懐疑的になる。その結果、増配シグナルは割り引いて評価される。以上の結果は、市場が、資本の質を考慮しながら、配当を評価していることを証拠付けている。「研究実績の概要」で述べた雑誌論文(「10.研究発表」参照)を公刊するとともに、本研究課題と関連する論稿(「インプライド資本コストとインプライド期待成長率の同時推定(2)」(『証券アナリストジャーナル』第56巻第8号, 2018年8月, pp.50-54.))を発表した。最終年度は、これまでの研究成果をまとめ、本研究課題の分析を完成させる予定である。以上から、研究活動はおおむね順調であると判断している。学会や研究会で得たコメントに基づいて、すでに初年度の実証分析の精緻化を図っている。また初年度の研究成果を踏まえた上で、本研究課題のリサーチ・デザインを構築する。その後、データベースが完成次第、本研究課題の実証分析に取りかかる。学会や研究会で得たコメントに基づいて、すでに平成29年度・平成30年度の実証分析の精緻化を図っている。また、これまでの研究成果を踏まえた上で、本研究課題のリサーチ・デザインを再構築する。データベースが完成次第、本研究課題の最終的な実証分析に行う。(理由)次年度使用額が生じた理由は、海外での研究報告や英文ジャーナルへの投稿を次年度に積極的に行うためである。次年度は、最新データを用いて初年度の分析をさらに精緻化させる予定である。(使用計画)次年度に使用する予定の研究費は、初年度の実証分析を精緻化させた上で、英文ジャーナルへの投稿(翻訳費用、投稿費用)や海外での研究報告(海外旅費)への支出を予定している。なお、最新のデータに基づく証拠を提供することが実証研究においてとくに重要であることに鑑みて、初年度に購入したデータベースを更新するとともに、東京証券取引所等に出張して最新データを収集する。(理由)次年度使用額が生じた理由は、海外での研究報告や英文ジャーナルへの投稿を最終年度に積極的に行うためである。最終年度は、最新データを用いて平成29年度・平成30年度の分析をさらに精緻化させる予定である。(使用計画)
皮膚リンパ管内皮細胞の遊走および管腔形成機構の研究

(1)培養ヒト皮膚由来リンパ管内皮細胞遊走能の検討ヒト皮膚由来リンパ管内皮細胞に種々の濃度のヒト組み換えVEGF-AまたはVEGF-Cを添加し、その細胞遊走能をboyden chamberassayを用いて検討、至適濃度を決定した。至適濃度:VEGF-A,33ng/ml;VEGF-C,500ng/ml.(2)ヒト皮膚由来リンパ管内皮細胞の遊走におけるシグナル伝達経路の検討1.至適濃度のVEGF-Aを添加し、経時的にリンパ管内皮細胞から蛋白質を抽出、その後、リン酸化STAT3に対する特異抗体を用いて、リン酸化STAT3の細胞内局在を細胞染色及びWestern blot法を用いて検討した。この結果、VEGF-A刺激以前、リン酸化STAT3は既に細胞質に存在することが明らかとなった。さらにVEGF-A刺激により、60分をピークにリン酸化STAT3は核内移行することが明らかとなった。2. VEGF-Aによるリン酸化STAT3の核内移行を、STAT3抑制作用を持つdominant negativeSTAT3を発現するアデノウイルスベクター(Dn STAT3 Adex)を用いて検討した。この結果、Dn STAT3 AdexはVEG-Aによる核内移行を抑制することが明らかとなった。既に作成しており、直ちに使用可能である。(3)ヒト皮膚由来リンパ管内皮細胞の管腔形成におけるシグナル伝達機構の解明コラーゲンゲル上でリンパ管内皮細胞を培養した後、VEGF-A添加により管腔形成を誘導、さらに、STAT3の関与を検討するために、リンパ管内皮細胞に対してDn STAT3 Adexを導入した。この結果、VEGF-Aにより管腔形成が顕著に誘導され、Dn STAT3 Adexは管腔形成を有意に阻害した。(1)ヒト皮膚由来血管及びリンパ管内皮細胞の分離培養。ヒト正常皮膚の脈管において、CD34は血管に特異的であり、CD31は血管・リンパ管に共通する細胞表面マーカーである。CD34及びCD31に対する2つのモノクローナル抗体を用いて、正常ヒト皮膚から選択的に血管及びリンパ管細胞を単離した。すなわち、ヒト包皮をヒトディスパーゼ/コラゲナーゼで処理し、細胞懸濁液を作成した。この後、マグネット・ビーズで標識した抗ヒトCD34抗体を用いて血管内皮細胞を細胞懸濁液から除去し、続いて抗CD31抗体によりリンパ管内皮細胞を得た。二つの異なる内皮細胞は、それぞれ組み換えヒトVascular endothelial growthfactor蛋白を添加した条件で初代培養を行った。細胞培養液は、20%ウシ血清添加EBMを用いた。(2)血管及びリンパ管内皮細胞の特異性の同定。正常皮膚において、VEGFR-1は血管で特異的に発現する。一方、Prox1,LYVE-1はリンパ管に特異的である。従って、血管及びリンパ管内皮細胞単離技術の選択性を確認するために、VEGFR-1,Prox1,及びLYVE-1の発現を同定すべく、双方の細胞に由来するRNAを用いてリアルタイム定量的RT-PCRを行った。この結果、血管内皮細胞におけるVEGFR-1の発現は血管に優位である一方、Prox1及びLYVE-1の発現はリンパ管内皮細胞に優位であった。以上より、血管及びリンパ管内皮内皮細胞を選択的に単離・培養する技術が確立した。(3)無細胞蛋白合成系を用いたリンパ管内皮細胞特異的発現蛋白の合成Prox1,LYVE-1のcDNAを小麦胚芽無細胞蛋白質合成用プラスミド・ベクターpEUE01に組み込み、無細胞蛋白合成系で蛋白質を発現した。

精製を行った後、十分な収量が確認されたため、次年度は特異抗体の作成を目指す。(1)培養ヒト皮膚由来リンパ管内皮細胞遊走能の検討(2)ヒト皮膚由来リンパ管内皮細胞の遊走におけるシグナル伝達経路の検討1.至適濃度のVEGF-Aを添加し、経時的にリンパ管内皮細胞から蛋白質を抽出、その後、リン酸化STAT3に対する特異抗体を用いて、リン酸化STAT3の細胞内局在を細胞染色及びWestern blot法を用いて検討した。この結果、VEGF-A刺激以前、リン酸化STAT3は既に細胞質に存在することが明らかとなった。さらにVEGF-A刺激こより、60分をピークにリン酸化STAT3は核内移行することが明らかとなった。2.VEGF-Aによるリン酸化STAT3の核内移行を、STAT3抑制作用を持つdominant negativeSTAT3を発現するアデノウイルスベクター(Dn STAT3 Adex)を用いて検討した。この結果、Dn STAT3 AdexはVEG-Aによる核内移行を抑制することが明らかとなった。既に作成しており、直ちに使用可能である。(3)ヒト皮膚由来リンパ管内皮細胞の管腔形成におけるシグナル伝達機構の解明コラーゲンゲル上でリンパ管内皮細胞を培養した後、VEGF-A添加により管腔形成を誘導、さらに、STAT3の関与を検討するために、リンパ管内皮細胞に対してDn STAT3 Adexを導入した。この結果、VEGF-Aにより管腔形成が顕著に誘導され、Dn STAT3 Adexは管腔形成を有意に阻害した。
離島・へき地における看護格差是正のための看取り学習プログラム

本研究の目的は、離島・へき地に暮らす住民のために看護師による看取りを可能にし、そこに暮らす住民の健康ニーズに寄与することである。段階的に以下の研究を行う:1離島のへき地診療所における看護師に求められる看取りケア能力を明確にする、2離島・へき地で働く看護師への看取りに関する研修の実施と評価、3離島・へき地における看護師による看取りの実践適用、4看護師による看取りについての学習プログラムの作成。
バイオミメティック法を応用したカーボンナノチューブ複合アパタイト生体材料の開発

カーボンナノチューブ(CNT)を1.5SBF(無機イオン濃度が体液のそれよりも1.5倍高い溶液)へ浸漬させ、アパタイトの析出を検討した。CNTにアパタイトを短時間で均一に析出させるには、リン酸あるいはCaCl_2水溶液などで前処理した少量のCNTを1.5SBFへ均一に分散させることあると結論付けられた。また、CNTとアパタイト粉末を用い焼結法で複合化を行った。CNTが均一に分散した緻密な複合体が得られ、一般的なアパタイト焼結体と比べ、複合体の破壊靭性は向上したが、焼成中に発生したクラックにより曲げ強度は低下した。1. CNTの表面処理カーボンナノチューブ(CNT)として、気相成長法で作製された多層CNTのVGCFあるいはVGCS-Sを用いた。VGCFを硝酸と硫酸の混酸で超音波処理すると、欠陥が生成し結晶性が低くなることがわかった。しかし、その他の処理では、そのような欠陥ほとんど生じなかった。また、リン酸還流処理やCaCl水溶液処理をすると、十分に洗浄してもVGCFには微量のリンやカルシウムが検出された。2.擬似体液(SBF)あるいはリン酸緩衝生理食塩水(PSB)に浸漬したCNTからのアパタイトの析出上記のように処理したVGCFを37°Cに保った擬似体液(1.5SBF)やリン酸緩衝生理食塩水(PBS(+))に浸漬させた。1.5SBFあるいはPBS(+)中で、何の処理もしない未処理VGCFからアパタイトが析出したのに対し、混酸などの酸処理したVGCFからのアパタイトの析出量は未処理VGCFよりも少なかった。一方、CaCl水溶液や過飽和石灰溶液(SCS)処理をすると、アパタイトはより多く析出した。これら析出するアパタイトは球状に析出し、すべてのVGCFから析出するのではなく、一部のVGCFから析出した。また、PBS(+)中のカルシウムイオン濃度を高くすると、アパタイトはより多く析出した。さらに、CNTとして、カップスタック型CNT(CS-CNT)を用いても、VGCFと同様な結果が得られたが、1.5SBF中で凝集が著しく生じ、凝集体内部にあるCS-CNTからはアパタイトは析出せず、凝集体の表面のCS-CNTからアパタイトが析出した。3.焼結法によるCNT複合アパタイトセラミックスの作製(1)カーボンナノチューブ(CNT)表面ヘバイオミメティックに析出するアパタイトの析出メカニズム擬似体液中において、アパタイトはCNT表面のある部分から核生成し、フレーク状の微粒子からなる球状結晶へと成長することがわかった。核生成が生ずるCNT表面のある部分については特定できなかったが、アパタイトの析出はCNT表面のpHに大きな影響を受け、pHが高いほどアパタイトはより析出することがわかった。また、CNT表面に析出したアパタイトは超音波を照射しても脱落しないほど密着していた。(2)擬似体液中のCNTからのアパタイトの均一析出についての検討CNTを擬似体液中に均一分散させることが、アパタイトの均一析出には必要であることがわかった。このCNTの分散は、多層CNTに対してはポリビニルアルコール(PVA)とポリエチレンイミンの共添加,カップスタック型CNTに対してはPVAの添加が有効であった。カップスタック型CNT表面に多量にアパタイトを析出させることに対してもPVAの添加は有効であった。これはCNTに吸着したPVAのヒドロキシ基がアパタイト析出の核として作用していると考えられる。また、擬似体液中に浸漬するCNTの量が少ないほど均一にしかも微細な結晶としてアパタイトが析出することがわかった。(3)擬似体液組成がアパタイト析出に与える影響の検討カルシウムおよびリン酸量を3倍した擬似体液は、そのpHを低下させることで原料のカルシウム塩およびリン酸塩が完全に溶解した。そこには同時に尿素を添加し、擬似体液の温度を70°Cとして尿素を分解させることでpHを中性弱アルカリとした。その結果、より多くのアパタイトが析出した。(4)CNT複合アパタイト焼結体の作製と性質1wt%CNT複合アパタイトは真空焼成した後、HIP処理すると相対密度が約98%にまで緻密化した。(1)カーボンナノファイバー(CNT)表面ヘバイオミメティックに析出するアパタイトの析出メカニズムの検討:擬似体液中に浸漬するCNTの量が少ないほど、アパタイトは小さな粒子でCNT表面に均一に析出し、CNT単位量当たりのアパタイト量は多いことがわかった。また、CNTに対して表面処理を施して擬似体液中に浸漬した場合、過度の酸処理を施したCNTからはアパタイトの析出は非常に少ないが、Caを含む溶液あるいはリン酸で処理したCNTからは、未処理のCNTよりもアパタイトがより多く析出した。

(2)擬似体液中のカップスタック型CNT(CSCNT)からのアパタイトの析出に与える添加剤の影響:H21年度に、擬似体液中にCSCNTを分散させる分散剤として、ポリビニルアルコール(PVA)が有効であることを示した。そこで、PVAの他にポリビニルピロリドン,ポリエチレングリコールなどの水溶性高分子について検討した。その結果、擬似体液にCSCNTを分散させる分散剤として、PVAが最も効果的であることがわかった。(3)擬似体液中のCNTからのアパタイトの均一析出についての検討:PVAを分散剤として、CSCNTを擬似体液中に均一分散させて、アパタイトの析出を試みた。その結果、アパタイトはCSCNT表面に均一に、しかも速く析出することがわかった。これは、PVAがCSCNTに吸着して、CSCNTが擬似体液中に均一分散しただけでなく、PVAが有するヒドロキシル基がアパタイトの核形成サイトとして作用したためと考えられた。(4)CNT複合アパタイト焼結体の作製と性質:CNTを均一分散混合させるために、ジェットミル処理をCNTに施した後にアパタイトと複合化した。その結果、CNTが均一に混合した緻密な複合体が得られた。複合体の破壞靭性を測定した結果、最高で1.2MPa・m^<0.5>に達した。
高温高圧下での地球深部物質の熱伝導

等しい厚さの3枚の薄い円盤状試料を重ねあわせ、一つの合わせ面に発熱体を置きこれを瞬時に加熱し、もう一つの合わせ面で温度の変化をとらえて、これから熱伝導率と熱拡散率を求める、という方法で微小試料についての測定を試みた。この実験の要となる薄い発熱体はにニクロム箔にエッチングで溝を切り、一様な加熱ができるようなものにした。固体圧下の測定では加圧初期における圧力媒体の不等不規則な変形により、発熱体内部での短絡などの事故が起きる懸念があった。試作した直径5mm厚さ0.05mmのヒーターを加圧し変形の様子を見たところ、問題はないようで、この形状で高圧の測定に使える見通しを得た。ただし、測定の確度を良くするためには発熱体をさらに薄くしなければならない。当初は大きめの試料を使った常圧での実験から測定法の吟味をして、これが確立したら高圧での実験に移る予定でいたが、圧力をかけた状態での試料からの過渡的温度変化の起電力が考えていたより安定し良好なために、高圧下で本測定と同じ大きさで試料設定をして試験を始めた。石英ガラスを試料とした予備測定では、熱拡散率、熱伝導率とも、既知の値の60%であった。これは圧力が低く熱的接触が不十分なためであると考えられる。引き続き高圧装置を使いマントル構成物質について実験を続けていく予定である。熱伝導率測定の実験と平行して高圧鉱物の焼結体作成を高圧発生装置を利用して行った。NaClのカプセルに内に試料を置き、加熱脱水したMg0八面体圧力媒体を用いることで、焼結がうまくいくことがわかた。今のところ超高圧で作ることのできる焼結体の大きさは、直径・長さとも2mmないし3mmである。熱伝導測定用に直径の大きな円盤形の試料を得ることがこれからの課題である。3年継続の本研究の初年度は高圧での測定の見透しをつけることとし、常圧(1気圧)で測定が行なえることを目標にした。熱伝導率測定のために試料を瞬時加熱する電源、試料の温度変化のを検出する熱電対の微小な熱起電力を増幅する低域フイルターのついた自作の直流増幅器、それに温度変化の波形を記憶するトランジェントコンヴァータから成る測定系を組み、試験を行なった。試験片には熱伝導率の値のわかっている溶融石英を用意した。直径が12mm、厚さが2mmの試料板3枚を重ね、片方の試料板の間に抵抗線と雲母片て作ったヒーター、もう一方には熱電対を鋏みこんだ。加熱電力510W、加熱時間数分の1秒によって、解析に耐えられるような比較的雑音の少ない質のよい温度変化の波形を記録することができた。解析法がやや複雑なために、現時点では測定データを吟味するまでに至っていない。目下実験を継続中であり、試験片にの熱伝導率の値を出して既知の値と比較するとともに、高圧で実験できるように試料を小さくした実験、この測定法の要と考えられるヒーターの材質と形の検討、測定系を制御し結果を迅速に解析するためのパソコンとGP-IBインターフェイスによる実験、を引き続き行う予定である。これと平行して、岡山大学地球内部研究センターにて高圧鉱物(マントル物質)の焼結体試料の作成を行っている。この試料作成は、常圧下での熱拡散率測定のために始めていたものであるが、もとより高圧下での熱伝導率測定、弾性波速度測定など巨視的な性質の測定実験にも必要なことである。特に高圧下だけで安定に存在するような地球深部の物質の焼結体試料作製法は確立させておく必要がある。

緻密で割れのない試料を得ることは初めに予想したよりかなり困難であったが、ようやく測定に使えるような良い試料を得られる見通しがついた。3年継続の本研究の2年度目にあたり、高圧での測定の見透しをつけるための実験を行なっている。測定法に変更はなく、円盤形状の試料中を過渡的に一次元で伝わる熱流を使う方法である。測定系には、熱伝導率測定のために試料を瞬時加熱する電源、試料の温度変化を検出する熱電対からの微小な熱起電力を増幅し低域フィルターを出力に備えた直流増幅器、それに温度変化の波形を記録するトランジェントコンヴァータから成る。試験片には、常圧での熱伝導率がよくわかっていて高圧下での測定例も多い溶融石英を、実験法が確立するまで使用する。高圧下の測定は、1辺の長さが11mmないし13mmのアンビルをもつ分割球装置によるので、円盤状試料の直径は56mmとなる。この大きさでは、先に試したニクロム線を折り畳んだヒーターは使えなくなるので、金属の薄板をエッチングまたは切り抜き加工したヒーターを試作中である。今後はこのヒーターによって、パソコンとGP-IBインターフェイスと組み合わせた実験を常圧下で行なった後、高圧での試験を(岡山大学地球内部研究センターなどで)行う予定である。測定実験と平行して、地球内部研究センターにて高圧鉱物(マントル物質)の焼結体試料の作成を行っている。これは、高圧下での熱伝導率測定、弾性波速度測定など巨視的な性質の測定実験に必要なことで、特に高圧下だけで安定に存在するような地球深部の物質の焼結体試料がさほどの困難なく手に入るようにしておく必要がある。これまでに、オリビンのalpha相とbeta相、メジャライトを含むガーネット、の緻密な焼結体を作る方法がほぼ確立した。実験方法に変更はなく、前年度から引き続いて円盤状試料を用いて一次元の熱流を利用し、微小試料の熱伝導率を測定する方法を試みている。途中予期しない研究室の移転があり、昨年度の後半から今年度の初めにかけて実験室が使用できなくなる事態が生じた。実験は遅れ気味で、現時点で常圧での測定の試験を行っているところである。熱流を発生させる薄い円盤状ヒーターは自作することはなかなか難しく、結局エッチングを専門とする業者に外注して作らせることにした。このヒーターを使用して常圧でのテストを行っている。また、試作したヒーターが厚すぎる懸念があるので、測定に先立って高圧下において変形の様子を調べる。使用する高圧装置は一軸押なので、試料の置き方によってヒーター面の垂直方向に正の差応力が働き、つぶれて切ってある溝が埋まり隣同志が短絡する恐れがある。今後できるだけ早く高圧での実験に移り、測定結果を得られるよう努める。また、昨年度までと同様に、熱伝導率測定の試験と平行して高圧鉱物の焼結体作成を岡山大学地球内部研究センターの高圧発生装置を利用して行っている。NaClのカプセルに内に試料を置き、加熱脱水したMgO八面体圧力媒体を用いることで、焼結がうまくいくことがわかっている。一軸押による差応力のために円柱状の試料がいくつかの円盤に割れることがあるが、高圧の測定用としてはあまり問題はない。むしろ熱伝導測定用に直径の大きな試料を作ることが課題である。ところがこちらの方の実験も、高圧発生装置(プレス)の不調によって加圧を大きくすることができなくなり、高い圧力を必要とするメジャライトやMg_2SiO_4スピネルの焼結体作成が停止いていた。その間、比較的低い圧力で合成できるパイロープなどの焼結を行った。