hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
地方沿岸部での使用を考慮した密漁監視システム

本研究では,広大な沿岸領域を対象に,天候や時間による背景変動に対して頑健な進入物体の検出と追跡を安価なシステム用いて実現する手法を研究してきた。この間,夜間も監視可能なサーマルカメラを複数台設置し,実際の漁場を対象に,数年間にわたって昼夜を問わず監視画像を蓄積してきた。これらの画像を蓄積したことで,背景画像のモデルの構成方法だけでなく,様々な背景変動に対する監視システムの検出性能を実用的に評価することが可能となった。今年度の研究においては,これらの監視画像を用いて,基本背景画像集合に対して約1ヶ月前の背景画像を混合して背景モデルを作ることで,天候や時間による背景変動に対して頑健な進入物体の検出が出来ることを確認した。更に,安価で汎用性のあるコンピュータであると評価の高い小型コンピュータを用いて監視システムを構築し,解像度や監視領域が違うカメラを用いて,移動物体の追跡と検出が容易に出来ることを確認した。これにより,非常に広範囲な領域を安価なシステムを用いて監視することが可能であることが明らかとなった。本手法は,対象領域に対して単眼の視点固定型カメラを用いていることになる。このような条件のもと,進入物体の実世界上でのサイズや位置を精度良く推定するためには,事前にカメラの内部及び外部パラメータを求めるためのキャリブレーションを実施する必要がある。しかし,洋上を含む監視領域に座標系を設置し,サンプル点に対する座標値を求めることは難しかった。本研究では,測位衛星「みちびき」に対応した安価な測位システムを用いることで,洋上に対する領域に対しても,精度良くキャリブレーションが可能であることを明らかにした。以上の成果により,視点固定型サーマルカメラを複数台用い,広範囲な沿岸領域を対象に複数の移動物体を同時に検出・追跡可能な安価な監視システムの構築が可能となった。沿岸部で発生する密漁犯罪や漁具の盗難は近年増加しており,資源の枯渇を招き,暴力団組織の資金源となるなど安心安全にとって大きな脅威となっている.特に,地方の漁場や漁港を管理する小規模な漁業組合の多くは高齢化や小規模化が進み,十分な監視施設や監視体制を築く余裕が無い.そのため,これらの事案に対応するためには小型で安価な自動監視システムを複数設置し,監視エリアの広域化と検出の省力化を図る必要がある.筆者らはすでにサーマルカメラを用いて海上を含む沿岸領域を観測した画像から,固有空間法を用いて背景部を記述し,天候や観測時間に影響されずに進入物体領域を抽出できることを示している.また,固有空間法で検出した量を物体存在の確からしさに用い,単一の物体を対象に,複雑な背景変動に対して頑健な三次元上の物体追跡を高性能なコンピュータを用いて出来ることを明らかにしている.一方,近年,湾岸監視システムに必要な装置に低コスト化という大きな変化が起きている.例えば小型コンピュータRaspberry Piは数千円と安価にもかかわらず,入出力ポートを多数備え,汎用基本ソフト(WindowsやLinux)によって動作可能で,従来のコンピュータ上で開発されたシステムを移植することが可能である.本研究は平成28年度において,高性能コンピュータ上で開発されたシステムに対して,安価なコンピュータ上で稼働する様に入力画像サイズ,検出間隔及びプログラムサイズの最適化を行った.さらに,従来単一物体に対する物体に対する検出・追跡であったものを,先入れ後出し構造を持つスタックを検出物体管理に応用することで,長い時間連続して検出されている結果を重視し,容易に複数物体を同時に追跡できるようにした.さらに,平成29年度の研究に対応するよう広範囲な領域を監視する複数のサーマルカメラを設置し,データの収集を開始した.広大な沿岸領域を対象に,天候,時間による背景変動に対して頑健な検出・追跡性能を持つ安価な自動監視システム構築のため,平成28年度においては,(1)小型コンピュータシミュレータの構築と小型コンピュータ上での動作可能な手法の開発,(2)広域な沿岸領域を対象に複数のカメラからデータを集中できるシステムの構築,を行った.上記(1)において,開発を効率的に行うために高性能なコンピュータ上に小型コンピュータRaspberry Piのシミュレータを,フリーウェアQEMUを用いて行った.このQEMU上に高性能コンピュータ上で開発を行っていた検出システムの移植を行った.この時,利用する画像サイズを半分にすることで毎秒1回の検出を行い,それらを連続して追跡できることを確認した.また,従来,単一物体に対する物体に対する検出追跡であったものを,先入れ後出し構造を持つスタックによる検出物体管理を用い,長い時間連続して検出されている結果を積極的に採用することで,容易に複数物体を同時に追跡できるようにした.更に,最新型の小型コンピュータRaspberry Pi 3に対して,これらのシステムを移植し,小型コンピュータ上でも複数物体の検出・追跡が可能であることを確認できた.また,市販の持ち運び可能な安価なソーラパネル(55W)とバッテリーを組み合わせ,小型コンピュータを用いて物体の検出を行い,この時の画像をメールで送信できることも確認した.上記(2)においては,筆者らの施設が漁港に隣接し遊漁者が多く訪れる沿岸部にあることを利用し,新たに2台のサーマルカメラを設置し,従来から有るサーマルカメラと合わせて広大な沿岸領域を撮影した動画の収集を開始した.更に,平成29年度に実施予定であるカメラキャリブレーションにおいて海上地点における座標を取得するためにGPS機器を用いる手法開発を行い,精度検証を行った.近年,沿岸部の海上で犯罪が多発している.その犯罪の中で特に注目されているものが密漁である.水産物の枯渇による価格上昇により,この密漁が暴力団の資金源になっていると言われており,緊急の対策が求められている.

本研究は,これらの犯罪に対処するとともに地方の小規模な漁業協同組合でも利用可能な安価な自動監視システムの構築を目指している.この研究において,筆者らはサーマルカメラを用いて海上を含む沿岸領域を観測した画像から,固有空間法を用いて変動を多く含む背景を記述し,天候や観測時間に影響されずに進入物体を高精度に検出・追跡するシステムの構築を行っている.平成29年度においては,昨年設置したカメラに対して,内部パラメータおよび外部パラメータを推定するカメラキャリブレーションを容易にするための手法の開発を行った.キャリブレーションにより対象領域の地点の三次元空間上の座標と観測画像の画素の座標との対応付けが可能となる.従来,キャリブレーションは監視領域に固有の座標を設定し,巻き尺やレーザーメータなどを用いて,各地点の座標を設定していた.この方法では,障害物の無い広大な領域が必要で,海上部では実施することが出来ない.そこで,本研究では小型船舶上にてGPSを用いた小型測位機とWiFiネットワークを用い,小型船舶を監視カメラで撮影し,その画像と船舶上の測位機から得られた緯度経度をリアルタイムで読み取ることで,容易にキャリブレーションが海上領域でも出来ることを示した.これにより座標系を設定する必要が無いだけでなく広大な海上領域を対象にキャリブレーションが出来るようになった.キャリブレーションの精度は,巻き尺を用いた地上でのキャリブレーションと比べ3倍程度の誤差が生じたが,カメラから数百メートル数キロ離れた領域では検出に大きな影響が出ないことが分かった.本研究は,広大な沿岸領域を対象に,天候,時間による背景変動に対して頑健な検出・追跡性能を示す安価な自動監視システム構築を目指している.平成29年度には,まず,広大な監視領域をカメラによらず共通座標により統合するためのカメラキャリブレーション手法の開発を行い,続いて複数のカメラから得られる情報の統合方法の開発を行うことを計画した.この第一の計画に対して,小型船舶上にてGPSによる小型測位機とWiFiネットワークを用い,小型船舶を監視カメラで撮影し,その画像と小型測位機の緯度経度をリアルタイムで読み取ることで容易にキャリブレーションが海上領域でも出来ることを示した.これにより海上を含む広大な領域において,視点固定型の単眼カメラを用いて実世界上での物体サイズや位置などを推定できるようになった.この小型測位機を用いた海上領域に対するキャリブレーションの精度は,地上の巻き尺を用いたキャリブレーションの精度に比べ,やや大きくなっていた.従来,測位システムを構成する衛星がアメリカのGPSだけであったが,平成29年度より日本の衛星であるみちびきが配備されつつ有り,測位の精度が今後飛躍的に向上することが期待される.平成29年度内の第二の計画に対して,平成28年度に設置した二台目のカメラに対して,キャリブレーションを行い,監視が出来るようにした.
電力消費デマンド・レスポンスの経済効果の実証研究

企業と政府は様々な経済活動の内的動機と外的動機に影響を与えるために、道義的勧告と経済的インセンティブを使う。これらの政策的介入の持続性を調べるために、我々は参加世帯を道義的勧告グループとダイナミックプライシング・グループに若得て、電力のピーク時に節電行動を促した。家庭単位の30分電力消費量データを用いて、我々は道義的勧告には短期的効果があることを明らかにしたが、その効果は何回か介入を繰り返すうちに逓減することも明らかにした。経済的インセンティブはより大きく持続的な効果を生み出し、習慣形成促進効果も持っていた。本研究「電力消費デマンド・レスポンスの経済効果の実証研究」では、ランダマイズド・エクスペリメント手法を用いて、電力消費に関する個票データに基づいて、ピークカット・ピークシフトのトリートメント効果評価を行い、それら経済効果の日米国際比較を通じて、日本のスマートグリッドの経済効果の測定を行います。特に、同じような研究課題に取組む米国研究チームとの研究交流を密にし、国際共同研究の推進に注力します。そして、本実証研究の結果をもとに、電力産業の規制改革への含意を議論します。第1年度にあたるH25年度では、RE社会実験のセットアップを行いました。RE社会実験の候補地としては、スマートグリッドの社会実験の対象となっている神奈川県横浜市の新築・既築の2,000世帯としました。RE社会実験にあたっては、トリートメントを決定し、サンプルをランダムにコントロール・グループとトリートメント・グループに振り分けました。以上のようなRE社会実験設計に基づいて、2013(H25)年度夏以降、データの本格的な収集を行いました。収集されるデータは、スマートメーターから得られる30分値の電気使用量(kWh)であり、これらを利用して、気温・電気料金データと合わせて、時間帯別デマンド・レスポンス効果の計量分析を行いました。ピークカットは1日のピーク時電力消費量の削減率から定義しました。また、ピークシフトは1日のピーク時電力消費量とオフピーク時電力消費量の比率の平準化として定義しました。第2年度にあたる2014(H26)年度では、データの計量経済学的分析に当たります。データの収集と整理には膨大な手間暇がかかることから、データ調査機関への一部外注も検討しました。RE社会実験に基づくトリートメント効果の推定作業は極めて単純です。ここでは、ダイナミックプライシングを例に取り、RE実証で得られたデータを用いてどのようにデマンド・レスポンスを推定するのか、その方法について吟味検討しました。ダイナミックプライシングの効果については、どの程度のピーク価格に対して消費者がどの程度反応するのか、というピーク価格に対する価格弾力性が米国でも日本でもまだ明らかになっていません。横浜市RE社会実験はこの点について明確な答えを出すことができます。また、電力消費に関しては、節電による消費量の削減という点が注目されがちですが、情報提供による消費者の行動変容はより継続的なエネルギー消費変化をもたらす可能性があります。本研究はこの点についても明確な答えを出すことで、節電促進政策による消費量の削減、情報提供による行動変容を通じた消費量の削減の比較検討を行い、政策的にどのようなベストミックスが考えられるかについて重要な参考材料を提供できます。第3年度に当たる2015(H27)年度では、分析結果の評価に基づく政策的議論を行いました。重要な経済効果で統計的に有意な推定結果が得られれば、個人属性・住宅要因・環境要因を内挿して、政策効果を柔軟にシミュレーションできます。家族構成が単身と5人家族の場合の比較・夏の最高気温が30度と35度の場合の比較などを織り込んで、シミュレーション結果がどう変わるかを見れば分かります。当然、経済効果はシナリオによって異なってきます。さらに、社会全体で達成したい数値目標が別途存在する場合には、多様なシナリオ別に、誰がどれだけ削減すれば、社会的目標を達成できるのかを割り当て、目標達成のためのインセンティブ・メカニズムを考えます。家庭のデマンド・レスポンス・データを地域の電力需給データとも連結させて、社会的な費用便益分析を行うことも可能です。日本で現在展開中のスマートグリッド社会実験の推進を考える上で、再生エネルギー(バイオマス・太陽熱利用・雪氷熱利用・地熱発電・風力発電・太陽光発電など)・次世代自動車は必須のコンポーネントです。そこで、消費者アンケート調査も行い、世帯の家族構成、生活スタイルの差異に注目しながら、新エネルギーの受容度・支払意思額、EV/PHVへの消費者選好を定量的に把握しました。

企業と政府は様々な経済活動の内的動機と外的動機に影響を与えるために、道義的勧告と経済的インセンティブを使う。これらの政策的介入の持続性を調べるために、我々は参加世帯を道義的勧告グループとダイナミックプライシング・グループに若得て、電力のピーク時に節電行動を促した。家庭単位の30分電力消費量データを用いて、我々は道義的勧告には短期的効果があることを明らかにしたが、その効果は何回か介入を繰り返すうちに逓減することも明らかにした。経済的インセンティブはより大きく持続的な効果を生み出し、習慣形成促進効果も持っていた。以上の通り、当初の予定に従って、研究は進捗しており、引き続き、研究実施計画に沿って、研究を進めます。また本研究に関連する研究成果は、以下の学術雑誌から出版され、研究が順調に進んでいることを照査します。27年度が最終年度であるため、記入しない。応用経済学第3年度に当たる2015(H27)年度では、分析結果の評価に基づく政策的議論に当たります。重要な経済効果で統計的に有意な推定結果が得られれば、個人属性・住宅要因・環境要因を内挿して、政策効果を柔軟にシミュレーションできます。家族構成が単身と5人家族の場合の比較・夏の最高気温が30度と35度の場合の比較などを織り込んで、シミュレーション結果がどう変わるかを見れば分かります。当然、経済効果はシナリオによって異なってきます。さらに、社会全体で達成したい数値目標が別途存在する場合には、多様なシナリオ別に、誰がどれだけ削減すれば、社会的目標を達成できるのかを割り当て、目標達成のためのインセンティブ・メカニズムを考えます。家庭のデマンド・レスポンス・データを地域の電力需給データとも連結させて、社会的な費用便益分析を行うことも可能です。日本で現在展開中のスマートグリッド社会実験の推進を考える上で、再生エネルギー(バイオマス・太陽熱利用・雪氷熱利用・地熱発電・風力発電・太陽光発電など)・次世代自動車は必須のコンポーネントです。そこで、消費者アンケート調査も行い、世帯の家族構成、生活スタイルの差異に注目しながら、新エネルギーの受容度・支払意思額、EV/PHVへの消費者選好を定量的に把握することも重要です。こうしたスマートグリッドを活用した電力消費デマンド・レスポンスの経済効果に基づき、2014年以降に本格的議論される小売全面自由化や発送電分離など、あるべき電力産業の規制改革への提言を連携研究者の田中誠・村上佳世の協力を得て行います。以上の通り、当初の予定通り、研究は進捗しており、引き続き、研究実施計画に沿って、研究を進めます。また、本研究に関連する研究成果は、一部、以下の学術雑誌から出版されました。また、研究成果は、一部、以下のような一般啓蒙活動として発表されました。[3]大賀英治、依田高典、荒牧敬次、田中誠(2013)「北九州スマートコミュニティ創造事業におけるダイナミックプライシング実証」建築整備士
日本における中国系ニューカマーの教育戦略と社会的ネットワーク

本研究の目的は、中国系ニューカマーを対象に、彼らが日本で生活し続けていく中で当面する、個々の家族の教育戦略と、日中間に形成された様々な社会的ネットワークとの関係を明らかにすることである。階層・出身地域など多様な組み合わせから、在日中国系ニューカマーのエスニシティの内実を解明し、このことを通じ移住外国人の抱える問題を析出する。これらの目的を達成するために、2009年度調査を踏まえ、2010年度では、日本国内におけるインタビューを進めると同時に、中国国内における海外華僑向けの教育機関および教育の展開について、関連諸団体にヒアリングを実施した。具体的には次のように行なった。なお、分析した結果は2010年5月15-16日日本移民政策学会、6月12-13日日本異文化間教育学会、11月6-7日日本社会学会で発表した。(1)2010年4月2011年2月(8Aを除く)、大阪府下公立S中学校の協力を得て、『理科』の授業を含め、月に1-2回ペースで学校を訪問し、S中学に在学した中国出身生徒3人(外交官の母親を持つ生徒1人・留学生出身の父親を持つ生徒1人・貿易会社経営者の父親を持つ生徒1人)の学習状況に関するフィールドワークを実施した。(2)2010年5月2011年3月大阪(14家族)と神戸(5家族)における中国系ニューカマーズ家族へのヒアリングを実施した。(3)2010年6月中国駐大阪総領事館教育室にて、日本における華僑教育の歴史と現在の状況についてヒアリングした。また、エスニック・ネットワークはどのようにして形成され、それは送り出しコミュニティから連続しているの、か、いかなる部分が移住後に新たに形成されたのかなどを明らかにするために、2010年8月2-8日と15日に中国深〓市、広東市、威海市、臨沂市、青島市に行き、帰国華僑子弟の教育・進学問題や技能実習生事業の問題について資料収集と聞き取り調査を行った。本研究の目的は、中国系ニューカマーを対象に、彼らが日本で生活し続けていく中で当面する、個々の家族の教育戦略と、日中間に形成された様々な社会的ネットワークとの関係を明らかにする。これらの目的を達成するために、まず資料の収集と聞き取り調査を実施した。なお、分析した結果は5月15-16日日本移民政策学会、6月12-13日日本異文化間教育学会で発表する予定である。(1)6ヶ月間にわたり、週に3日ずつ大阪市内の中学校で理科の授業を観察した。従来の研究では、ニューカマーの子どもたちにとって、国語や社会に比べ、数学や理科は言語によるハンディキャップがそれほど大きくないと指摘されている。しかし、来日している中国人の子どもたちへの学習支援を通し、社会のみならず、理科の勉強も大きな困難を抱えていることが分かった。それは単なる日本語による困難なのか、教科の特徴による困難なのかということを解明するため、計76回分の授業を録画した。現在データの分析作業を進めている。(2)東京・神奈川県にて、大学に進学した中国系ニューカマー青年に聞き取り調査を行った。彼らが就職活動を通して、どのように日本社会に位置取りをするのか明らかにするためであった。またニューカマー高校生への学習支援体制の新しい動きについて、県立高校教員にインタビュー調査を実施した。(3)エスニック・ネットワークはどのように形成され、それは送り出しコミュニティから連続しているのか、いかなる部分が移住後に新たに形成されたのかなどを明らかにするために、送り出し社会である中国・北京市において資料の収集と関係者への聞き取り調査を行った。

また、エスニック・ネットワークはどのようにして形成され、それは送り出しコミュニティから連続しているの、か、いかなる部分が移住後に新たに形成されたのかなどを明らかにするために、2010年8月2-8日と15日に中国深〓市、広東市、威海市、臨沂市、青島市に行き、帰国華僑子弟の教育・進学問題や技能実習生事業の問題について資料収集と聞き取り調査を行った。
臨床応用をめざした培養口腔上皮ステムセルを用いた粘膜シートの開発

Stevens-Johnson症候群や熱化学外傷などの難治性眼表面疾患に対する自己(オート)の粘膜上皮を用いた眼表面再建術の開発を目的として、さまざまな細胞ソースの中から、その細胞生物学的特徴および組織採取による利便性、安全性、倫理面等を考慮して、口腔粘膜上皮に注目し、羊膜上を基質に用いたヒト培養口腔粘膜上皮移植術を確立した。さまざまな基礎的な動物実験による知見を集積し、in vitroからIn vivoへの移植に耐えうるヒトでの培養口腔粘膜上皮シート作成の条件について詳細に検討した。なぜなら、生体に近い上皮細胞層を作成するためには、瞬目による機械的摩擦に耐えうるだけの基質との接着性をもち、また基底細胞層で一定の増殖能を保った重層化した培養細胞層を作る必要があるからである。検討の結果、基質としての羊膜はEDTAにより羊膜上皮細胞を除去して用いること、培養にはマイトマイシンC処理した3T3細胞との共培養を行うことによって安定化すること、培養期問後半に培養上皮シートを空気に暴露する(air-lifting)ことによって、表層細胞のバリアー機能を持たせることが、我々の施設で作成する条件においては必須であることがわかった。以上のような一連の基礎的実験データをふまえ、我々の施設では、大学倫理委員会および研究審査委員会のガイドラインに従って十分なインフォームドコンセントを行った上で、本学歯科および産婦人科の協力を得て、難治性眼表面疾患に対する自家培養口腔粘膜上皮移植術を開始した。現在、移植後1年以上の症例を注意深く観察しているが、上皮修復といった観点からは、本手術法は成功をおさめている。同時に、長期にわたる培養上皮の寿命や血管新生等の問題も含め、現在本術式の適応が明らかになりつつある。本手術法は難治性眼表面疾患に対する自己粘膜を用いたオート移植の可能性に一石を投じたことは間違いないと確信する。重症の難治性眼表面疾患に対する自己(オート)の粘膜上皮を用いた眼表面再建術の開発を目的として、さまざまな細胞ソースの中から、その細胞生物学的特微および組織採取による利便性等を考慮して、口腔粘膜上皮に注目し、羊膜上での培養口腔粘膜上皮シートの作成を検討した。また作成した口腔粘膜上皮シートを家兎の眼表面に自家移植してその有用性について検討した。まず我々の研究チームは、家兎口腔粘膜を採取して羊膜上で培養した結果、口腔粘膜上皮は羊膜上で生着、増殖し、角膜上皮に類似した5-6層に多分化、重層化した上皮層を形成した。走査型電子顕微鏡および透過型電子顕微鏡で観察した結果、羊膜上で培養した口腔粘膜上皮シートは細胞間の境界が明瞭で、5-6層によく分化、重層化した上皮の形態を示し、正常の角膜上皮細胞と類似した組織像を示していた。その最表層には無数の微絨毛が存在し、細胞間には多数のデスモゾームによる細胞接着が認められた。作成した口腔粘膜上皮シートを用いて自己移植を家兎に行った。移植直後の時点で、眼表面は従来使用してきた培養角膜上皮シートと類似の透明性を示していた。また移植後48時間後においては、移植された粘膜上皮シートは透明性を維持しており、フルオレセイン染色にて眼表面に欠損なく残存していることを確認した。移植片の周囲は全周にわたりフルオレセインの染色性が認められたため、残存している上皮は周囲の残存結膜上皮のコンタミネーションではないことが確認された。また移植後10日において、移植された粘謨シートは眼表面に残存しており、しかも48時間後と比較して移植した粘膜シートより外側へ伸展していることがフルオレセイン染色より観察された。以上のことより、羊膜上で培養した口腔粘膜上皮シートは眼表面に生着、伸展し、術後透明性を維持することが確認された。

同時に、長期にわたる培養上皮の寿命や血管新生等の問題も含め、現在本術式の適応が明らかになりつつある。本手術法は難治性眼表面疾患に対する自己粘膜を用いたオート移植の可能性に一石を投じたことは間違いないと確信する。
インスリンは嗅覚において神経保護因子として働くのか:嗅覚障害の病態解明に向けて

本研究では、免疫染色法を用いて嗅粘膜上皮にインスリン受容体が発現していることを確認した。また、ウシ副腎髄質クロマフィン細胞にて、カルシニューリンを阻害するとインスリン受容体シグナル分子中でIRS-2のみが特異的に減少することを明らかにした。さらに、砒素の慢性長期暴露歴を持つ方を対象に嗅覚を検討した。嗅覚低下は51%、脱失は22%認め、嗅覚障害は全体の83%と高率で認めた。脊椎動物の鼻腔には嗅覚受容器が存在し、この嗅覚受容器内の嗅レセプターニューロンは、その軸索を脳の嗅球に投射して、匂い情報を脳へ伝達している。この嗅レセプターニューロンの寿命は約30日と短命であり、そのため嗅覚受容器では、幹細胞が常に新生ニューロンを産生し続けている。そのため、多数の嗅レセプターニューロンが障害を受け死滅した場合でも、幹細胞からの再生がなされて嗅覚障害は改善される。このニューロンの新生や再生には、多くの神経栄養因子が関わっていると考えられているが、詳細はほとんど解明されていない。一方、脳・神経系において、(1)インスリン受容体の細胞内シグナリングが、細胞生存・細胞死のシグナル伝達系を統合しており、神経回路網の形成・維持・修復を調節し、学習・記憶を促進すること、(2)インスリン受容体とその細胞内シグナル伝達分子の発現量や機能の異常が、加齢、痴呆、神経変性疾患(アルツハイマー病など)の病態に関与していること、(3)インスリン投与により、アルツハイマー病患者の学習・記憶能力は回復し、アルツハイマー病の病因であるβ-アミロイドの産生とタウの過剰リン酸化は阻止されることなどが、明らかにされつつある。今回、嗅レセプターニューロンの新生や再生に神経栄養因子としてインスリン受容体シグナリングが関わっていると想定し、研究を進めている。本年度は、嗅裂の位置を確認するために連続切片を作成し、位置確認作業を行った。今後、免疫染色法を用いて嗅レセプターニューロンにインスリン受容体が発現しているのか検討する。本年度は、免疫染色法を用いて嗅レセプターニューロンにインスリン受容体が発現しているのか検討している。一方、脳・神経系において、(1)インスリン受容体の細胞内シグナリングが、細胞生存・細胞死のシグナル伝達系を統合しており、紳経回路網の形成・維持・修復を調節し、学習・記憶を促進すること、(2)インスリン受容体とその細胞内シグナル伝達分子の発現量や機能の異常が、加齢、痴呆、神経変性疾患(アルツハイマー病など)の病態に関与していること、(3)インスリン投与により、アルツハイマー病患者の学習・記憶能力は回復し、アルツハイマー病の病因であるβ-アミロイドの産生とタウの過剰リン酸化は阻止されることなどが、明らかにされつつある。

今回、嗅レセブターニューロンの新生や再生に神経栄養因子としてインスリン受容体シグナリングが関わっていると想定し、研究を進めている。本年度は、嗅裂の位置を確認するために連続切片を作成し、位置確認作業を行った後、免疫染色法を用いて嗅粘膜上皮にインスリン受容体が発現していることを確認した。
子宮頸癌発症に関わる新しい癌遺伝子の解析及び高リスク因子の分子生物学的同定

TSC403遺伝子は、肺特異的遺伝子として最近同定された新しい癌遺伝子であり、癌細胞の転移に関係するLysosomal Membrane glycoproteins(lamps)-1,2と相同性を有する。TSC403癌遺伝子の異常の有無を婦人科腫瘍において検討した。TSC403遺伝子mRNAの高度発現を子宮頸癌で40中19例(48%)、子宮体癌で29例中3例(10%)、卵巣癌で33例中3例(9%)に検出した。サザンブロット法を用いた子宮頸癌13症例の検討ではTSC403遺伝子の遺伝子増幅・再配列は検出されなかった。子宮頚癌においてTSC403癌遺伝子の高度のmRNA発現が特異的に認められ、発癌に関与することが示唆された。子宮頸癌細胞株でも同様に5例中2例(40%)に高度発現を検出した。TSC403遺伝子mRNAを発現vectorに組み込んだconstructを作成し、発現のない子宮頸癌細胞株にこれを導入したtransformantを得た。これによりTSC403遺伝子のin vitroおよびin vivoでの機能解析が可能となった。ヒトパピローマウィルス(HPV)による子宮頸癌の癌化に、HPVのE6蛋白がp53蛋白に結合し、機能を不活化させる機構が考えられている。p53のcodon72には多型があり、ArginineとProlineの2種が存在する。この2種でE6蛋白との結合による分解感受性に差があることが報告された。この多型が、頸癌発症の高リスク因子に関わるかを検討した。子宮頚癌81症例では、Argホモ接合型:ヘテロ接合型:Proホモ接合型の比率は0.54:0.30:0.16であり、対照群の329例の比率(0.42:0.47:0.11)と比較してArgホモ接合型の比率が統計学的に有意に多く、HPV陽性子宮頚癌53症例でも同様に有意であった。p53codon72の遺伝子多型が癌化の高リスク因子となる可能性が示されたが、日本人におけるp53のArgホモ接合型の割合は約4割を占め、遺伝子多型検索のみでは特異性に欠けるため、他のリスク因子を含めた解析が必要であるという結論が得られた。TSC403遺伝子は、肺特異的遺伝子として最近同定された新しい癌遺伝子であり、癌細胞の転移に関係するLysosomal Membrance glycoproteins(lamps)-1,2と相同性を有する。TSC403遺伝子mRNAの高度発現を子宮頸癌で40中19例(48%)、子宮体癌で29例中3例(10%)、卵巣癌で33例中3例(9%)に検出し、子宮頸癌に特異的であった。子宮頚癌においてTSC403癌遺伝子の高度のmRNA発現が特異的に認められ、TSC403癌遺伝子の異常がその発癌に関与することが示唆された。

ヒトパピローマウィルス(HPV)による子宮頸癌の癌化に、HPVのE6蛋白がp53蛋白に結合し、機能を不活性化させる機構が考えられている。p53のcondon72には多型があり、ArginineとProlineの2種が存在する。この2種でE6蛋白との結合による分解感受性に差があることが報告された。この多型が、頸癌発症の高リスク因子に関わるかを検討した。子宮頚癌81症例では、Argホモ接合型:ヘテロ接合型:Proホモ接合型の比率は0.54:0.30:0.16であり、対照群の329例の比率(0.42:0.47:0.11)と比較してArgホモ接合型の比率が統計学的に有意に多く、HPV陽性子宮頚癌53症例でも同様に有意であった。p53codon72の遺伝子多型が癌化の高リスク因子となる可能性が示されたが、日本人におけるp53のArgホモ接合型の割合は約4割を占め、遺伝子多型検索のみでは特異性に欠けるため、他のリスク因子を含めた解析が必要であるという結論が得られた。TSC403遺伝子は、肺特異的遺伝子として最近同定された新しい癌遺伝子であり、癌細胞の転移に関係するLysosomal Membrane glycoproteins(lamps)-1,2と相同性を有する。TSC403癌遺伝子の異常の有無を婦人科腫瘍において検討した。TSC403遺伝子mRNAの高度発現を子宮頸癌で40中19例(48%)、子宮体癌で29例中3例(10%)、卵巣癌で33例中3例(9%)に検出した。サザンブロット法を用いた子宮頸癌13症例の検討ではTSC403遺伝子の遺伝子増幅・再配列は検出されなかった。子宮頚癌においてTSC403癌遺伝子の高度のmRNA発現が特異的に認められ、発癌に関与することが示唆された。子宮頸癌細胞株でも同様に5例中2例(40%)に高度発現を検出した。TSC403遺伝子mRNAを発現vectorに組み込んだconstructを作成し、発現のない子宮頸癌細胞株にこれを導入したtransformantを得た。これによりTSC403遺伝子のin vitroおよびin vivoでの機能解析が可能となった。ヒトパピローマウィルス(HPV)による子宮頸癌の癌化に、HPVのE6蛋白がp53蛋白に結合し、機能を不活化させる機構が考えられている。p53のcodon72には多型があり、ArginineとProlineの2種が存在する。
プラズマ化学蒸着法による新規フッ化物ガラス薄膜の合成と光導波路材料への展開

プラズマ化学蒸着法(以下CVDと記す)によるAlF_3系およびGaF_3系ガラス薄膜の合成および合成薄膜の評価を行った.1.薄膜合成原料試薬にはAl(pd)_3,Ga(pd)_3および修飾成分であるBa源としてBa(hfa)_2(tg)を用いた.同試薬をCVD装置内気化室において140 160°Cにて加熱気化させ,Arガスをキャリアとして,圧力1.33x10^<-1>Pa以下に制御された反応室内に導入した.フッ素源にはNF_3を用い,磁束密度0.0875T,マイクロ波周波数2.45GHz,出力10Wの条件下プラズマ化した.同プラズマと気化錯体との気相反応物をホタル石基板に蒸着した.薄膜X線回折により,基板温度200 400°Cの条件下においてAlF_3単成分のアモルファス薄膜が得られること,基板温度200 300°CにおいてGaF_3単成分アモルファス薄膜が得られることを確認した.ここに,単成分フッ化物アモルファスは,通常の融液急冷法では合成し得ない物質(BaF_2を除く)である.また,二成分系では,組成60AlF_3・40BaF_2よりもAlF_3比の高い組成においてアモルファス薄膜が得られること,組成25GaF_3・75BaF_2までBaF_2比の大きなアモルファス薄膜が得られることを確認し,CVD法では通常の融液急冷法で合成し得るアモルファス(ガラス)化組成範囲よりも広い範囲に渡ってアモルファス薄膜を合成し得ることが分かった.ATR法によるFT-IR測定から,有機残留物等の不純物を含まない薄膜は,300°C以上の基板温度保持によって得られることが分かった.GaF_3薄膜では,基板温度200°Cの条件下合成された薄膜においても有機不純物等による赤外域の吸収ピークは観測されなかった.しかしながら,同薄膜の波長632.8nmにおける屈折率は,ホタル石基板のそれ(約1.43)以下と考えられ,光導波路への利用にはLiF等のより屈折率の低い基板が必要である.2.薄膜の光学的特性AlF_3単成分アモルファス薄膜の波長632.8nmにおける屈折率は,本研究で用いたホタル石基板のそれ(約1.43)以下と考えられ,導波路への利用には,LiF等より屈折率の低い基板が必須と言える.このことは,GaF_3単成分系においても同様であった.本研究では,GAF_3-BaF_2二成分系において,ホタル石基板よりも屈折率の高い屈折率1.46 1.47が得られた.本研究で合成したアモルファス薄膜の屈折率が低いことを考慮すると,屈折率の最も低いAlF_3単成分アモルファス薄膜をホタル石基板に下地として蒸着し,その上により屈折率の高いGaF_3単成分薄膜,あるいは二成分系薄膜を蒸着し,導波路を二層構造にすることが望ましいと考える.平成12年度研究計画に基づき,プラズマ化学蒸着法(以下CVDと記す)によるAlF_3系およびGaF_3系ガラス薄膜の合成および合成薄膜の評価を行った.原料試薬にはAl(pd)_3を用いた.同試薬をCVD装置内気化室において140160°Cにて加熱気化させ,Arガスをキャリアとして,圧力1.33x10^<-1>Pa以下に制御された反応室内に導入した.フッ素源にはNF_3を用い,磁束密度0.0875T,マイクロ波周波数2.45GHz,出力10Wの条件下プラズマ化した.同プラズマと気化錯体との気相反応物をホタル石基板に蒸着した.成膜速度は約0.53.0μm/hであった.薄膜X線回折により,基板温度200400°Cにおける合成薄膜がアモルファスであることを確認した.ここに,AlF_3単成分アモルファスは,通常の融液急冷法では合成し得ない物質である.ATR法によるFT-IR測定から,有機残留物等の不純物を含まない薄膜は,300°C以上の基板温度保持によって得られることが分かった.しかしながら,同薄膜の波長632.8nmにおける屈折率は,ホタル石基板のそれ(約1.43)以下と考えられ,光導波路への利用にはLiF等のより屈折率の低い基板が必要である.修飾成分BaF_2のBa源としてBa(hfa)_2(tg)を用いた.合成条件は上記1に類似であり,以下では省略する.組成60AlF_3.40BaF_2よりもAlF_3比の高い組成においてアモルファス薄膜が得られた.原料試薬にGa(pd)_3を用い,基板温度200300°Cにおいて,GaF_3単成分アモルファスの合成に成功した.有機不純物等による赤外域の吸収ピークは,基板温度200°Cの条件下合成された薄膜においても観測されないため,低い基板温度設定によって速い成膜速度を引き出すことが可能と言える.

AlF_3系と同様,BaF_2との二成分系薄膜の合成を試みた.組成25GaF_3・75BaF_2までBaF_2比を増加させたが,いずれもアモルファス薄膜を得ることができた.BaF_2の導入によって632.8nmにおける屈折率1.461.47が得られ,同薄膜を利用した平面型光導波路が期待される.プラズマ化学蒸着法(以下CVDと記す)によるAlF_3系およびGaF_3系ガラス薄膜の合成および合成薄膜の評価を行った.1.薄膜合成原料試薬にはAl(pd)_3,Ga(pd)_3および修飾成分であるBa源としてBa(hfa)_2(tg)を用いた.同試薬をCVD装置内気化室において140 160°Cにて加熱気化させ,Arガスをキャリアとして,圧力1.33x10^<-1>Pa以下に制御された反応室内に導入した.フッ素源にはNF_3を用い,磁束密度0.0875T,マイクロ波周波数2.45GHz,出力10Wの条件下プラズマ化した.同プラズマと気化錯体との気相反応物をホタル石基板に蒸着した.薄膜X線回折により,基板温度200 400°Cの条件下においてAlF_3単成分のアモルファス薄膜が得られること,基板温度200 300°CにおいてGaF_3単成分アモルファス薄膜が得られることを確認した.ここに,単成分フッ化物アモルファスは,通常の融液急冷法では合成し得ない物質(BaF_2を除く)である.また,二成分系では,組成60AlF_3・40BaF_2よりもAlF_3比の高い組成においてアモルファス薄膜が得られること,組成25GaF_3・75BaF_2までBaF_2比の大きなアモルファス薄膜が得られることを確認し,CVD法では通常の融液急冷法で合成し得るアモルファス(ガラス)化組成範囲よりも広い範囲に渡ってアモルファス薄膜を合成し得ることが分かった.ATR法によるFT-IR測定から,有機残留物等の不純物を含まない薄膜は,300°C以上の基板温度保持によって得られることが分かった.GaF_3薄膜では,基板温度200°Cの条件下合成された薄膜においても有機不純物等による赤外域の吸収ピークは観測されなかった.しかしながら,同薄膜の波長632.8nmにおける屈折率は,ホタル石基板のそれ(約1.43)以下と考えられ,光導波路への利用にはLiF等のより屈折率の低い基板が必要である.2.薄膜の光学的特性AlF_3単成分アモルファス薄膜の波長632.8nmにおける屈折率は,本研究で用いたホタル石基板のそれ(約1.43)以下と考えられ,導波路への利用には,LiF等より屈折率の低い基板が必須と言える.このことは,GaF_3単成分系においても同様であった.本研究では,GAF_3-BaF_2二成分系において,ホタル石基板よりも屈折率の高い屈折率1.46 1.47が得られた.本研究で合成したアモルファス薄膜の屈折率が低いことを考慮すると,屈折率の最も低いAlF_3単成分アモルファス薄膜をホタル石基板に下地として蒸着し,その上により屈折率の高いGaF_3単成分薄膜,あるいは二成分系薄膜を蒸着し,導波路を二層構造にすることが望ましいと考える.
核融合炉ブランケットにおけるトリチウムの増殖と回収

DT核融合炉実現のためには燃料サイクルの確立が不可欠であり、トリチウム(以下Tと記す)をブランケットにおいて増殖し、これを効率的に回収する必要がある。我々はこれまでの研究において、中性子高照射下T放出実験により、Li_2O中のT拡散係数や放出T化学形などについて明らかにし、さらにTの放出・回収にLi^2O表面での吸脱着や交換反応などが大きな影響を及ぼすことを確認した。そこで本研究では、これまでの研究を更に発展させ、T放出に関係する各素過程をできる限り分離・抽出することにより解明すること、および、増殖材料の化学反応性評価やブランケット熱設計を行うのに重要な増殖材料の熱物性値を測定することを目的として以下の実験的検討を行った。1.高温照射下in-situT回収実験、東大弥生炉に設置した中性子高温照射下T回収実験装置を用い、Li_2O、LiAlO_2、Li_<17>Pb_<83>など各種増殖材からのin-situT回収実験を行うことにより、T回収化学形や回収速度についてのデータを求め、T放出素過程を分離して評価した。2.増殖材表面反応の測定、上記増殖材料を用い、T吸着・溶解量や交換反応速度等につき、破過法T吸着・交換反応実験装置及び重量法吸着・溶解実験装置を用いて測定した。3.増殖材料からのT放出のモデル化およびT効率的回収の総合評価、増殖材料からのT放出のモデル化行うことにより、各素過程のうち特表面過程の重要性を再確認し、定量的に評価した。またデータをもとにブランケット体系からのT効率的回収に関する総合評価を行った。4.固体増殖材料の高精度熱物性測定、レーザーフラッシュ法および双子型投下熱量計により、LiAlO^2、Li^2SnO_3、Li_4SiO_4などの増殖材料候補物質の熱容量を高精度(±1%)で測定した。また空率10-50%の上記試量についての熱伝導率をレーザーフラッシュ法により測定した。
陽子線ラジオグラフィ法による金属細管内の沸騰及び凝縮現象の可視化

陽子は荷電粒子であるために磁場および電場で粒子を収束する事が可能なために高粒子束密度が得られる.そのために陽子線を可視化に応用した時,高速現象を実時間でしかも微細像の撮影が可能である.この特徴を活かして,最近,核融合炉および高中性子束研究炉の除熱において限界熱流束向上のために金属細管内沸騰二相流の研究が行われている.また電子機器および自動車用をはじめとする冷却機器では軽量化および高性能化のために微小流路を有する金属細管内の沸騰気泡および凝縮気泡の研究が行われている.これらの研究に陽子線ラジオグラフィを応用した.可視化は高速ビデオカメラ(最高毎秒4000コマ)を使った,金属細管内沸騰二相流の研究では細管内径0.94,1.54および1.94mm発熱長30および60mmで水を用い,大気圧下の上向き流れで研究をした.得られた結果は限界熱流束近傍までの沸騰気泡像で,これらから細管内強制流動沸騰二相流の流動様式を作成した.さらに微小流路を有する金属細管内の沸騰気泡および凝縮気泡の研究を行うために流路が蛇行しているヒートパイプ内の可視化を行った.微小流路径は0.12x0.25mm^2および0.6x0.7mm^2の2種類で流体はフロンを用いた.得られた結果はヒートパイプの性能向上に必要な発熱姿勢をボトム,トップおよび水平にしたときの沸騰気泡の挙動および微小流路0.6x0.7mm^2のヒートパイプでは凝縮時の気泡像を得た.陽子は荷電粒子であるために磁場および電場で粒子を収束する事が可能なために高粒子束密度が得られる.そのために陽子線を可視化に応用した時,高速現象を実時間でしかも微細像の撮影が可能である.この特徴を活かして,最近,核融合炉および高中性子束研究炉の除熱において限界熱流束向上のために金属細管内沸騰二相流の研究が行われている.また電子機器および自動車用をはじめとする冷却機器では軽量化および高性能化のために微小流路を有する金属細管内の沸騰気泡および凝縮気泡の研究が行われている.これらの研究に陽子線ラジオグラフィを応用した.可視化は高速ビデオカメラ(最高毎秒4000コマ)を使った,金属細管内沸騰二相流の研究では細管内径0.94,1.54および1.94mm発熱長30および60mmで水を用い,大気圧下の上向き流れで研究をした.得られた結果は限界熱流束近傍までの沸騰気泡像で,これらから細管内強制流動沸騰二相流の流動様式を作成した.さらに微小流路を有する金属細管内の沸騰気泡および凝縮気泡の研究を行うために流路が蛇行しているヒートパイプ内の可視化を行った.微小流路径は0.12x0.25mm^2および0.6x0.7mm^2の2種類で流体はフロンを用いた.得られた結果はヒートパイプの性能向上に必要な発熱姿勢をボトム,トップおよび水平にしたときの沸騰気泡の挙動および微小流路0.6x0.7mm^2のヒートパイプでは凝縮時の気泡像を得た.陽子線ラジオグラフィ法を用いて金属細管内の強制対流沸騰二相流の流動様相が熱流系によってどのように変化するかを高速度ビデオカメラを用いて可視化を行い調べた。実験に使用した流体は水で,細管径は1.02.0mm,発熱長は30mmと60mmについて,最大熱流系3.0^1×10^5w/m^2まで行った。流動様式は気泡流,スラグ流および環状流が観察され,これらの挙動を高高速ビデオから定量化も行われた。サーブクール沸騰では発熱長が30mmと60mmを比べた場合,同じ熱流束では,発熱長が短い方が上流側の影響を受ける。また細管径(0.251.0mm)が非常に小さいヒートパイプ内の沸騰凝縮時の様子を高速度ビデオカメラを用いて可視化を行った。陽子は荷電粒子であるために磁場および電場で粒子を収束する事が可能なために高粒子束密度が得られる.そのために陽子線を可視化に応用した時,高速現象を実時間でしかも微細像の撮影が可能である.この特徴を活かして,最近,核融合炉および高中性子束研究炉の除熱において限界熱流束向上のために金属細管内沸騰二相流の研究が行われている.また電子機器および自動車用をはじめとする冷却機器では軽量化および高性能化のために微小流路を有する金属細管内の沸騰気泡および凝縮気泡の研究が行われている.これらの研究に陽子線ラジオグラフィを応用した.可視化は高速ビデオカメラ(最高毎秒4000コマ)を使った,金属細管内沸騰二相流の研究では細管内径0.94,1.54および1.94mm発熱長30および60mmで水を用い,大気圧下の上向き流れで研究をした.得られた結果は限界熱流束近傍までの沸騰気泡像で,これらから細管内強制流動沸騰二相流の流動様式を作成した.さらに微小流路を有する金属細管内の沸騰気泡および凝縮気泡の研究を行うために流路が蛇行しているヒートパイプ内の可視化を行った.

微小流路径は0.12×0.25mm^2および0.6×0.7mm^2の2種類で流体はフロンを用いた.得られた結果はヒートパイプの性能向上に必要な発熱姿勢をボトム,トップおよび水平にしたときの沸騰気泡の挙動および微小流路0.6×0.7mm^2のヒートパイプでは凝縮時の気泡像を得た.
処分場跡地の有効活用に向けた時空間的不均一性を考慮した繊維-粒子複合モデルの開発

本研究では,(1)可視化実験による繊維ー粒子複合モデルの高度化,(2)土中環境クリープ試験装置の開発と繊維系材料の劣化特性の評価,に主に取り組んだ.その中で,粒状材料内での繊維材料の変形挙動を明らかにし,その結果を元に,繊維-粒子複合材料の破壊規準を提案した.さらに,繊維系材料ー粒状材料間の摩擦を考慮して引張力を制御する方法と土中の温度を管理する方法を提案し,土中環境下での温度促進クリープ試験を可能にした.繊維ー粒子複合材料の構成モデルを高度化するために,せん断変形時の繊維系材料および粒状材料の挙動を把握する可視化実験を行った.さらに,繊維系材料の劣化特性を把握するための劣化促進試験装置,および繊維系材料の空間的ばらつきを評価するための模型実験装置の整備を行った.可視化実験については,アクリルで作製した一面せん断試験装置を開発し,ガラスビーズと繊維系材料による複合材料を対象として実験を行った.実験時には,供試体及び繊維系材料の挙動を撮影し,撮影した画像からPIVによる画像解析を行った.その結果,複合材料がピーク強度を示すまでのせん断領域では,繊維材料は引張挙動を示し,ピーク強度発現後にはせん断変位量の増加に伴って徐々に引き抜けていく挙動を示すこと,またその際には,繊維系材料の両端は変形しない定着領域となり,せん断面中央部で引張領域が発生することを明らかにした.さらに,繊維系材料を近接して設置した場合には,繊維系材料と粒状材料は一体化して変形するようになり,繊維系材料の数や配置によって複合材料の内部挙動が変化していく様子を把握した.これらの実験成果を元に,繊維系材料の挙動を反映した構成モデルの高度化を図っている.土中内での繊維系材料の劣化特性を把握するための劣化促進試験装置の整備を行った.また,気中での繊維系材料の引張特性との比較を行うために,温度調節が可能な引張試験装置の準備を行った.現在,気中と土中での繊維系材料の引張特性の違い,および温度やPHが異なる場合の劣化特性を把握するための実験準備を行っている.繊維系材料の空間的なばらつきが地盤の安定性に与える影響を把握することを目的として,支持力を測定する模型実験装置の整備を行った.珪砂6号による予備実験によって,実験装置の精度を検証しており,現在,繊維ー粒子複合材料を対象とした実験の準備を行っている.可視化実験によって繊維系材料の土中内の挙動を把握することで,繊維系材料の特性を反映した構成モデルの高度化への可能性を示すことができた.さらに,繊維系材料の劣化特性を把握するための劣化促進試験装置,および繊維系材料の空間的ばらつきが地盤の支持力に及ぼす影響を評価するための模型実験の整備を行った.促進劣化試験および支持力実験は,順次,繊維ー粒子複合材料を対象とした実験を行っていく予定である.劣化促進試験については,予定より少し遅れている部分はあるものの,使用するすべての実験装置の整備は整っており,全体的にはおおむね順調に進展していると考える.昨年度行った,可視化一面せん断試験の結果を用いて,土中内の繊維系材料の挙動を定量化し,繊維ー粒子複合材料の破壊基準を開発した.粒状材料の破壊基準として一般的に用いられているモールークーロンの破壊基準に,繊維系材料の引抜きおよび引張りによる影響を考慮した破壊基準となっている.提案式の妥当性は,日本の不法投棄等現場より採取した廃棄物を用いたせん断試験により検証した.結果より,提案した破壊基準は,繊維系材料の配向角度によって変化する廃棄物のせん断強度を精度よく評価できることを示した.繊維系材料の土中での劣化特性を解明することを目的として,土中環境クリープ試験装置の開発を行った.本装置は,繊維系材料に作用する引張力・鉛直応力条件,土との接触条件,間隙水のpH条件が制御できるようになっている.さらに,長期の劣化特性を評価するために,温度促進試験を行えるものにした.本期間では,試験方法の確立,土ー繊維系材料間の摩擦の影響評価,土中での温度促進試験方法の検討を行った.さらに一連の実験により,繊維系材料の長期強度評価手法を提案した.試験方法の確立に関しては,接着剤を用いた固定方法を提案し,その有用性を検証した.土中試験への適用に関しては,土ー繊維系材料間の摩擦力を,上載圧依存性を考慮して評価する方法を示した.さらに,土中での温度促進試験において,土中の温度を管理する方法を検討した.一連の検討より,土ー繊維系材料間の摩擦を考慮して引張力を制御し,土中で温度促進クリープ試験を行う方法を提案した.また,土中の繊維系材料の長期的な強度低下は,気中でのクリープ試験と同様の整理方法で評価可能であることを示した.提案した長期強度評価手法を繊維ー粒子複合材料の力学特性の評価に応用するために,長期強度評価手法の構成モデルへの導入を図っている.本研究では,(1)可視化実験による繊維ー粒子複合モデルの高度化,(2)土中環境クリープ試験装置の開発と繊維系材料の劣化特性の評価,に主に取り組んだ.その中で,粒状材料内での繊維材料の変形挙動を明らかにし,その結果を元に,繊維-粒子複合材料の破壊規準を提案した.さらに,繊維系材料ー粒状材料間の摩擦を考慮して引張力を制御する方法と土中の温度を管理する方法を提案し,土中環境下での温度促進クリープ試験を可能にした.

繊維系材料の劣化特性を解明するための実験,および繊維系材料の空間的ばらつきの影響を解明するための実験を順次行っていく予定である.劣化促進試験では,温度およびPHの違いが繊維系材料の劣化特性に及ぼす影響を把握する.空間的なばらつきに関する実験では,繊維系材料の空間的ばらつきが地盤の支持力に及ぼす影響を把握する.これらの実験成果を元に,時間・空間的なばらつきを統一的に評価する手法の開発を行う.29年度が最終年度であるため、記入しない。地盤工学29年度が最終年度であるため、記入しない。