hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脳性麻痺者の顎口腔機能に関する研究‐下顎位感覚と咀嚼筋筋活動との関係について‐

本研究は脳性麻痺(CP)者の顎口腔機能に関する研究,特に下顎位感覚と咀嚼筋筋活動との関係である。また,中枢神経系に起因する口腔機能障害の病態を中枢神経レベルから解明する方法の確立にあり,CP者の口腔機能障害を理解するためと期待される。そこで、本年度はCP者を対象に笑気吸入鎮静法の笑気ガスが咬合や下顎位感覚に及ぼす影響の有無を確認するため笑気吸入時と非笑気吸入の条件における下顎位感覚の相違を咀嚼筋に対する振動刺激前後の弁別能を比較検討をし,記録分析を行うことになっていた。しかし,その前に一つ解明しなければならないことがあるため本年度は以下のことを行った。上記については今後行う予定である。本年度の研究は振動刺激が笑気吸入時において脳性まひ者の下顎に付着する筋に対し,どのように下顎位感覚に影響するのかを確認する目的で下顎位感覚弁別能テストにより評価した。条件としては、各被験者に対し振動刺激前と振動刺激後.また非笑気吸入時と笑気吸入時において実施した。被験者は,CP者8名,対象として'健常者8名とした。そして,以下の知見を得た。笑気吸入時における健常群内の試験棒別,刺激前後の弁別能の比較では試験棒が9、5mmの場合では,刺激後は刺激前よりも不正解率が有意に高い値を示した。その他の試験棒では有意差は認められなかった。笑気吸入時におけるCP群内の試験棒別,刺激前後の弁別能の比較では,試験棒が9.5mmの場合では,刺激後は刺激前よりも不正解率が有意に低い値を示した。以上のことから,笑気と振動刺激が合わさると,それぞれの条件が単独時よりもCP者は上位中枢レベルで神経機能がさらに抑制され,CP者固有の持続的な筋トーヌスの亢進が抑制される,つまり笑気が上位中枢を介してγ-運動神経の活動を低下させ,また.振動刺激が緊張性振動反射を発現し,過敏な筋感覚の閾値を上昇させ,γ-運動神経の活動を低下させたために,筋紡錘の活動を低下させ,下顎位感覚の弁別能力の向上を示したと考えられる。本研究は,脳性麻痺者(以下,CPと略す)の顎口腔機能に関する研究,特に,下顎位感覚と咀嚼筋筋活動のとの関係についてであるが,中枢神経系に起因する口腔機能障害の病態を中枢神経レベルから解明する方法の確立にあり,CP者の口腔機能障害を理解するためと期待される。そこで本年度はCP者を対象に笑気吸入鎮静法の笑気ガスが咬合や下顎位感覚に及ぼす影響の有無を確認するために,笑気吸入時と非笑気吸入時の条件における下顎位感覚の相違を咀嚼筋に対する振動刺激前後の弁別能の比較検討し記録,分析を行うことになっていた。しかし,その前に一つ解明しておかなければならないことがあったため本年度では以下のことを行なった。上記については平成15年度に行なう予定である。本年度の研究ではCP者の咀嚼筋に対し,マッサージを想定した振動刺激を加えCP者に対する脱感作が,どのように下顎位感覚に影響するのかを確認するため,顎口腔系に異常のない健常成人を対象に,CP者の咀嚼筋筋感覚を下顎位感覚弁別能テストにより評価し比較検討した。被験者は,CP者8名,対象として健常成人8名とした。下顎位感覚の弁別能は,被験者に基準棒を上下顎中切歯間で5秒間同じ位置で保持させ,歯列よりはずし,次に試験棒を同一部位で5秒間保持させた。その後,試験棒を歯列より外した後,被験者に対し試験棒の太さによる開口量が基準棒による開口量と比べて"厚い"か"薄い"かの2つの選択肢のいずれであったかを認知させ回答させた。条件としては振動刺激前と振動刺激後において実施した。その結果,以下の知見を得た。(1)CP者と健常成人の刺激前の弁別能の比較では,開口度が9.0,9.5mmの基準より低い場合,11.0,11.5の基準より高い場合では,CP者は健常成人よりも有意に高かった。(2)CP者と健常成人の刺激後の弁別能の比較では,どの開口度でも有意差は認められなかった。(3)健常成人の刺激前後の弁別能の比較では,開口度が9.5mmの基準より低い場合では,刺激後は刺激前よりも有意に高かった。(4)CP者の刺激前後の弁別能の比較では,開口度が9.5mmの基準より低い場合では,刺激後は刺激前よりも有意に低かった。以上のことから,CP者の成績が健常者と反対の成績が得られたのは,緊張性振動反射(tonic vibration reflex)の発現で,γ-運動神経系の活動が低下したことにより,結果として,振動刺激により過敏な筋感覚の閾値を上昇させたと思われる。その結果,CP者の弁別能力が向上したと考えられる。本研究は脳性麻痺(以下,CPと略す)者の顎口腔機能に関する研究,特に下顎位感覚と咀嚼筋筋活動との関係である。

そこで,本年度はCP者を対象に笑気吸入鎮静法の笑気ガスが咬合や下顎位感覚に及ぼす影響の有無を確認するため笑気吸入時と非笑気吸入の条件における下顎位感覚の相違を咀嚼筋に対する振動刺激前後の弁別能を比較検討をし,記録分析を行うことになっていた。しかし,その前に一つ解明しなければならないことがあるため本年度は以下のことを行った。上記については平成16年度に行う予定である。本年度の研究は笑気ガスがCP者の下顎位感覚に及ぼす影響を知る目的で,CP者の下顎に付着する筋の筋感覚を非笑気吸入時と笑気吸入時の条件として下顎位感覚弁別能テストにより評価した。被験者はCP者8名,対象として健常者8名とした。そして,以下の知見を得た。(1)健常群内の非笑気吸入時と笑気吸入時における弁別能の比較では,試験棒が基準棒より太い10.5mmおよび11.0mmの場合では,笑気吸入時は非笑気吸入時よりもR.M.E.が有意に高い値を示した。(2)CP群内の非笑気吸入時と笑気吸入時における弁別能の比較では,試験棒が基準棒より細い9.5mmの場合では,笑気吸入時は非笑気吸入時よりもR.M.E、が有意に低い値を示した。以上により,CP者は笑気ガスによって上位中枢レベルで神経機能が抑制された結果,CP者固有の持続的な筋トーヌスの亢進が抑制される,つまり,CP者において,笑気ガスが上位中枢を介して下顎に付着する筋の筋紡錘γ-運動ニューロンの活動を抑制する何らかの効果があることにより弁別能力が上昇したものと考えられる。本研究は脳性麻痺(CP)者の顎口腔機能に関する研究,特に下顎位感覚と咀嚼筋筋活動との関係である。また,中枢神経系に起因する口腔機能障害の病態を中枢神経レベルから解明する方法の確立にあり,CP者の口腔機能障害を理解するためと期待される。そこで、本年度はCP者を対象に笑気吸入鎮静法の笑気ガスが咬合や下顎位感覚に及ぼす影響の有無を確認するため笑気吸入時と非笑気吸入の条件における下顎位感覚の相違を咀嚼筋に対する振動刺激前後の弁別能を比較検討をし,記録分析を行うことになっていた。上記については今後行う予定である。本年度の研究は振動刺激が笑気吸入時において脳性まひ者の下顎に付着する筋に対し,どのように下顎位感覚に影響するのかを確認する目的で下顎位感覚弁別能テストにより評価した。条件としては、各被験者に対し振動刺激前と振動刺激後.また非笑気吸入時と笑気吸入時において実施した。被験者は,CP者8名,対象として'健常者8名とした。笑気吸入時における健常群内の試験棒別,刺激前後の弁別能の比較では試験棒が9、5mmの場合では,刺激後は刺激前よりも不正解率が有意に高い値を示した。その他の試験棒では有意差は認められなかった。笑気吸入時におけるCP群内の試験棒別,刺激前後の弁別能の比較では,試験棒が9.5mmの場合では,刺激後は刺激前よりも不正解率が有意に低い値を示した。以上のことから,笑気と振動刺激が合わさると,それぞれの条件が単独時よりもCP者は上位中枢レベルで神経機能がさらに抑制され,CP者固有の持続的な筋トーヌスの亢進が抑制される,つまり笑気が上位中枢を介してγ-運動神経の活動を低下させ,また.振動刺激が緊張性振動反射を発現し,過敏な筋感覚の閾値を上昇させ,γ-運動神経の活動を低下させたために,筋紡錘の活動を低下させ,下顎位感覚の弁別能力の向上を示したと考えられる。
銀河の性質とその環境依存性、ならびにその時間変化(銀河・銀河団の進化)

我々は、すばる望遠鏡の主焦点カメラを用いて、高赤方偏移銀河団を多色撮像観測した。今までに以下の銀河団の撮像観測を終えている。CLOOl6(z=0.55)、RXJ1716(z=0.81)、RXJO152(z=0.93)、RDCSJ0910(z=1.10)、RDCSJ1252(z=1.24)、RXJ0848(z=1.27)。さらに、すばるMOIRCSや、イギリス赤外望遠鏡のWFCAM、NTTのSOFIを用いた近赤外での撮像観測も行った。また、すばるFOCASやGemini望遠鏡GMOSを使った可視分光観測も、ほぼ全ての銀河団に対して行っている。あかり衛星による赤外観測もなされている。MOIRCSでの近赤外分光観測を現在申請中である。以上のデータを用いて、様々な環境にいる銀河の進化を我々は研究している。今年度の研究では、現在知られている最も遠方の銀河団の一つRDCSJ1252(z=1.24)で、銀河の質量・環境に依存した銀河進化が見られることを発見した(田中ほか2007、MNRAS受理済み)。銀河団にいる銀河は、その色と等級の間に強い相関を持っている(色等級関係)ことが知られているが、銀河団をとりまく小さな銀河群では、その色等級関係が形成途中にある。これは銀河進化が低密度環境で遅れていることを意味している。また、色等級関係は明るい側から形成される。このことから、銀河進化が銀河の質量にも強く依存していることがわかる。今までの研究結果(田中ほか2005MNRAS)と合わせると、銀河進化は高密度環境にいる大質量銀河ほど早い、ということができる。次に、このような環境・質量に依存した銀河進化を牽引した物理機構を探るために、z<0.9の分光データを用いて銀河の星形成を詳細に調べた。銀河は星形成をやめると、青い色からやがて赤い色に変化するが、銀河が赤くなるときには強いHδ吸収線が見られることがわかった。これは銀河が比較的短いタイムスケールで星形成を終息させたことを示唆する。銀河の星形成を止める物理機構は、いくつか提案されているが、その中で短期間に星形成を止めることのできる、銀河同士の相互作用が銀河進化に大きな役割を果たしている可能性を示している(田中他2007、MNRAS投稿中)。また、今までに知られている宇宙の大規模構造の中で、最も巨大な構造のひとつを、分光観測によって確認している(田中他2007、MNRAS投稿中)。我々は現在までに取得したすばる望遠鏡による測光データから、2つの遠方銀河団CL0016+16とRXJ0153-13(それぞれ55億年前と70億年前に対応)を調べ、測光的赤方偏移からそれらを取り巻く大規模構造を発見した。銀河団は周りから重力的に落ち込んでくる個々の銀河や、小さな銀河集団(銀河群)が集まって成長していくと理論的には予測されているが、今回実際に銀河群が銀河団を取り囲んでいる様子が観測され、理論予測と定性的によく合う。測光的赤方偏移による構造検出には不定性が伴うが、その後我々は分光データを取得し、これらの大規模構造の大部分を分光的に確認した。これは我々の測光的赤方偏移が非常に正確であることを示唆している。測光データから銀河の星形成率がどのように周りの構造に依存していたかを調べたところ、銀河団や銀河群に属する銀河は非常に星形成率が小さかったことがわかった。これはSloan Digital Sky Survey(SDSS)による我々の近傍宇宙の研究結果と同様の傾向で、銀河の星形成率の環境依存性は70億年前にすでに存在していたことが明らかになった。また、非常に小さな銀河集団(銀河群)においても星形成が弱いことがわかり、これから銀河の星形成に影響を与えるとされている物理的なメカニズムに制限を与えた。また、銀河の色等級関係を詳細に調べたところ、銀河の色等級関係は明るい側から形成されることがわかった。これは星形成率の低下は大質量の銀河から起こり、小質量の銀河は最近まで活発に星形成をしていたことを示唆する('down-sizing'効果とよばれる)。さらにこの'down-sizing'的な星形成の進化は環境にも依存していて、低密度環境ほど'down-sizing'が遅れていた可能性があることがわかった。これは今日広く支持されている銀河形成論と一見矛盾する観測であり、非常に興味深い結果となっている。以上の結果は多数の国内・国際研究会で発表され、すでに一部が論文となっている。我々はすばる望遠鏡の主焦点カメラを用いた撮像サーベイと、その後の分光フォローアップ観測で遠方銀河団の進化を調べている。現在までに、RXJ0152(z=0.83)とCL0016(z=0.55)の観測が完了した。これらのデータから、測光的赤方偏移を用いて銀河団と同じ距離にあると思われる銀河を抽出し、銀河団をとりまく大規模構造を発見した。測光的赤方偏移は誤差の大きい手法であるが、これらの大規模構造が本物であることを分光的にも確認している。これらのデータから大規模構造に属する銀河の色・等級関係を詳細に調べたところ、z=0.83からz=0にかけて色・等級関係が出来上がってくる様子が観測的に初めて見えた。

銀河の色・等級関係は明るい側、つまり重い銀河から出来上がり、時間とともに軽い銀河が色・等級関係にのってくることがわかった。これは重い銀河ほど早く星形成が止まり、軽い銀河ほど星形成が時間的に広がっていることを示唆する。さらに、この色・等級関係の形成が低密度環境ほど遅れていることがわかった。これから、銀河の星形成はより重く、より高密度環境にいる銀河ほど早く止まり、より軽く、より低密度環境にある銀河ほど遅いことを意味している。我々はさらに分光データを用いて、銀河の星形成が止まる物理機構を調べた。赤い銀河の典型的なスペクトルを作り、その4000Åブレークの強度とHδ吸収線の強度を定量評価したところ、中・低密度環境にいる銀河のHδ吸収線は4000Åブレークに対して非常に強いことがわかった。これをモデルと比較すると、星形成が短いタイムスケールで止まったと考えると、観測を定性的に説明できることがわかった。これは星形成が銀河同士の相互作用で止まったことを示唆しているのかもしれない。以上の結果は3本の論文になっており、多くの国内・国際研究会で発表されている。我々は、すばる望遠鏡の主焦点カメラを用いて、高赤方偏移銀河団を多色撮像観測した。今までに以下の銀河団の撮像観測を終えている。CLOOl6(z=0.55)、RXJ1716(z=0.81)、RXJO152(z=0.93)、RDCSJ0910(z=1.10)、RDCSJ1252(z=1.24)、RXJ0848(z=1.27)。さらに、すばるMOIRCSや、イギリス赤外望遠鏡のWFCAM、NTTのSOFIを用いた近赤外での撮像観測も行った。また、すばるFOCASやGemini望遠鏡GMOSを使った可視分光観測も、ほぼ全ての銀河団に対して行っている。あかり衛星による赤外観測もなされている。MOIRCSでの近赤外分光観測を現在申請中である。以上のデータを用いて、様々な環境にいる銀河の進化を我々は研究している。今年度の研究では、現在知られている最も遠方の銀河団の一つRDCSJ1252(z=1.24)で、銀河の質量・環境に依存した銀河進化が見られることを発見した(田中ほか2007、MNRAS受理済み)。銀河団にいる銀河は、その色と等級の間に強い相関を持っている(色等級関係)ことが知られているが、銀河団をとりまく小さな銀河群では、その色等級関係が形成途中にある。これは銀河進化が低密度環境で遅れていることを意味している。また、色等級関係は明るい側から形成される。このことから、銀河進化が銀河の質量にも強く依存していることがわかる。今までの研究結果(田中ほか2005MNRAS)と合わせると、銀河進化は高密度環境にいる大質量銀河ほど早い、ということができる。次に、このような環境・質量に依存した銀河進化を牽引した物理機構を探るために、z<0.9の分光データを用いて銀河の星形成を詳細に調べた。銀河は星形成をやめると、青い色からやがて赤い色に変化するが、銀河が赤くなるときには強いHδ吸収線が見られることがわかった。これは銀河が比較的短いタイムスケールで星形成を終息させたことを示唆する。銀河の星形成を止める物理機構は、いくつか提案されているが、その中で短期間に星形成を止めることのできる、銀河同士の相互作用が銀河進化に大きな役割を果たしている可能性を示している(田中他2007、MNRAS投稿中)。
電子機能性セルロース誘導体の構造と電気機械特性

本研究は天然に存在するセルロース誘導体から電子機能性に優れた、しかも私たちの生活環境生に優しい材料を得ることを目的としている。シアノエチル化ヒドロキシンエチルセルロース(CEHEC)の圧電性について検討を行った。成果の概要を示すと次のようになる。1)圧電率、誘電率弾性率の温度依存性について測定した。測定周波数10Hz、-80°C60°Cで弾性率、圧電率、誘電率の緩和が、020°Cで弾性率、圧電率の緩和が観測された。これらの緩和の見かけの活性化エネルギーは低温域、高温域でそれぞれ、915kcal/mol、3045kcal/molであった。これらの緩和はそれぞれシアノエチル基、主鎖の運動によるものと考えられる。2)置換度と誘電率、弾性率、圧電率との関係を調べた。置換度が大きくなるほど誘電率、弾性率、圧電率は大きくなる傾向を示した。3)CEHECの室温で圧電率の値は1×10^<-11>(C/N)程度で、ポリフッ化ビニリデンと同程度である。4)CEHECの電気機械結合係数は最大約4%程度で大きくない。振動リード法により、電場零と電気変位一定の場合の弾性率の測定をし、電気機械結合の様子を検討した。弾性率では電気変位一定での値は電場零での値に比べて大きいことが認められた。また、損失正接tanδで、電気変位一定と電場零の場合で差異が認められた。5)土壌埋没処理を行い、CEHECの生分解性を調べたところ、シアノエチル基の置換度が低いほど生分解性の程度が大きいことが明らかとなった。CEHECのフィルムの弾性率は土壌埋没処理により減少を示した。置換度が低いほど早く生分解性が進行した。CEHECが土中での微生物による分解性が示された。本研究では天然に多く存在するセルロースからポリフッ化ビニリデンのような高圧電性の物質を得ることを目的としている。強誘電性を示す物質は焦電性、圧電性をも示す。高い圧電性のセルロース誘導体を得ること、セルロース誘導体で強誘電性、焦電性を示す材料を得ることの可能性について検討する。成果の概要を示すと以下のようになる。1.高圧電性を示すシアノエチル化ヒドロキシエチルセルロースについて検討した。これまでにシアノエチル化ヒドロエキシエチルセルロースがセルロース誘導体の中で最も高い圧電率を示すことを明らかにした。シアノエチル基の置換の程度と圧電率の大きさとの関係を検討した。延伸率が1000%以上では置換度が大きい方が高い圧電率を示す傾向が見られた・また、電気エネルギーと機械エネルギーの相互変換の割合を表ず指標である電気機械結合係数の値は5%以下であったが、現在振動リ-ド法によりtanδの挙動を調べ、振動時の圧電分極の電気的な影響による力学的エネルギーロスを検討している。圧電効率は力学と電気的現象のカップリングである。電場の印可により力学的振動を伴う。圧電性を示す物質が力学的刺激で電荷の発生が起こり、力学的振動によるエネルギーのロスと同時に電気的なエネルギーロスを伴うことが考えられる。高圧電性を示すフッ化ビニリデン・三フッ化エチレン共重合体を用いて、高電圧を印可し振動時の力学的ロスを対数減衰率で調べた。この場合は明らかに対数減衰率の増加が観測された。そこで、シアノエチル化ヒドロキシエチルセルロースについて同様な検討を行ったが、十分な結果は得られていない。

今後さらに検討を要する。2.焦電性、強誘電性についても検討を進める予定である。本研究では天然に多く存在するセルロースからポリフッ化ビニリデンのような高圧電性の物質を得、その電気機械特性を明らかにすることを目的としている。強誘電性を示す物質は焦電性、圧電性をも示す。高い圧電性のセルロース誘導体を得ること、セルロース誘導体で強誘電性、焦電性を示す材料を得ることの可能性について検討する。成果の概要を示すと以下のようになる。1.昨年度に続いて、高圧電性を示すシアノエチル化ヒドロキシエチルセルロースについて検討した。これまでにシアノエチル化ヒドロエキシエチルセルロースがセルロース誘導体の中で最も高い圧電率を示すことを明らかにした。シアノエチル基の置換度を約2.4まで上げることができた。延伸率が1000%以上では置換度が大きい方が高い圧電率を示す傾向が見られた。また、電気エネルギーと機械エネルギーの相互変換の割合を表す指標である電気機械結合係数kの値は、圧電率、誘電率および弾性率より計算すると5%以下であったが、振動リード法において電極短絡と開放での弾性率の違いから求めると20%程度の値が得られた。振動時の圧電分極の電気的な影響による力学的エネルギーロスについて現在検討している。また、負性容量負荷時の弾性率を検討し、圧電性の高いシアノエチル化ヒドロキシエチルセルロースの電気機械特性について検討している。2.昨年度、ベンジルセルロースのフイルムの延伸を行い、その後磁場を印可した。延伸による主鎖、磁場による側鎖の配向の効果が認められたが、さらに確認を行い、学会誌に発表した。本研究は天然に豊かに存在するセルロースを基材として電子機能性に優れた、しかも私たちの生活環境に優しい材料を得ることを目的としている。これまでの我々の研究でセルロースの誘導体の中でシアノエチル化ヒドロキシエチルセルロース(CEHEC)が最も高い圧電性を示すことを明らかにした。成果の概要を示すと次のようになる。1.CEHECの置換度と誘電率、弾性率、圧電率との関係特に圧電率の場合は延伸の程度によってその値は大きく変わる。延伸率は最大約2500%であった。圧電率は1×10^<-11>(C/N)程度で、延伸率が大きくなるほど圧電率も大きくなる傾向を示した。また置換度が大きくなるほど圧電率は大きくなる傾向を示した。弾性率及び誘電率の場合は未延伸の試料では置換度が大きくなるほど、弾性率及び誘電率の値は大きくなる傾向を示した。2.CEHECの電気機械特性CEHECの電気機械結合係数は最大約4%程度で期待ほど大きくないことが明らかとなった。振動リード法により弾性率を測定した。電場零(電極short状態)と電気変位一定(電極open状態)の場合を測定し電気機械結合の様子を検討した。弾性率ではopen状態での値はshort状態での値に比べ大きいことが認められた。すなわち、電気変位一定の場合の方が動的弾性率が大きい。また、損失正接tanδでは電場零の場合の方が大きく、電気的なエネルギーの損失が関与していることが明らかとなった。3.CEHECフィルムの生分解性土壌埋没処理を行い、CEHECの生分解性を調べたところ、シアノエチル基の置換度が低いほど生分解性の程度が大きいことが明らかとなった。
可処分時間を考慮した産業の生産性および環境効率の評価

可処分時間を考慮した産業の生産性および環境効率の改善を評価した。各種製造業の生産性を整理し、一人当たりの生産性が高い技術集約型の産業と、一人当たりの生産性は必ずしも高くないが産業規模が拡大している労働集約型の産業に分けられることを確認した。タブレットPCの導入による産業の効率改善に着目して、メール処理および出張報告書の作成などをシナリオ分析し、ICTが可処分時間の拡大に寄与することを確認した。現代の時間の価値を論ずる際には、単に時間の量に基づく議論だけではなく、人的側面では可処分時間の内容、産業側面では製品の開発・普及速度などの質的な側面も考慮した検討が必要であることを確認した。日本の製造業に注目して「産業の生産性向上の検討とICT機器の導入による効率改善、時間を考慮した環境効率の概念の拡張、現代における時間の価値の定量的な考察」の3点について、既存の文献・資料を収集して、整理した。特に今年度は、1.エネルギー供給実態、2.エネルギー供給に影響を及ぼす事象、3.電気電子製品の価格変動、4.時間経過と世論の関心といった事項に着目して資料収集を行った。1.エネルギー供給実態については、国内におけるエネルギー供給に関するデータ資料を収集・整理した。2.エネルギー供給に影響を及ぼす事象については、インターネット情報と新聞記事等を参考にエネルギーの供給状況に影響を及ぼしそうな事象、事故等について整理した。3.電気、電子製品の価格変動については、液晶テレビとLED電球を対象として、価格変化の推移を記した文献とデータの収集を行った。4.時間経過と世論の関心については、書籍から抽出したブログの炎上事例を整理し、内容と発生時期、その経過を整理した。エネルギー供給に影響を及ぼした事象としては、(1)第1次・第2次・第3次オイルショック、東海村JCO臨界事故、東京電力原子力全停止といったエネルギー価格・技術などに関する事象、(2)バブル景気および引き続いてのバブル崩壊、サブプライム住宅ローン危機、リーマンショックなどの純粋に経済的な事象、(3)東日本大震災のような自然災害に起因する事象に三分され、特に(1)と(3)の事象は、エネルギー技術開発・導入に対して影響していることを再確認した。また液晶テレビとLED電球の普及を比較することにより、産業技術の開発・普及の速度が加速していることを確認した。特に今年度は、日本標準産業分類の製造業と情報通信業に該当する化学工業、石油製品・石炭製品製造業、鉄鋼業、電気機械器具製造業、情報通信機械器具製造業、その他の製造業、通信業、情報サービス業、インターネット附随サービス業の代表的な製品・技術に着目して、1.歴史的背景、2.生産・出荷・利用状況、3.経過年数などの項目を調査して、相互に対比可能な形に整理した。大規模産業に関しては、化学工業におけるエチレンの製造に着目して、生産能力、生産実績、内需、輸出に基づいて産業構造変化を整理した。1958年から1964年までは、生産能力もわずかで限定されていることから黎明期である。1964年から1978年にかけては、工場数と社数が増加していることから競合が参入し事業の規模が拡大した時期である。1978年から1985年にかけては、平均生産能力は上昇しているものの、社数には変化がなく工場数が急激に減少しており大型化と工場の集約が起こった時期である。1985年から2001年にかけては、社数に大きな変動はなく工場数は微増でありながら平均生産能力は徐々に上昇しており、事業の提携が起きた時期である。2001年以降は、平均生産能力、工場数、社数のいずれも横ばいであり、産業構造としては安定した状態に達していることを確認した。ICT技術に関しては、パソコン、デジタルカメラなどの普及に関して整理すると共に、インターネット付随サービスのSNS(Social Network Service)に着目して、登録者数の推移などの情報を収集・整理した。産業の生産性向上の検討に関しては代表性がある統計資料が存在するため、統計資料及び関連情報を収集・整理した。ICT機器の導入による効率改善に関しては、時間を考慮した環境効率の概念の拡張、現代における時間の価値の定量的な考察に関する文献等の収集・整理の結果によって検索する情報が変わる可能性があるため、本年度はICT機器の定義について調べた。

時間を考慮した環境効率の概念の拡張、現代における時間の価値の定量的な考察における時間を考慮した内容の検討事例に関しては、これまでに体系的にまとめられた資料が少ない上、関連する文献・資料の状況が整理されていないことから、文献・資料の収集・整理を行った。具体的にはインターネット、国会図書館及びNACSIS-webchatなどで本研究に即した内容の文献、資料、書籍を検索し、検索結果をもとに有用と考えられる資料の内容を吟味して文献リストを作成して、記載内容を整理した。このほか、省庁や研究機関、企業などが調査を実施している統計があり、これらについて把握できる範囲で調査結果の概要を整理し、経年変化が見て取れるように表形式に取りまとめた。またドキュメントスキャナー、ネットスーパーによる可処分時間の拡大に関して、予備的な検討を行った。本年度の研究を通じて、時間の価値を判断する際の背景には、幸福(ハピネス)という概念の存在が関わってくることが見えてきた。幸福というものは、見方によって、その度合いや感じ方が異なるものであり、国としてみた場合、産業としてみた場合、個人としてみた場合、動物としてみた場合など、何を持って幸福とするのか一様でないことを確認した。本研究の目的は、「産業の生産性向上の検討とICT機器の導入による効率改善、時間を考慮した環境効率の概念の拡張、現代における時間の価値の定量的な考察」の3点である。平成23年度は、現代における時間の利用の定量的かつ大規模な調査事例として省庁で実施されている国民生活調査、社会生活基本調査などの国民の生活時間についての調査を対象として、長期的な時間の利用法の変化を整理した。平成24年度は、エネルギー供給に影響する事象は、エネルギー需要量に影響する景気の浮揚と、エネルギー価格変動や自然災害のようなエネルギー技術開発の方向性に影響する事象に二分されることを確認した。各種製造業の生産性を整理し、一人当たりの生産性が高い技術集約型の産業と、一人当たりの生産性は必ずしも高くないが産業規模が拡大している労働集約型の産業に分けられることを確認した。タブレットPCの導入による産業の効率改善に着目して、メール処理および出張報告書の作成などをシナリオ分析した。平成25年度は、大規模な産業に関して産業構造変化の観点から整理した。ICT技術による効率改善の背景として、パソコン、デジタルカメラといった製品の普及、SNSなどのサービスの普及が、近年、急速に進展していることを確認した。平成26年度は、化学工業を例に、エチレン、塩化ビニルポリマー、石油精製を対象として、産業の勃興記、競合算入・事業拡大期、大型化の時期、均衡・提携の時期、安定・衰退の時期に区分した対比・整理を行った。電話(固定電話、携帯電話、スマートフォン)、カメラ(フィルムカメラ、デジタルカメラ)、テレビ(白黒テレビ、カラーテレビ、薄型テレビ)を対象として、普及率70%到達までの期間、普及率90%到達までの期間、普及率70%を維持した期間を対比・整理して、製品普及の高速化が急速に進展していることを、定量的に確認した。エネルギー学平成23年度は「先行研究の調査、製造業の統計データの収集、ICT技術による効率改善の予備検討」を行った。
精密分子認識と精密反応制御のための結晶場の設計

包接結晶中の不斉認識を利用する光学分割の研究は成功的であった。酒石酸から誘導したジオールホストは種々のキラルゲスト化合物の分割に有効であり、かなり万能の不斉認識剤であることが確認された。アセチレンジオール系ホストの不斉認識能はゲストの構造に依存するところが大きく、構造依存性が大きいと言う特徴を示した。この性質が分割に有利に働く事実も見出された。例えばジアセチレンジオールホストはプロスタグラニジンの合成原料であるヒドロキシシクロペンテノンの分割には無力であるが、上記ホストの2個のアセチレン基の間にパラ置換のフェニル基を挿入するとこの分割に極めて有効なホストに変った。又、ブルシンなどのアルカロイドがベンズヒドロール類の分割に有効であることが判明したことも優れた成果であった。最も興味深い成果はシンコニジンから誘導した四級アンモニウム塩がビスーβーナフトールやビスフェナントロールの分割に有効であるとの発見である。この包接結晶のX線構造解析結果は、アンモニウム塩の塩素陰イオンとフェノールの水酸基の間の水素結合が重要であることを示した。このような水素結合が包接結晶に重要な働きをしていることも大へん興味深いことである。包接結晶中の不斉選択的な有機化学反応の研究においてもいくつかの価値ある成果が得られた。例えば、シクロヘキセノンやクマリンと光学活性ホストとの包接への光照射は、光学的に純粋な光二量体を与えた。又、アクリルアニリドの包接結晶への光照射は光学活性なジヒドロキノリノン誘導体を与えたが、この反応の不斉選択性もほぼ完全であった。シクロヘキセノンと光学活性ホストとの包接結晶にマイケル反応を行うとほぼ完全な不斉選択的マイケル付加反応が起こった。この反応は今後の発展が期待される優れたものである。光学活性ホスト化合物とプロキラルなゲスト化合物を固相で反応させて、ゲスト化合物の不斉選択的な反応を実現させる研究を行った。シクロヘキセノンの包接体の光照射は、光学活性なトランスーシンニ量体を与えた。又、クマリンの包接体への光照射も光学活性な二量体を与えたが、この研究中極めて興味深い事実が見出された。包接体結晶をエ-テル中で調整した場合と酢酸エチルで調整した場合とでは光化学反応挙動に大きな違いが生じた。前者では不斉が現れないが、後者では不斉が現れた。溶媒の違いによって包接体結晶中での分子配列に違いが現れるものと考えられる。興味深いクリスタルエンジニアリングの例である。アクリルアニリドと光学活性ホストとの包接体結晶への光照射は光学活性なキノリノン誘導体を与えた。この研究中での興味深い発見は、ホストの構造がわずかに異なると、得られる光学活性体が(+)^ ́一体になったり(ー)一体になったりすることである。これも結晶中の分子配列に依存するものと考えられる。オキソアミド分子が結晶中で不斉配列して不斉結晶を作り、これへの光照射は光学活性なβーラクタムを与える反応において、不斉出現と分子構造の相関性を詳細に検討した。その結果、フェニル基のmetaー置換基は不斉発現に悪い影響を与えないが、paraー置換基は悪い影響を与え、不斉が出現しなくなることが判明した。又、オキソアミドの結晶構造解析を精力的に行い、分子構造及び結晶構造と不斉出現の相関性を調べた。その結果パラ置換体では対称心のある構造を取る。つまり2種類の光学異性体のオキソアミドが結晶内で配列している。

従って、これへの光照射はラセミ体のβーラクタムを与えることになる。ゲスト化合物と包接結晶を形成し、げスト分子の不斉を認識するホスト化合物の分子設計を行ってシンコニジンから誘導される4級アンモニウム塩が優れたホストにやることを見出した。シンコニジンのN-ベンジルアンモニウムクロリド(1)ビス-β-ナフトール(2)と1:ス包接結晶を形成し、その不斉を能率良く認識し光学分割を達成する。この包接結晶のX線結晶構造解析によって、(1)の塩素イオンが(2)の水酸基と水素結合のネットワークを形成して包接結晶格子ができあがっている事実が判明した。興味深いことに、(1)のベンジル基をブチル基に置換すると(2)と包接結晶を形成しなくなるが、ビスフェナントロール(3)と不斉認識能に優れた包接結晶を形成し、(3)が効果的に分割されることが判明した。(1)のような両親媒性の物質がフェノール類と不斉認識能に優れた類接結晶を形成するのは大へん興味深く、新しい包接結晶化学の今後の発展が期待される。不斉認識のもう1つの成果は、ベンズヒドロール体のブルシンによる分割である。ベンズヒドロールの一方のベンゼン環のメタ或はパラ位にハロゲンやアルキル基を置換した誘導体はブルシンと包接結晶を形成して能率良く分割されるが、オルソ位に置換したものは不斉を認識されず、分割も起こらない。この不斉認識の位置依存性は有機化学反応のオルソ効果とも関連性がありそうで興味深い結果である。不斉認識は包接結晶中だけでなく、溶液中でも起こっていることが判明した。光学活性ホスト化合物の光学純度や絶対配置の決定に使用することができる。今回、このホスト化合物が形成する包接結晶のX線構造解析を行った結果、溶液中でも包接結晶とほぼ同じ構造の分子会合が起こっていることが証明できた。この結果は、結晶構造の研究は溶液中の分子挙動の解明に極めて有力な情報を提供することを示すものである。
超音波ドプラ画像の血管分布・走行を定量化した頭頸部癌の診断基準の作成

舌癌の超音波ドプラ像を定量解析し、腫瘍の悪性度や頸部リンパ節転移との関連を評価することを目的とした。定量解析するために以下の指標を作成した。1.腫瘍内部を占める血流信号の割合(BAR)2.腫瘍辺縁における血流貫通部位数の割合(BNR)3.腫瘍辺縁における血流貫通域の割合(BWR)。BNRとBWRは頸部リンパ節転移の有する症例で有意に高値を示した。悪性度の高い症例は有意にBWRが高値であった。本年度は以下の事項にについての研究を行った。1.舌悪性腫瘍辺縁像の定量分析。舌悪性腫瘍の浸潤様式を術前に把握することは、治療法の選択と予後の評価において重要ことである。そこで、舌悪性腫瘍10例の術前口腔内超音波像における舌癌辺縁を乳癌用に開発されたコンピュータ支援システム(CAD)を応用、改変して定量的に分析し、不規則度と腫瘍の浸潤様式との相関について解析を行った。その結果、口腔内超音波検査法で舌悪性腫瘍の浸潤様式が予測できる可能性が示唆された。また、舌悪性腫瘍内部および周辺の超音波ドプラ像を用いることにより、さらなる浸潤様式の予測の正確性を向上させるかの解析を行っている。2.悪性唾液腺腫瘍のCT、MRI,超音波画像所見の解析。CT、MRIまたは超音波検査を行い、悪性唾液腺腫瘍の病理組織診断がおこなわれた15例を対象とした。CT、MRIおよび超音波画像において以下の所見の分析を行った。CT:腫瘍の骨破壊の状態、MRI:1)T1強調画像、T2強調画像における信号強度2)apparentdiffusion coefficient value(ADC値)3)time intensity curveの形態、超音波画像:1)内部エコーの状態2)腫瘍内部の血流。以下のような結果を得た。1)腫瘍による骨破壊が認められた。2)T1強調画像、T2強調画像ともに低中程度の信号強度を呈する症例がほとんどであった。3)ADC値は0.81.3×10-3 mm2/sであり、1.0×10-3 mm2/s前後の値を呈するものが多かった。4)急増漸減や急増プラトーのtime intensity curveを呈する部分を有する症例がほとんどであったが、腫瘍の部位によりtime intensity curveの形態が異なっていた。5)内部エコーは均一であり、腫瘍内部の血流が多い傾向にあった。頭頸部癌のうち、唾液腺腫瘍と舌癌の分析を行った。唾液腺腫瘍の分析は、悪性腫瘍と良性腫瘍(炎症性の腫瘤病変も含む)の腫瘍内の血流分布の傾向をみるために、定量分析を始める前に、定性分析を行った。対象とした唾液腺腫瘍は、多形腺腫34例、ワルチン腫瘍4例、炎症性腫瘤10例、悪性腫瘍11例であった。多形腺腫およびワルチン腫瘍の内部には血流分布は少ないか、ほとんど認められなかった。一方、炎症性腫瘤と悪性腫瘍においては、内部に豊富な血流分布が認められた。しかし、腫瘤内部の血流パターンの定性分析のみでは、炎症性腫瘤と悪性腫瘍との鑑別は困難であった。現在、腫瘤内部および腫瘤周囲の血流分布をROI設定による定量分析法を数種考案し、鑑別に最適な定量分析法を見いだすために研究を進めている。舌癌においては、本年度の対象症例は25例である。すべて扁平上皮癌であった。現在、対象症例の分化度およびYK分類の病理学的解析を行っている。また、超音波ドプラ画像は腫瘍辺縁および腫瘍内部の血流分布領域をPC上でphotoshopを用いて抽出し、その領域あたりの血流量および分散状態を定量的に分析中である。舌癌19例の超音波ドプラ像における腫瘍進展部(invasion front)の血流所見を定量的に分析を行い、病理組織像における悪性度の程度および初診時のN分類、経過観察中の頸部リンパ節転移の出現や原発巣の再発との関連のついて分析を行った。腫瘍進展部の血流所見の定量化については、腫瘍の増殖に伴う血管増生(angiogenesis)を考慮した以下の2つの指標を考案した。1)Blood flowsignal area ratio(BAR):腫瘍進展部における腫瘍辺縁部を貫く血管の面積と腫瘍辺縁全長との比2)Blood flowsignal width ratio(BWR):腫瘍進展部における腫瘍辺縁部を貫く血管の腫瘍辺縁上での幅と腫瘍辺縁全長との比。病理組織像における悪性度の程度の指標とした山本ー小浜の分類(Y-K分類)を用い、悪性度の高いYK分類の4c,4DとYK分類2,3とに分けて比較を行った。また、超音波ドプラ像からノイズを除去し真の血流像を抽出する方法も確立した。病理組織所見で悪性度の高い患者(YK分類4C,4D)のBWRは、悪性度の低い患者(YK分類2,3)のBWRより有意に大きかった。頸部リンパ節転移や原発巣の再発を来した患者のBARおよびBWRは、頸部リンパ節転移や原発巣の再発がなかった患者のBARおよびBWRより有意に大きかった。頸部リンパ節転移の出現および原発巣の再発をBARおよびBWRから推測する診断能は、以下の如くであった。BAR:敏感度100%、特異度84.6%、BWR:敏感度100%、特異度61.5%。

これらの結果よりBARおよびBWRは舌癌を有する患者の予後を予測する有用な指標であると考えられる。BARと腫瘍深達度については、頸部リンパ節転移の有無やYK分類との間に有意な相関が認められなかったが、BNRとBWRについては頸部リンパ節転移の有する症例で有意に高値を示した(いずれもp < 0.01)。また、YK-4症例ではYK-2もしくはYK-3症例よりも有意にBWRが高値であった(p < 0.05)。さらに、頸部リンパ節転移の有無に関してBNRとBWRの診断能を検討するためにROC解析を行い、両者とも同等の良好なAUCと正診率が得られた。BWRはBNRと比較して、感度は優れていたが特異度が低かった。この原因として、血管幅径は血管新生とは無関係の循環障害(充血やうっ血など)により容易に増大するため、false positiveが上昇したためと考えられた。以上より、口腔内超音波ドプラ像を定量評価するために舌悪性腫瘍先端部の血管新生を反映する指標として考案したBNRとBWRは、腫瘍悪性度や頸部リンパ節転移を予測する指標として有効であると考えられた。舌癌の超音波ドプラ像を定量解析し、腫瘍の悪性度や頸部リンパ節転移との関連を評価することを目的とした。定量解析するために以下の指標を作成した。1.腫瘍内部を占める血流信号の割合(BAR)2.腫瘍辺縁における血流貫通部位数の割合(BNR)3.腫瘍辺縁における血流貫通域の割合(BWR)。BNRとBWRは頸部リンパ節転移の有する症例で有意に高値を示した。悪性度の高い症例は有意にBWRが高値であった。舌癌の超音波ドプラ像の定量分析を行うことにより舌癌の予後や病理組織学的悪性度を予測および診断する基準については、当初の目標を達成できたと考える。ここで考案した超音波ドプラ像における血管分布の定量化の手法は他の口腔癌にも応用でき、おおむね研究は順調に進んでいると考える。ただ、腫瘍の病理学的悪性度の指標を山本ー小浜の分類としたが、国際的に用いられている癌細胞が散在性に間質内に浸潤する形態から悪性度を推定するbuddingについても分析をする必要がある。画像診断学現在までの達成度にも記載したが、病理組織学的悪性度の指標として近年、国際的に用いられている癌細胞が散在性に間質内に浸潤する形態から悪性度を推定するbuddingについても分析をする必要がある。超音波ドプラ法による頭頸部悪性腫瘍の診断基準の解析を行っているが、超音波ドプラ法による血流動態や分布については、研究の仮説にほぼそうものであるとの印象であり、おおむね順調に進展している。ただ、血流分布の定量化についてさらに研究を進める必要がある。病理組織の解析および超音波ドプラ画像の定量的分析法の評価に手間取ったために、やや研究進捗が遅れている。口腔癌の病理組織的悪性度の指標である山本-小浜の分類(YK分類)を超音波ドプラ画像から予測する診断基準を作成する目的で本研究を行い、予測可能であるとの結果を得た。しかし、新たな知見として大腸癌の悪性度の国際的な病理組織的指標であるbuddingが口腔癌においても有用との報告がなされてきた。そこで、buddingとの相関の分析を追加したため、データ整理や英語論文の校正費用、他の研究者との打ち合わせ費用等の未使用が生じた。上記の現在までの達成度でも記したように、超音波ドプラ像における腫瘍内外の血流動態、血流分布の定量化を進めてゆく。
人新世の環境思想　ポスト・デカルト的一元論の批判的検討

2018年度は、人新世における社会と自然の関係性を考察するための方法論を、マルクスの自然科学抜粋ノートに立ち返ることで、構築することを目指した。その際の狙いは、近年マルクス研究においても影響力を持っているブルノ・ラトゥールに代表される一元論モデルとは異なった分析手法を確立することであった。マルクスは、物質代謝という概念を用いて、社会と自然を唯物論的に統一的に捉えていたが(「存在論的一元論」)、他方では、「純粋に社会的なもの」に着目することで、両者を分離しながら分析を行っていることが判明した(「方法論的二元論」)。こうしたマルクス独自の分析方法によって、資本主義のもとでの商品や貨幣関係のみならず、技術や科学といったものまでもが社会的関係によって媒介されていることを、物神崇拝に陥ることなく示すことができるようになる。その結果、「ハイブリッド」という現象形態にとどまるのではなく、いったんより深い次元にまで遡った上で、現象形態を捉え返すというマルクスの経済学批判の方法を、環境危機の分析にも応用することができるようになった。研究の進捗は、ドイツ、インド、韓国、中国などのカンファレンスで定期的に発表し、ロンドンでは第一インターの速記録を調査することで、第一インター内部における環境問題の扱いについて、新たな知見を得ることができた。その一連の作業成果を、『大洪水の前にマルクスと惑星の物質代謝』という単著の形でまとめることができ、また『マルクス・エンゲルス全集(MEGA)』第四部第一八巻も入稿することができた。初年度に行う予定であったマルクスをベースとした思想的な分析をおおむね終えることができた。それによって、マルクス以外の思想家たちがどのように人新世を分析しているかを批判的に比較し、その意義を考察するための土台が構築されたと考えている。今後はラトゥールやジェイソン・ムーアらの議論を検討することを通じて、マルクスの物資代謝論が現代の環境思想の文脈で持つ意義を明らかにしていくつもりである。その際には、当初必ずしも念頭においていなかった、ルカーチやアドルノなどの20世紀の思想家をあいだに挟むことで、現代の議論との橋渡しをよりスムーズに行う予定である。もともと初年度はこれまで研究してきたマルクスの方法論をさらに深めるという計画であった。その際に、すでに所有している書籍を消化し、単行本にまとめる作業に追われたため、物品費の使用が少ないままとなった。来年度は新しい分野の資料を集め、積極的に情報収集をしたいと考えている。
粘性土の弾性的挙動領域における変形係数の推定法とその工学的適用に関する研究

研究機関の最終年度である本年度は,これまでに得られた研究成果をまとめて公表するとともに,補完することが必要と判断した弾性的挙動領域における変形係数(以下,弾性係数)の異方性と弾性係数における他の地盤材料との違いについて研究した.研究成果の公表については,2005年9月に行なわれる第16回国際地盤工学会議に投稿した本研究期間で得られた成果をまとめた論文が採択されたことで,一定の成果が得られたと考えている.また,今後ジャーナルなどへの投稿を予定している.弾性係数の異方性については,予圧密された再構成粘土の切り出し方向が90度異なる供試体を用いて実験を重ね,等方応力下では水平方向のヤング率,堆積面と平行に伝播するせん断波から得られたせん断弾性係数の方が,鉛直方向のそれぞれよりも大きいことが確認され,粘性土の各種弾性係数は粘土土粒子が扁平であることによって生じた構造異方性の影響が大きいことが分った.またこれら鉛直・水平方向の弾性係数の大小関係などは,Yimsiri & Sogaが提案しているマイクロメカニクスモデルによって十分評価が可能であることが分った.次に,弾性係数における他の地盤材料との違いについては,古くから多くの研究が成されてきている砂質土,とりわけ多くの研究成果が公表されている豊浦砂に着目し,応力履歴などによって生じる弾性係数の増減メカニズムがどのように違うのかを明らかにするため,豊浦砂を用いた実験を重ねた.その結果,砂質土は応力履歴によって生じる密度(間隙比)変化が小さいために,拘束圧による効果が顕著に現れるのに対し,粘性土は応力変化がそのまま大きな密度変化につながるために密度変化による効果が顕著に現れる.この点が砂質土と粘性土の弾性係数の増減を表現する関係式における応力パラメータに違いを生む要因であることが推察された.また,砂質土の弾性係数評価にもマイクロメカニクスモデルは有用であることも確認した.研究期間の初年度である本年度は,まず第1に本研究の遂行に不可欠な粘性土の微小ひずみ領域における変形特性を把握することに特化した室内三軸試験装置・方法に開発を重点的に行った.そして第2に,現在までほとんど研究例の無い,極めて小さな軸ひずみ速度で実施した排水三軸試験結果をもとに,粘性土の微小ひずみにおける排水条件下のヤング率を測定・評価することを試みた.まず試験装置・方法の開発については,軸応力・軸変位の載荷に高精度ダイレクトドライブモータ(商品名:メガトルクモータ)を採用し,バックラッシュが極めて小さい減速機ならぴにボールスプラインネジと組合わせることによって,高分解能での軸方向変位の制御・計測を可能にした.また,設定可能なモータの回転速度を下回る小さな軸ひずみ速度が必要な場合には,時間に対して微小変位を繰返し段階的に載荷するよう,モータ制御のソフト面で工夫することでこの問題点を解決した.さらに,ペデスタル内部に高感度小型圧力変換機を設置し,二重負圧法によって供試体ならびに供試体周辺の飽和度を高めることで,三軸試験において最も重要な測定値の一つである間隙水圧の微小変化を正確に把握することに成功した.次に排水条件下のヤング率については,同一条件下で作成された均質な粘土供試体に対して,排水条件をほぼ満たす広範囲な軸ひずみ速度(0.000060.002%/min)での一連の排水三軸圧縮試験を実施した.この結果から,排水せん断試験開始直前のクリープ速度の高々1.2倍程度の軸ひずみ速度で実施した試験では,載荷初期においてほとんど偏差応力の増加が見られず,粘性土の微小ひずみ域における排水せん断時の変形挙動はクリープの影響によって大きな速度依存性を有し,クリープの影響を考慮しない限り,ひずみ速度によらない共通のヤング率を得ることができないということが分かった.研究期間の2年目である本年度は,まず第1にベンダーエレメント(以下BEと略記)試験システムを構築し,昨年度構築した三軸試験機のキャップとペデスタルにBEを取り付け,三軸試験中における任意の時点においてBE試験の実施を可能とした.そして第2に,BE試験結果の解釈に関して,未だに国際的なコンセンサスが得られていないせん断弾性波の伝播時間同定法に関して豊富な実験結果をもとに検討した.また第3に,粘性土の微小ひずみ域におけるヤング率(以下Eと略記)とせん断弾性係数(以下Gと略記)の相関について詳細な検討を行った.従来利便さを理由に土供試体を等方弾性体を仮定することが多かったが,より実質的な直交異方弾性体と仮定した際に必要となる各種弾性係数に関する考察も行った.まず,BE試験システムについては,本年度の設備・備品費で購入したデジタルオシロスコープと現有のファンクションジェネレータならびに圧電素子用の高容量アンプを組合せ,多様な周波数ならびに波形,単独波と連続波,広範囲な振幅での送信電圧を供給できるようにし,従来のシステムに比べて多様な試験が可能となった.次に,Gの伝播時間同定法については,Near-Field Effectsと呼ばれる伝播距離が小さい場合にせん断波の到達開始の判断を困難にする現象を踏まえたうえで,送信電圧の送信開始時とせん断波の到達開始時を結ぶべきと考え,BE試験結果において,この伝播時間を見出す経験則的な方法を提案することに成功した.最後に,粘性土の微小ひずみ域におけるEとGについては,本試験より得られた排水条件下での鉛直方向のE,非排水条件下での鉛直方向のE,鉛直面内におけるGに関して豊富な実験結果をもとに詳細な検討を行った.

その結果,これらの弾性係数と測定時の間隙比の関係は,粘性土の代表的特性であるelogp'関係と同様に,正規・過圧密状態のそれぞれにおいて片対数紙上で線形関係にあり,この相関を用いた関係式を導くことに成功した.また,マイクロメカニクスモデルによると,これらのGとEの相関については等方弾性仮定時と同様に1:3の関係にあると考えても差し支えないことが得られた.研究機関の最終年度である本年度は,これまでに得られた研究成果をまとめて公表するとともに,補完することが必要と判断した弾性的挙動領域における変形係数(以下,弾性係数)の異方性と弾性係数における他の地盤材料との違いについて研究した.研究成果の公表については,2005年9月に行なわれる第16回国際地盤工学会議に投稿した本研究期間で得られた成果をまとめた論文が採択されたことで,一定の成果が得られたと考えている.また,今後ジャーナルなどへの投稿を予定している.弾性係数の異方性については,予圧密された再構成粘土の切り出し方向が90度異なる供試体を用いて実験を重ね,等方応力下では水平方向のヤング率,堆積面と平行に伝播するせん断波から得られたせん断弾性係数の方が,鉛直方向のそれぞれよりも大きいことが確認され,粘性土の各種弾性係数は粘土土粒子が扁平であることによって生じた構造異方性の影響が大きいことが分った.またこれら鉛直・水平方向の弾性係数の大小関係などは,Yimsiri & Sogaが提案しているマイクロメカニクスモデルによって十分評価が可能であることが分った.次に,弾性係数における他の地盤材料との違いについては,古くから多くの研究が成されてきている砂質土,とりわけ多くの研究成果が公表されている豊浦砂に着目し,応力履歴などによって生じる弾性係数の増減メカニズムがどのように違うのかを明らかにするため,豊浦砂を用いた実験を重ねた.その結果,砂質土は応力履歴によって生じる密度(間隙比)変化が小さいために,拘束圧による効果が顕著に現れるのに対し,粘性土は応力変化がそのまま大きな密度変化につながるために密度変化による効果が顕著に現れる.この点が砂質土と粘性土の弾性係数の増減を表現する関係式における応力パラメータに違いを生む要因であることが推察された.また,砂質土の弾性係数評価にもマイクロメカニクスモデルは有用であることも確認した.