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山田流箏曲の古曲についての研究

本研究は、山田流箏曲の古典作品のうち古曲に分類され稀曲・秘曲とされる楽曲のアーカイブ(録音・楽譜化)を目的とした。楽譜化では5曲の古曲について行った。また録音のデジタルアーカイブ化では、SPレコード等の歴史的音源の収集および古曲に関連した楽曲の収集、廃盤となって再販されていない歴史的音源について多くをデジタル化した。成果発表として「萩岡松韻りさいたる」での古曲《めぐり逢せ》の研究演奏を行い、山田流箏曲伝承曲の目録作成、古曲についての山田流箏曲各芸系における比較を通して山田流箏曲各芸系の音楽的な特徴をまとめ配布した。研究2年目となる今年度は大きく分けて以下の4点について研究を行った。1SP録音されている歴史的音源の収集とデジタルアーカイブ化および古曲に関連した江戸浄瑠璃などの関連音楽の収集とデジタルアーカイブ化、2研究代表者萩岡松韻による古曲の復元演奏として平成25年7月6日(土)にNHKFM放送から山田検校作曲《明烏》および関連して山田検校作曲《江の島の曲》を新規録音し放送、3江戸時代以降の文献および楽譜をもとに山田流箏曲の曲目リストを作成しそれをもとに山田流各家元に現行する曲についての聞き取り調査の実施、4山田検校関連の資料や論文の再点検および精査と、古曲についての伝承有無の粗整理と、伝承曲の解説準備等の基礎的研究を行った。1では、研究代表者所蔵の初代萩岡松韻貴重SP盤の他、山田流箏曲演奏家による山田流古典作品の多くのSP盤をデジタルアーカイブ化した。特に初代萩岡松韻の音源は非公式録音のため鑑賞ができないものであったが、26年度に予定している成果発表演奏会で公開することを予定している。2で取り組んだ復元演奏は、昨年度に継続して行っているものであり、山田流古曲の保護保存を研究の目的とする本研究では中核をなすもので、26年度も継続して取り組む予定である。3について、『山田流箏曲八葉集』と『山田流箏曲史』に収録される曲を基本に作成したもので、その他江戸期に刊行された『吾嬬箏譜』『屋万田能穂並』等の文献についても調査を行った。これによって作成した「山田流箏曲曲目リスト」をもとに、山田流箏曲家元を対象に現行する曲の調査を行った。4について、本研究の基礎的研究となる先行研究、資料、論文等の文献についての再点検を行うことで、26年度に予定している報告書刊行の準備を行った。平成24年度は、山田流古曲に関する基礎的研究と仮説構築のため、関連資料やテキスト等を収集し、それらの分析、検討を通して、課題解決のための方法・内容の理論的枠組みを行った。研究初年度となる平成24年度は、山田流箏曲についての目録作成に開始し、目録に基づいて古曲を中心として楽曲資料の収集(楽譜・歌本・音源)を行った。音源のデジタルアーカイブ化を目的とし今年度購入したELP社製の非接触式レコードプレーヤー(レーザーターンテーブル)およびDATを使用し、SP盤、廃盤となったLP盤を中心として貴重音源のデジタルアーカイブを行った。古曲の楽譜化については、5曲(芙蓉峰、夏やせ、新七草、花妻、明烏)について楽譜化を行った。復元演奏として平成24年8月4日(土)NHKFM放送「邦楽百番」より古曲《花妻》(箏:萩岡松韻・萩岡詩乃、三絃:萩岡美貴)《夏やせ》(箏:萩岡松韻、三絃:萩岡美貴)を録音・演奏した。研究最終年度の本年は大きく分けて1音源のアーカイブ化、2研究成果発表演奏会の開催、3研究報告書の作成を行った。1は25年度に引き続き初代萩岡松韻が残しているSP盤レコード録音を中心にデジタルアーカイブ化を行った。初代萩岡松韻のSP盤は研究代表者の家に伝わるテスト録音盤を含む貴重盤である。CD化を行い研究成果発表演奏会に配布を行った。また録音に関する調査を行った。2は平成26年11月11日に東京芸術大学奏楽堂において「萩岡松韻リサイタル」を開催し、その中で今回の研究対象である古曲《めぐり逢せ》を取り上げて成果発表演奏を行った。3は今回の研究発表の成果報告として、山田流箏曲ににおける古曲についての概要をまとめ、山田流箏曲の曲目一覧として江戸時代から明治に出版された歌本に紹介されている曲目から現代までに刊行されている楽譜の一覧を作成し、1の初代萩岡松韻SP盤の調査報告をまとめ、2の成果報告発表会で配布を行った。山田流箏曲当初の年次計画にそった順調な進捗状況である。山田流箏曲の現行曲についての聞き取り調査が実施でき目録の作成ができた。多くの音源資料のデジタルアーカイブ化ができた。

平成24年度の研究計画では、研究協力者である古曲伝承者へのインタビューを中心としたフィールドワークを実施する予定であったが、研究者および協力者双方の時間的な制約があり実現しなかった。また、音源のアーカイブについては研究補助者によるアルバイトにより行ったが、再生時間の実数に加えて作業時間をかなりの時間割かれたため、思うようにはかどらなかった。引き続き、アーカイブ作業と復元演奏を実施する。研究のまとめとして古曲を取り上げたレクチャーコンサートを計画している。古曲の基礎研究をさらに発展させて山田流箏曲の稀曲・秘曲とされる希少な伝承曲のアーカイブ化に向けた研究を行う。平成25年度は1年次に続く継続的なアーカイブ作業、復元演奏を実施する。2年次のまとめとして、情報・意見交換の場としてシンポジウムを開催し、外部および研究協力者である実演家及び研究者らに発展的な研究のための示唆を得る。アーカイブ化の作業を研究補助者によるアルバイトを予定していたが、代表者自ら行ったことと、楽譜の作成について今年度は実施しなかった。また実演家に対する聞き取り調査に予算をとっていたが、謝金が発生しない業務であったため繰り越しが生じた。成果発表のためのレクチャーコンサートに31万円、研究協力者への謝金として20万円、その他として研究分担者に34万円を見込んでいる。平成25年度は、アーカイブ化にかかる費用を30万円、研究協力者への謝金として10万円、旅費として10万円を見込んでいる。
有限境界型ECR加熱プラズマの現象解明とマイクロ波放電式イオンスラスタへの応用

近年,宇宙利用開発には,プラズマ推進機の実用化と小型衛星の台頭という大きな2つの革新が起きており,マイクロ波放電式を利用したイオンスラスタが注目を集めている.しかし,そのプラズマ物理には未解明な点が多く実用化の妨げとなっている.本研究では,超小型プラズマ源を解析対象とすることで計算コストが大きく圧縮される点を利用して,3次元数値解析コードを構築し,実験による測定・検証とあわせて物理の解明と実応用の促進を行った.具体的には1)磁場を横切る電子輸送が内部の振動電位によることの解明,2)イオンスラスタの性能向上/改良および水を推進剤とした新しいイオンスラスタの提案,という成果を得た.本年度の研究成果を以下にまとめる【レーザー分光システムの高精度化】波長変調法による高感度化吸収分分光法により,短寿命の励起中性粒子計測を実施した.当初想定していた周波数変調法は,高い感度上昇が見込めるものの,マイクロ波を使ったシステム実装の難易度が高いため,同種の高感度法である波長変調法を採用した.この方法により感度の低い短寿命励起中性粒子密度の測定に成功した.これまで測定していた長寿命粒子に比べて,局所的なプラズマ情報を得ることができた.【数値計算検証用の可視化プラズマ源の改修】現行の数値計算モデルに次の3項目:(1) 1/4対称構造,(2)不要空間の排除,を導入し計算コストの削減を実施した.さらに,検証に使用するプラズマ源の形状も合わせて回収することにより,計算と実験のモデルを合致させ,確実な検証が可能な装置へと改修した.【計算コストの低減方法の確立】実験結果との対比を実施しながら,数値計算に必要な条件を明らかにした.具体的には,1/4対称構造採用による計算コスト低減の可否,PICに要する計算格子幅,安定計算に必要な超粒子数の数,マイクロ波/イオン/電子のための時間ステップなどである.また,並列化を進め計算コストの削減を実施した.以上の結果,静電PICを用いた計算結果と実験結果との比較を行い良好な合致を得た.【中和器電子放出特性の測定】イオン源と電子源は同じプラズマ源であるが,イオンビームの引き出しによる内部圧力低下を伴うイオン源は計算との比較が難しい.一方で中和器からの電子放出は比較的容易に計算との比較が可能である.さらには,電子放出の詳細機構に関しては明らかになっていない.以上の理由により,FEMP3の検証ならびに実用化の両面から,オリフィス形状が電子放出特性に与える影響を明らかにした.この結果,従来よりも大きな電子電流を得るオリフィス形状の指針が得られた.本年度の研究成果を以下にまとめる【導電性インク印刷プローブによる壁面電流分布の測定】プラズマ生成室の内壁面に,絶縁材/金属を多層コートして微小な電流捕集プローブを集積化することで,プラズマ源内部の高分解能測定方法の確立を試みた.研究を進める中で,導電性インクジェットプリンタの適用の着想に至った.これにより極めて安価/容易/短時間での高密度微細プローブパターンの構築が可能となる.はじめにプラズマ測定への適用性を評価する基礎試験を経て,中和器内部のプラズマ電流測定および分布測定に成功した.この結果,内部賞味電流分布を測定し,数値計算との比較を実施した.【改良型中和器オリフィスの世界初の小型深宇宙探査機への応用】PROCYONは本学が主導して開発した世界初の小型深宇宙探査機である.本探査機には小型イオンスラスタが搭載され(100-kg以下衛星での深宇宙作動は世界初),このスラスタ用の中和器に本研究を経て改良がなされた中和器オリフィスが実用された.中和器の改良によりイオンスラスタシステムの性能が向上した.【数値計算コードの改良】これまでにES-PICを用いて放電プラズマの再現に成功し,プラズマ電流をフィードバックさせてEM-PICへと移行させることによりFEMP3の原型を完成させることを試みた.プラズマ電流のフィードバックを進める中で,完全なEM-PICへの移行には計算セルおよび粒子数の増加が必要であることがわかった.また,プラズマ生成/維持の物理を解明するために,内部における電流分布を求め,電子損失領域が局所化されていることを明らかにした.これは実験による検証および今後のプラズマ源改良への有効な指針となる.【水イオンスラスタの提案と基本性能取得】キューブサット用のイオンスラスタとして,キセノンに代わり水を推進剤とする新しいイオンスラスタの提案と基本作動の実証に成功した.水を供給した状態でのプラズマ着火に成功,数十時間の作動における酸化の影響がないことの確認,そそして,イオン源からのイオンビーム放出および中和器からの電子放出に成功した.【改良型イオンスラスタシステムの提案】本研究課題の成果を利用した世界初小型新宇宙探査機PROCYONにおけるイオンスラスタ作動の結果をうけて,その改良版イオンスラスタシステムの考案を実施した.具体的には,イオン源と中和器の流量独立制御,スラスタ冗長構成における冗長流量制御の2機構を,3次元プリンタ技術を用いて小型化(従来と同じサイズ)に成功した.【数値計算コードFEMP3による電子輸送過程の解明】これまでのES-PICであった計算コードをEM-PICへ拡張し,プラズマ源内部の電子輸送過程の解明を進めた.

この結果,電子の輸送は,1)周方向に発生する電位振動(電位不安定性に由来するもの),2)電位振動によって生じる電子ExBドリフトによる磁場直行輸送,3)オリフィス近傍の3次元電位構造に起因するExB輸送,によってオリフィスを通過していくことが明らかとなった.本研究,最大の目的の1つであった,電子の磁場直交輸送に関して,数値計算を通した解明が実施できた.また,当初の計画にはなかった水イオンスラスタの作動という,次世代の超小型衛星の核となる技術の実証に成功した.近年,宇宙利用開発には,プラズマ推進機の実用化と小型衛星の台頭という大きな2つの革新が起きており,マイクロ波放電式を利用したイオンスラスタが注目を集めている.しかし,そのプラズマ物理には未解明な点が多く実用化の妨げとなっている.本研究では,超小型プラズマ源を解析対象とすることで計算コストが大きく圧縮される点を利用して,3次元数値解析コードを構築し,実験による測定・検証とあわせて物理の解明と実応用の促進を行った.具体的には1)磁場を横切る電子輸送が内部の振動電位によることの解明,2)イオンスラスタの性能向上/改良および水を推進剤とした新しいイオンスラスタの提案,という成果を得た.導電性インク印刷プローブは,当初計画よりも極めて安価/容易/短時間での高密度微細プローブの可能性を見出した.また,世界初の小型新宇宙探査機への適用に成功するなど応用面でも大きな成果を収めた.数値計算に関しては,完全なEM-PICへの移行は難航しているものの,先行して内部物理の解明等が進んでおり,トータルとしては順調な進展と言える.数値計算において,電子の加熱過程の解明を進めたい.実験においては水イオンスラスタの推力測定と性能向上のための基礎データを取得していく宇宙推進工学基本的には,従来通りの方策を進める.本研究は,実験と計算の両面から進めており,当初の目的とは異なる方向に研究が進むこともあるが概ね順調に進展を進めている言える.計算に関しては,当初目的としていた高感度法から別の方法へと変更したが,高感度分光法として短寿命励起中性粒子の測定には成功した.また,電子源に対しては,当初の目的にはなかったが従来よりも高い電子電流を引き出すオリフィスを開発することに成功した.計算に関しては,EM-PICへの移行という点ではやや遅れているが,計算コストの低減や実験検証との比較などの点では計画よりも進んだといえる.ヘリウムディテクターが中古で状態が良好なものが入手できたため.基本的には,従来通りの推進方法をとる.実験中に故障したターボ分子ポンプの修理費用にあてる電子放出オリフィスの実験の割合を増やししたため,炭化水素系ガスの実験を追加したため,ヘリウムリークディテクターの購入を次年度に見送ったため,マイクロ波電源の購入を見送ったため,クライオポンプのオーバーホールが必要となったためヘリウムリークディテクタの購入に使用する
弾性波を用いた埋設物探査のための地中映像化

探査実験とシミュレーションをそれぞれ行い、電磁誘導型音源と振幅相関合成処理を併用した映像化方法における横方向の有効探査範囲および適切な受波器アレーの配置方法についてそれぞれ検討した結果、横方向探査能力は音源の中心軸から指向角35°程度以内であること、円形型受波器アレーを用いることで虚像を有効に抑制できることを明らかにした。更に地表音速と地中音速の関係について実験的に検討し、地表音速は地中縦波速度の85%程度である結果を得た。先ず、電磁誘導型音源と振幅相関合成法を併用した地下埋設物の三次元映像化探査方法の横方向探査範囲について、今までの研究成果をまとめた。電磁誘導型音源の指向特性と振幅相関合成非線形処理を考慮した理論的考察、複数埋設物からの反射波の干渉を考慮したシミュレーション、野外探査における受信SN比を考慮した探査実験をそれぞれ比較検討し、本探査方法を用いると音源を中心とした横方向の探査能力の限界が35°以内である結果を見出せた。本映像化方法を用いた場合での横方向探査能力はどの程度電磁誘導型音源の指向性に依存しているかを、定量的に評価することがこの技術の実用化に向けて必要である。また、大きさの異なる複数埋設物の探査能力を検討するため、異なる大きさの2つの埋設物の間隔を変化させ、シミュレーション探査を行った。深さ1.5mに30cm角の埋設物と40cm角、50cm角の埋設物を同時探査する場合、音源の指向性を考慮したシミュレーションを行った結果、反射波の干渉によって、2つの埋設物が近い場合は映像値比が理論値より低くなり、遠い場合は理論値と概ね一致した傾向が得られた。次に、異なる大きざの複数埋設物の探査能力、および異なる深さの複数埋設物の探査能力をそれぞれ検討するため、実験砂槽を新たに作製した。すなわち、3m×3m×3mのモデル砂槽の中に、1.5m深さにて1つの40cm角のコンクリートブロックと2つの30cm角(上面積比約1:1.8)のコンクリートブロックをそれぞれ0.9mと1.1m間隔で埋設し、さらにこの2つの30cm角のコンクリートブロークの真下の2.2m深さに30cm角と40cm角のコンクリートブロックをそれぞれ埋設した。モデル砂槽の底には関東ローム層となっており、砂槽中には山砂を2030cm厚さごとに締め固めることで均一に敷き詰めた。このモデル砂槽を用いて、1.5mに埋設された3つの埋設物において初期探査実験を行った。得られた映像化処理結果、シミュレーションに示した傾向を確認した。前年度が得られた電磁誘導型音源と振幅相関合成法を併用した地下埋設物の三次元映像化探査方法の横方向探査範囲についての研究成果を日本応用物理学会欧文誌(Japanese Journal of Applied Physics)に発表した。今年度では、主に受波器アレーの設置方法について検討を行った。今まで用いたクロス型受波器アレーの配置では、12個の受波器の中6個ずつの受波器が同一直線上に集中するため、この直線を軸とした円周上に虚像が現れやすくなる問題がある。この問題は、特に複数埋設物の探査など受信信号が複雑になる場合、映像化結果に虚像が現れやすく、地下埋設物の判断が困難となる。この問題点を改善するため、音源を中心に12個の受波器を円形状に配置する円形型受波器アレーを提案した。まず、2種類の受波器アレーを用いた場合での横方向分解能をシミュレーションより比較検討した。その結果に基づき、同等な横方向分解能が得られる開口幅1.8mのクロス型と開口幅1.2mの円形型受波器アレーをそれぞれ用いて、埋設物の存在する円周上の虚像について検討した。埋設物からの反射信号のみを考慮したシミュレーションでは、すべての受信出力の加算結果を有効映像化レベルと定義し、2種類の受波器の配置方法による虚像の出現可能性について比較検討した。その結果、埋設物の存在する円周上において、クロス型受波器アレーを用いた場合に現れる高い有効映像化レベルは、円形型受波器アレーを用いることで削減できることが確認された。さらに、複数の埋設物が含まれたモデル砂槽を用いて探査実験を行った。その結果、クロス型受波器アレーを用いた場合、6個ずつの受波器が設置されている直線を軸とした円周上付近に虚像が現れていたが、円形型受波器アレーを用いることでそのような虚像が減少した。したがって、円形型受波器アレーは、クロス型受波器アレーの対称性による虚像問題の改善に有効であることを明らかにした。前年度が得られた虚像を減少させるための受波器アレーの配置方法についての研究成果を電子情報通信学会論文誌に発表した。今年度では、主に地中音速と地表面音速の関係について実験的に検討を行っている。

弾性波を用いた地中埋設物の探査方法では、探査点に該当する各受信出力の抽出には、地中音速が重要なパラメータとなっている。今まで、主として映像化方法について研究を行い、実験ではモデル砂槽を用いたが、映像化には予めモデル砂槽中に埋設された受波器より実測した地中音速を用いた。しかし土砂中の音波伝搬が非常に複雑で、音速のバラつきも大きいため、現場実測において、地面を掘り下げて受波器を埋め込むことで測定場所での地中音速を得ることが応用効率の低下につながると考えられる。また、特定な土砂サンプルに関する音速の研究報告があるが、一般的な地中音速に関する研究結果がほとんど見当たらない。そこで、実用の便利性を図り、地面を掘り下げなく、地表面で測定した音速より地中音速を推測する可能性に着目し、モデル砂槽を用いて地表音速と地中音速の関係について実験的に検討することとした。なお、この研究内容は、映像化技術の実用化に必要であるが、本研究課程当初の計画に予定されていない。実験では、電磁誘導型音源と地中の受波器より地中音速、音源と地表面の受波器より地表音速、参考のために横波発生アダプタ付き音源と地中の受波器より地中横波音速をそれぞれ測定した。複数回のパルス受信データよりピーク値の時間対音源・受波器間隔の分散データの回帰直線の傾きよりそれぞれの音速を求めた。結果、地中異なる深度での受波器の測定結果がほぼ同様で、縦波速度は約186m/s、横波速度は約156m/s、地表面音速は約161m/sであることが得られ、地表音速は地中縦波速度の85%程度であることが判った。
スパース表現の並列演算を用いた多視点動画像の実時間符号化に関する研究

信号のスパース表現は与えられた信号をできるだけ少数の基底ベクトルの線形結合で表現する方法であり,信号処理やパターン認識など,多方面での応用が期待されている.本研究ではスパース表現を用いて多視点動画像をより効果的に符号化する研究を行った.また,スパース問題を実時間で解くためにGPUおよびCPUの複数コアを用いた並列演算を行った.実験結果からスパース解法の適用は有効であり,提案法はCPUのみの場合に比べ約2.7倍の高速化を実現できた.多視点画像の幾何情報を得るために基礎行列の高精度な推定法も実現できた.平成25年度は動き補償予測の一つであるのLIC(Local Intensity Compensation)にスパース表現を適用する方法を発展させ,符号量ー歪特性を制御する方法,動き補償予測誤差の符号化に用いられるDCT(Discrete Cosine Transform)の基底ベクトルをスパース表現に加える方法などについて検討した.また,多視点画像間における基礎行列を推定する方法として,誤対応点を徐々に削除する繰返し法を提案した.得られた成果は査読付の論文だけでも電子情報通信学会英文論文誌のレター1件,国際会議VCIP,ISTS,IWAITにてそれぞれ1件を発表している.信号のスパース表現は与えられた信号をできるだけ少数の基底ベクトルの線形結合で表現する方法であり,信号処理やパターン認識など,多方面での応用が期待されている.本研究ではスパース表現を用いて多視点動画像をより効果的に符号化する研究を行った.また,スパース問題を実時間で解くためにGPUおよびCPUの複数コアを用いた並列演算を行った.実験結果からスパース解法の適用は有効であり,提案法はCPUのみの場合に比べ約2.7倍の高速化を実現できた.多視点画像の幾何情報を得るために基礎行列の高精度な推定法も実現できた.平成24年度は最新の動画像符号化であるHEVC(High Efficiency Video Coding)のLIC(Local Intensity Compensation)にスパース表現を適用し,予測精度の向上を確認した.得られた成果は2つの国際会議,SISA2012とICPR2012,にて報告した.電子情報通信学学会の英語論文誌にもレターを投稿しており,条件付採録の判定を得ている.提案した手法は2乗誤差を最小化する全探索の動き補償に比べ,高精度化に加え,高速化も実現している.また,多視点画像間における基礎行列を高精度に推定する方法を提案し,SISA2012とISTS2012で報告している.基礎行列は多視点画像における同一物体の画面座標の対応関係を表すため,これにより,LICの高速化も期待される.何れの方法も精度の向上に加え,高速化を実現しており,多視点動画像画像の実時間符号化に向けて大きく寄与できる成果だと考えている.平成24年度に提案した各種の方法はGPU(Graphical Processing Unit)やOpenMPは用いておらず,理論的な考察を基本にしている.つまり,計算の並列化による高速化については検討していない.当初の計画では平成24年度はOpenMPやSiftGPU(Shift: Scale-Invariant Feature Transform)など,比較的実装が容易な既存の並列化を実施する予定であったが,平成25年度に最新のアーキテクチャのGPUを購入する予定であるため,並列化については次年度まで保留することにした.平成26年度はスパース解法の一つであるAIHT(Accelerated Iterative Hard Thresholding)を用いた並列処理を行った.AIHTのプログラムはMatlabで書かれているが,これをC++に移植した後,GPU(Graphical Processing Unit)の開発環境であるCUDAおよびCPUの複数コアで並列処理するOpenMPを活用して並列処理を行った.提案法を通常の動画像のみでなく,5つのカメラで構成される多視点画像にも適用し,通常のCPUに比べ,2.7倍の高速化を実現した.実験ではGPUボードを2枚用い,これらを2つのCPUコアで同時制御したが,GPUの枚数を増加することにより,容易に更なる高速化を実現できる.過去2年間の研究では,多視点画像間のエピポーラ幾何における基礎行列を,高精度に推定するアルゴリズムも提案している.交付申請書に記載した研究の目的および研究実施計画のうち,残念ながらエピポーラ幾何を用いた高速化のみ実現できなかったが,それ以外は予定通り研究を遂行でき,総計で10件の査読付国際会議論文と1件の英文学会誌論文を公表することができた.知覚情報処理並列処理に関する発表はまだ行っていないが既に実験段階で高速化を確認しており,計画と比べて少し遅れている程度と考えている.理論的な面からの成果は既に学会誌1件と国際会議7件に及んでおり,成果は順調に上がっていると思われる.並列演算について着手していないが,スパース表現を用いた多視点動画像の実時間符号化に向けて各種高速化の方法を提案し,高精度化も実現することができた.得られた成果は国際会議の論文4本の他,条件付採録の学会誌論文を含むため,順調と考えている.ただし,【研究実績の概要】に示した通り,並列処理の実装はまだ行っていない.これは新アーキテクチャであるGPUの販売時期と研究実施計画との差が理由だと考えているが,平成25年度に新たなGPUを購入するため,研究の進展を加速化したいと考えている.本年度は申請書に記したとおり,並列処理と過去に理論的側面から得られた手法を統合する.並列処理による成果はGCCE2014に投稿すべく既に準備中であり,理論的な成果と統合した結果はAPSIPAASC2014や論文誌などに投稿を計画している.

平成25年度は並列処理用のワークステーションを購入し,実時間処理の実現に向けた研究を行う.また,これと並行して,理論面でもスパース表現を用いた動き予測の高精度化や多視点画像の処理についても研究を推進したい.平成24年度に得られた成果は既に国際会議VCIP2013やAPSIPA2013で発表するべく準備中であり,学会にもできるだけ投稿するべく積極的に活動したい.平成25年度は特にソフトウェア開発が研究の中心となるため,専攻科の学生の協力を仰ぐ予定である.国際会議の参加費など,為替で金額が変動するため多少の余裕を持たせたことが理由である.僅かな金額であるため,使用計画に大幅な変更はない.平成26年度は過去の成果をまとめ上げ,更なる高速化と高精度化を実現する予定である.従って,新たな機器を購入する予定はなく,研究補助による謝金を少々必要とするほかは,成果発表のための旅費や参加費を中心に研究費を使用する予定である.
テラヘルツ帯オーダー高周波デバイスのＰＴＦＥプリント回路基板の開発

樹脂基板上への無電解銅めっき処理は、フレキシブルプリント回路基板を製造する方法として研究されてきた。将来の高周波電子デバイスは一層の高速化するため、低誘電損失特性を有する樹脂基板が必要となる。PTFEは、高分子樹脂の中で最も理想的な材料である。しかしながら、PTFE表面は低い表面自由エネルギーを呈するので、無電解銅被膜層との接着強度が大幅に弱いことから、PTFEの表面改質が求められている。また、高周波信号の配線遅延を低減するためには、PTFE基板表面を平滑に保つことが必要となる。本研究では、大気圧プラズマ処理ならびに表面修飾コーティング形成の組み合わせによるPTFEの表面改質を試みた。高周波帯のプリント回路銅被膜は、表面平滑性ならびにPTFEシート基板との密着強度が求められる。銅被膜表面は基板のPTFEシート表面の平滑性に大きく影響され、また銅被膜の密着強度はPTFEシート表面の親水性官能基の生成密度に大きく影響される。PTFEシートは焼成樹脂材をスカイブド成形されるため、シート表面には無数の切削痕、繊維くずの残渣や焼成孔が存在する。従って表皮効果の観点から、PTFEシートの表面平滑性が必要である。今回、圧延加工によって表面平滑性が付与されたPTFEシートを用いた。ダイレクト型大気圧プラズマ処理装置を用いて、表面改質で密着性に寄与する親水性官能基を生成させた。プラズマ処理では、試料表面にエッチングとラジカル反応の2つの作用が同時に働く。昨年度に実施した大気圧プラズマ処理では、PTFEの主鎖にダメージを与えて表面材料強度を低下させ、また、側鎖に形成できた親水基の密度が低い結果であったため、バインダー層である有機シラン化合物の蒸着膜が均一には生成されず、銅メッキ被膜の密着強度を向上させるには支障となったものと考えられた。一方、湿式のテトラエッチ処理では、エッチング作用が抑制された上で、脱フッ素化ならびに親水性官能基を形成する化学反応が同時進行してほぼ充分な表面改質が施される。PTFEの主鎖にダメージを与えることなくソフトな表面改質が可能である半面で、廃液処理問題を抱える。そこで、表面平滑性を有するPTFEシートを用いて、ソフトな表面改質が乾式の大気圧プラズマ処理を適用して可能かを検討した。具体的には、大気開放条件において電極間に所定のガス組成比に混合した励起ガスを供給し、電極には必要最低限の高周波パルス電力(50W、Duty50%、13.56MHz)を印加させて安定的に発生させたグロープラズマをPTFEシート表面に照射して、脱フッ素ならびに親水化を試みた。本研究は、テラヘルツ帯オーダー高周波デバイス用途に向けたフッ素樹脂PTFE製プリント回路基板の開発を目的とする。通常、PTFEの表面改質には従来法の金属ナトリウム処理などの湿式化学プロセスが使用される。しかし、これらプロセスでは表面粗さが増加して伝送信号の遅延する恐れがある。平滑性を保ったままのPTFE基板とめっき被膜の双方に対して親和性を有するバッファー層の表面修飾について検討してきた。これまで、大気圧プラズマ照射した後にアミノシランのSAMを表面修飾コーティングして、無電解めっきを施していた。しかし、反応性高いSAMがダマ状に成長する頻度が多いため、不均一にコーティングが形成させて凹凸形状をなし、めっき被膜の表面粗さを低下させていた。高温雰囲気の気相反応で下で未反応の多くのアミノシラン分子同士が凝縮重合する、また、SAMとPTFE基板との結合手となるべき親水性官能基の存在密度が低下している事が要因と推察された。そこで、大気圧プラズマ照射において、脱水素化を施した後に過酸化物ラジカルを生成する手法を採用した。そして、バッファー層の生成において、常温雰囲気下の浸漬処理で生成可能な試薬としてアミノエチル化アクリルポリマー材の使用方法についてを検討した。PTFE基板に大気圧プラズマ照射した後、ポリメントを浸漬処理にて重合した。処理後のPTFE表面は全面均一に充分な濡れ性を示し、SEM・SPM観察ではダマ状重合膜の形成箇所は認められず、めっき被膜の粒子サイズが小さくなった。一方、PTFEは作製時の切削加工に由来する表面脆弱層が存在する。これはめっき被膜との接着強度を低下させる要因となる。そこで、PTFE基板の表面脆弱層の除去を大気圧プラズマ照射による手法での可能性を検討した。PTFE基板表面温度を融点近傍まで上昇させた場合、接着強度を増す結果を得た。PTFE基板の架橋反応が促進されて表面層内部の機械的強度が向上したと考えられる。

本研究では、将来、高周波デバイスを100ギガヘルツテラヘルツ帯オーダーの動作周波数で高速駆動させる際に必要不可欠となるプリント回路基板として、誘電率・誘電正接・耐熱性に優れるPTFEシートをフレキシブル基板として適用することを目的とする。当該高周波を伝播するプリント回路の銅被膜には、銅被膜表面の平滑化ならびにPTFEシートとの密着強度が求められる。銅被膜表面はPTFEシート表面の平滑性に大きく影響され、銅被膜の密着強度はPTFEシート表面の親水性官能基の生成密度に大きく影響される。本年度は、大気圧プラズマ処理をPTFEシートに施すことで、上記2項目の改善が可能かを検討した。大気圧プラズマ処理は、大気開放下で長尺状電極に高周波印加して発生させたプラズマを使用した。励起ガスに希釈される反応ガスの組成を変えることによって、以下の結果を得た。(1)励起ガスによるプラズマ処理では、PTFEシート表面には化学的作用による親水性官能基の生成が顕著に認められたが、物理的作用による残渣除去はほとんど観察されなかった。(2)励起ガスに酸素を微量添加(0.25vol%)すると、プラズマ処理したPTFEシート表面には物理的作用による残渣除去が顕著に認められたが、化学的作用による親水性官能基の生成は全く観察されなかった。(3)励起ガスに水素を微量添加(0.250.50vol%)すると、プラズマ処理したPTFEシート表面には化学的作用による材料表面の脱フッ素化が認められたが、物理的作用による残渣の除去効果は認められなかった。(4)そこで、酸素を微量添加したプラズマ処理、さらに水素を微量添加したプラズマ処理を連続的に施すことで、PTFEシート表面には残渣除去ならびに脱フッ素効果が得られた。そして、その後に励起ガスによるプラズマ処理を短時間施すだけで親水性官能基の生成密度が高まることが分かった。大気開放条件において従来型の誘電バリア放電型電極間に所定のガス組成比に混合した励起ガスを供給し、電極には必要最低限の高周波パルス電力(50W、Duty50%)を印加させて安定的に発生させたグロープラズマをPTFEシート表面に照射して、脱フッ素ならびに親水化の表面改質を試みた。先ず、ヘリウムに水素を添加(24vol%)したプラズマ照射で、水素還元作用による試料表面の脱フッ素効果が生じ、XPS分析でC1sピークが-CF2から-CH2へシフトする結果が得られた。蒸留水の接触角が80°と親水性がやや高まった。次に、ヘリウムプラズマ照射を極めて短時間施したところ、XPS分析で水酸基やカルボキシル基などの親水性官能基の生成が認められた。ヘリウムプラズマを発光分光分析すると、大気開放下であるため-OHと-Oのピークが観察された(特に100kHzパルス印加)。また、励起ガスの供給流速が大きく、ギャップ量が小さく、試験片走査往復回数を多い条件では、親水性官能基の生成が明瞭(XPS分析の酸素組成比10%、接触角40°)に認められた。プラズマ直下の試料近傍温度は、30°C程度上昇する測定結果であったため、PTFEシートの物性ダメージの要因とはならないと推定された。なお、より反応性が高い結果が期待される50W以上のパルス電力条件では、本実験装置で発生するプラズマ内にはストリーマが数多く発生して不安定となるため、局部的ダメージが生じるものと考えられた。そこで、ストリーマ発生が支障とならないリモート型電極構造の試作として急遽簡易的な改造を検討した。
磁気刺激を用いた顔面運動の制御機構に関する基礎的研究

磁気刺激検査を用いた顔面運動の制御機構の検討のために、まずヒト正常例において側頭葉顔面運動野および耳後部を小型円形コイルを用いて、コイル出力1000V以上にて磁気刺激を行い、口輪筋より誘発電位を記録した。耳後部刺激では、同側口輪筋より潜時約4.5msecで46mVの複合筋活動電位が再現性を持って記録され、これを短潜時反応と呼称した。さらに側頭葉顔面運動野を磁気刺激することにより、両側口輪筋より短潜時反応のほかに潜時約10msecおよび潜時約40msecの複合筋活動電位が記録され、前者を中潜時反応、後者を長潜時反応と呼称することにした。また、茎乳突孔顔面神経主幹を電気刺激して得られた口輪筋複合筋活動電位と磁気刺激短潜時反応との潜時差から、耳後部磁気刺激により内耳道底部顔面神経が刺激されていることを確認した。これを踏まえ、ニホンザルにて実験を行った。気管内挿管、フローセン麻酔下にニホンザル口輪筋に同芯針電極を刺入し、耳後部および側頭葉顔面運動野を磁気刺激して複合筋活動電位を記録した。耳後部刺激では、ヒトとほぼ同様の短潜時反応が記録されたが、側頭葉顔面運動野磁気刺激では安定した再現性のある中潜時反応および長潜時反応波形は記録されず、現有する円形コイルでは的確な刺激部位を選択することが不可能であるためと考え、安定した反応の記録には八の字コイルもしくはダブルコーンコイルによる刺激部位をより現局した刺激が必要であると考えられた。一方、ヒト正常例において三叉神経および顔面神経に電気刺激を先行刺激して、磁気刺激にて得られた各反応波形潜時を検討した。耳後部刺激による短潜時反応は変化が見られなかったが、中潜時反応では刺激間隔1025msecにて促通効果が観察され、顔面運動の制御には脳幹の核レベルより中枢での関与機構の存在が示唆された。
磁性強誘電体/シリコン系希薄磁性半導体へテロ接合における電界効果スピン制御

今年度は希薄磁性半導体Si:Ce薄膜の新規なCe高濃度ドーピング手法の開発と、強磁性発現メカニズムに関する理解について大きな進展があった。強磁性発現にとって重要な役割を果たす3価のCeイオンをSi中に高濃度にドーピングする新規な方法として、Si:Ce薄膜の成長途中に出現する再構成表面を利用する方法を検討した。成長温度やCe濃度を変化させて成長したSi:Ce薄膜の成長中の表面構造を反射高速電子線回折を用いてその場観察し、その表面構造の変化を詳細に評価した。その結果、550°Cより高い成長温度で1at.%以上のCeを添加した試料では、3倍周期の再構成表面が形成することが明らかとなった。この新規な表面構造の起源は、共有結合半径の大きなCeのドーピングによって生じる歪を成長中に緩和し、それを駆動力として生じるCe原子の表面への拡散であることがわかった。再構成表面を形成しているCeがある一定の濃度に達すると、自動的に薄膜中へ閉じ込められ、局所的にCeが高濃度にドープされた領域を形成することが、高分解能ラザフォード後方散乱分析によるCe原子の深さ方向プロファイルから明らかとなり、原子半径がSiに比べ大きいCe原子を局所的に高濃度にドーピングできる新規な手法として利用できることがわかった。また、Ceが高濃度ドープされたSi:Ce薄膜は、その誘電特性評価から、バンドギャップ内の深いエネルギー位置に準位を有しており、補償効果のため薄膜が高抵抗化することが明らかとなった。Si:Ce薄膜の強磁性発現には、バンドギャップ内のフェルミ準位の位置が非常に重要であることがわかり、電界効果による磁性制御につながる大きな成果であった。平成21年度は以下の点で大きな成果が得られた。Si:Ce薄膜のキャリアと4fスピンの交換相互作用AlやBを共添加しホールを高濃度にドープしたSi:Ce薄膜において、その磁気輸送特性の解析から、Si:Ce薄膜の4fスピンとキャリアとの間にp-f交換相互作用が働いていることが明らかになった。金属転移するほどに高濃度ホールドープした試料で観測される正の磁気抵抗は、p-f交換相互作用の効果を考慮した伝導度の計算によって初めて上手く説明でき、キャリアと局在スピンとが交換相互作用していることを示唆している。このことは、キャリア誘起により強磁性状態が発現することを支持する結果でもあり、Si:Ce薄膜の磁性発現メカニズムを理解するうえで非常に意義ある結果である。シリコンの新規な再構成表面の発見Si:Ce薄膜の成長中に、通常のシリコンでは観測されない新しい再構成表面の形成が起こることを発見した。Ceを添加しながらSiを成長させると、Ceの表面拡散によって最表面に3×3の再構成表面が形成されることが明らかとなった。この再構成表面が一旦形成されると、Ceを高濃度に添加しているにもかかわらず、試料表面は逆に平坦化してくこともわかった。このことは原子間力顕微鏡を用いた表面観察や、成長中の表面RHEED観察から明らかとなった。またこの再構成表面は、薄膜成長中に形成→消滅→形成を周期的に繰り返すことが、表面構造の詳細なモニタリングから明らかとなった。これらの発見は計画当初には意図していなかったものであるが、原子半径がSi原子よりも大きいCe原子を高濃度にドーピングできる新規な手法として利用できるだけでなく、新たな表面現象の物理を提供してくれるものであり、他分野へも大きな影響を及ぼす結果である。
統合失調症の社会機能回復－細胞とオキシトシンを用いた“共感性／気遣い”の脳解析

はじめに,幹細胞を投与したモデル動物の社会性機能行動と,投与細胞の脳内分布の解析を進め,患者由来細胞では,移植後に脳内でGAD67/Parvalbumin陽性のGABA系interneuronになりにくいこと,また,患者由来細胞を移植した群では,コントロール,および健常者由来細胞を移植した群に比べ社会性行動が減少することを観察した。次に,GABA系インターニューロンのシナプス形成能について,前駆構造体フィロポディアのアクチン運動を指標とした解析を進め,患者由来細胞における,フィロボディア運動の低下と,それに対する転写因子TBX1の発現低下の影響の可能性を明らかとした。本研究の目的は,統合失調症治療の上で重要な課題である,職業的・社会的機能回復の問題について,聴くこと・語ることの訓練を介して生じる脳機能変化(言語・聴覚関連脳領域の修復・再生他者への共感・気遣いの機能の増強)を明らかとし,その効果をより高める新たな治療手段としての,薬物・幹細胞併用療法の有用性を検討,開発を進めることである。初年度は,(1)種々の由来の幹細胞の投与が,モデル動物の脳内にどのような形で生着し,神経回路修復に影響を及ぼすかを検討する目的で,投与細胞の標識法の改良と,複数の投与手段での解析法の確立を図った。具体的には,細胞標識法について,これまで行ってきた(CFSE)色素標識法に加え,投与細胞のより明瞭な脳内(分化)動態を調べるためにGFP遺伝子導入(Electroporation法を用いた)の検討を進め,胎児脳由来神経幹細胞,成体骨髄間葉系幹細胞,およびiPS細胞で,それぞれ明瞭な標識結果を得た。また,投与方法について,これまで主に行ってきた経静脈的投与に加え,脳室内投与,胎児期頭蓋内投与の検討を行い,いずれも良好な結果(投与1か月後の脳内での生存・生着)を得た。さらに,(2)社会性機能に関わる行動異常とその改善効果を解析する目的で,ソーシャルインターラクション試験を用いた行動薬理学的評価法を行ってきたが,これをラット,およびマウスの両方で実施できるようにするとともに,GABA系インターニューロンの新生増加が社会機能回復に及ぼす影響を脳神経学的に解析する一手段として,モデル動物の脳波学的解析の検討を進め,ソーシャルインターラクション試験において,対象動物が初めての相手に出会った際に,γ-band powerが変化することを記録できるようになった。初年度は,(1)種々の由来の幹細胞の投与が,モデル動物の脳内にどのような形で生着し,神経回路修復に影響を及ぼすかを検討する目的で,投与細胞の標識法の改良を図り,これまで行ってきた(CFSE)色素標識法に加え, GFP遺伝子導入(Electroporation法を用いた)の検討を進め,胎児脳由来神経幹細胞,成体骨髄間葉系幹細胞,およびiPS細胞で,それぞれ明瞭な標識結果を得,各投与方法において,投与1週1か月後の脳内での生存・生着を得た。また,(2)社会性機能に関わる行動異常とその改善効果に関して, GABA系インターニューロンの新生増加が社会機能回復に及ぼす影響を脳神経学的に解析する一手段として,モデル動物の脳波学的解析の検討を進めた。本年度(2年目)は,(3)幹細胞を投与した精神疾患モデル動物の,脳諸領域の関連因子の変動の解析と,血中・血小板中の関連因子の変動,血小板からの遊離機能の変動について,解析を進めた。さらに,(4)投与する幹細胞について,シナプス発達,および細胞間コミュニケーション機能に関わる機能として,フィロポディア運動について,解析する系の確立を進めた。本研究は,統合失調症の治療において重要な役割を担っている集団認知行動療法・SSTが,言語・聴覚に関連する脳領域の神経修復・再生促進効果をもたらし,それが,視床下部を含むオキシトシン・バソプレッシン系の活性化を介した(他者への共感・気遣いを主体とした)社会性機能の強化につながっていることを,脳神経回路変化のレベルで明らかとしようとするものである。加えて,その効果をより高めるための新たな治療手段として,オキシトシン・幹細胞投与の併用療法の開発を目指している。具体的には,(1)オキシトシン神経系の変化について,オキシトシン,CD38の血中濃度変化,および,(それらのペプチドプールが報告されている)血小板中濃度変化を解析する。また,神経新生機能変化に関連して,BDNFおよび(GABA系interneuron産生との関連が報告されている)NG2蛋白の血中・血小板中濃度変化を解析する。また,(2)オキシトシン神経系の変化について,種々の脳領域におけるオキシトシンと,それらの受容体の発現変化を解析する。加えて,(3)オキシトシン神経系活性化に深く関わる行動学的変化として,モデル動物においては,複数飼育・オキシトシン・幹細胞投与処置群で,♂♀社会相互作用試験,養育行動評価試験による比較解析を行う。1年目は,正常動物,およびモデル動物において,種々の投与法による投与細胞の脳内生着と,その観察,および社会性行動と,それに関わる脳機能として,脳波学的解析の準備を進めた。

本年度(2年目)は,(4)精神疾患モデル動物の,脳諸領域と,血中・血小板の各分画を調整し,社会性機能関連因子の変動解析を進めるとともに,(5)それらを,動物群の行動学的変化と結び付けた解析を進めた。本研究の目的は,統合失調症治療の上で重要な課題である,職業的・社会的機能回復の問題について,聴くこと・語ることの訓練を介して生じる脳機能変化(言語・聴覚関連脳領域の修復・再生他者への共感・気遣いの機能の増強)を明らかとし,その効果をより高める新たな治療手段としての,薬物・幹細胞併用療法の有用性を検討,開発を進めることである。初年度,および2年目は,(1)種々の由来の幹細胞の投与が,モデル動物の脳内にどのような形で生着し,神経回路修復に影響を及ぼすかを検討する為,投与細胞の標識法の改良を図り,CFSE色素標識法に加え,GFP遺伝子導入の検討を進め,胎児脳由来神経幹細胞,成体骨髄間葉系幹細胞,およびiPS細胞で,それぞれ明瞭な標識結果を得,種々の投与方法において,投与1週1か月後の脳内での生存・生着を得た。また,(2)社会性機能に関わる行動異常とその改善効果に関して,GABA系インターニューロンの機能変化が,社会機能回復に及ぼす影響を脳神経学的に解析する一手段として,モデル動物の脳波学的解析の検討を進めた。本年度(3年目)は,(3)幹細胞を投与した精神疾患モデル動物の社会性機能行動と,投与細胞の脳内分布の解析を進めるとともに,(4)成体での脳内新生も考えられているGABA系インターニューロンのシナプス形成能について,前駆構造体フィロポディアのアクチン運動を指標とした解析を進めた。さらに,(5)認知機能への影響が推察されている薬物投与による脳諸領域と血中の関連因子の変動解析を進めるとともに,(6)幹細胞投与による改善効果を報告した,子育て行動との関連で,ヒト子育て行動(プログラム)前後での,オキシトシン濃度変動の解析を進めた。はじめに,幹細胞を投与したモデル動物の社会性機能行動と,投与細胞の脳内分布の解析を進め,患者由来細胞では,移植後に脳内でGAD67/Parvalbumin陽性のGABA系interneuronになりにくいこと,また,患者由来細胞を移植した群では,コントロール,および健常者由来細胞を移植した群に比べ社会性行動が減少することを観察した。次に,GABA系インターニューロンのシナプス形成能について,前駆構造体フィロポディアのアクチン運動を指標とした解析を進め,患者由来細胞における,フィロボディア運動の低下と,それに対する転写因子TBX1の発現低下の影響の可能性を明らかとした。本研究では,統合失調症の治療において重要な役割を担っている集団認知行動療法・SSTが,言語・聴覚に関連する脳領域の神経修復・再生促進効果をもたらし,それが,視床下部を含むオキシトシン・バソプレッシン系の活性化を介した(他者への共感・気遣いを主体とした)社会性機能の強化につながっていることを,脳神経回路変化のレベルで明らかとするものです。加えて,その効果をより高めるための新たな治療手段として,オキシトシン・幹細胞投与の併用療法の開発を目指している。具体的には,(1)オキシトシン・バソプレッシン神経系の変化について,オキシトシン,バソプレッシン,CD38の血中濃度変化,および,(それらのペプチドプールが報告されている)血小板中濃度変化を解析する。
既存の活性媒質を含んだ単一微小球内共振電磁波のダイナミクスとエネルギー伝達機構

本研究では、3次元の光閉じ込め用球共振器(直径数10μm-数100μm)を使用し、レーザー光励起により、(ア)発光の空間的分布パターン、(イ)発光スペクトル特性、および(ウ)発光の入力強度依存性と時間変化特性などを主として検討した。1.パルス紫外N_2レーザー(波長λ=337nm,出力3kW,及びこのレーザー励起による波長可変色素レーザー)を使用し、色素あるいはキレートドープ微小球を用いて、固体球との表面吸着損失の立場から理論的実験的に行った(固体及び液滴球低しきい値キレートレーザーの実現、Appl.Phys.Lett.、応用物理学会講演会など)。2.パルスNd:YAGレーザーの第2高調波光(532nm)励起により、(1)液滴球共振器のQ-値を変化させた波長シフトの特性把握を詳細に行った(Opt.Lett.,Appl.Phys.Lett.など)。(2)さらに、ナノ微粒子散乱体の液滴小球内への導入により、(1)における波長シフトの現象の特性補完を実施すると共に、本来レーザー動作しない微小液滴球からのレーザー動作を、明確なしきい値を持って達成するなど、世界に先駆けた新しい知見を得ることができた(Opt.Lett.掲載決定)。(3)ナノ微粒子散乱体の種類や混合濃度及び色素の種類や濃度についてのより詳細な特性把握のための検討を行い、種々の色素や散乱体に応用可能な新技術であることを確信できた(投稿中、応用物理学会講演会など発表予定)。(4)以上の先駆的新知見に基づき、生体抽出色素からの微弱発光信号を、高感度検出する技術を確立すべく挑戦を続けている(未投稿、基本的に冒頭の(ア)、(イ)、(ウ)の特性把握から揺るぎ無いデータ取得を勢力的に行っている)。3.購入設備のArイオンレーザー光励起により、1.、2.における詳細なデータ補完と動作機構の究明のために、誘導ラマン散乱のしきい値付近における自然放出光と誘導放出光に関するダイナミクスを検討した。2.に関連して、高散乱体を含むラマン活性微小球からの先駆的新知見として、連続波誘導ラマン散乱を確認している(現在も特性の詳細な検討を進めている)。
大型核融合実験装置のプラズマ生成技術(共同研究)

大学附置3核融合研究センター(ヘリオトロン,ミラー,レザー)のプラズマ生成技術に関する共同研究を推進した。運営の基本として、共同研究の成果を61年度IAEA京都国際会議に反映しうることを主眼とした。ヘリオトロン関係では、IN SITUカーボニゼーションという壁面制御技術を導入し、鉄不純物の大幅な低減に成功した。また、これにより追加熱時の密度限界値が向上するとともに、長パルス放電への見通しを得た。さらに、レーザー誘起蛍光法による中性水素原子密度を測定し、水素のリサイクル率の推定値(1.4)を得、新たに壁面粒子制御の必要性を実際に示した。これらの研究成果は上述IAEA国際会議の口頭発表論文に発表された。ミラー関係では、サーマルバリアの生成維持に対する軽元素不純物と中性水素原子の役割評価の重要性を指摘し、それらを実験的に明らかにするための各種計測器の整備を行ない、完了した。レーザー関係では、爆縮効率を直接的に評価するのに不可欠の高速中性子絶対計測を、実機激光12号で行なった。その結果、従来の中性子モニターは5%の精度で絶対値を与えうることが検証された。また、いくつかの新構造ペレットを製作し、レーレーテーラー不安定性研究に供することができた。以上の共同研究を遂行するうえで、各々のセンター側の研究進展段階と共同研究者の計画とを調和させることが大切である。このため定例的に会合を開くこととし、全研究分担者が参加する打ち合せ会を合計3回,各センター持ち回りの常置委員会を合計6回行なった。これにより。新しいタイプの共同研究方式が円滑に遂行されたと考えられる。これにより。
カルシウムホメオスタシスの制御に基づく筋ジストロフィーに対する新たな治療法の開発

筋ジストロフィーは小児から成人まで幅広い年齢層に発症する遺伝性筋疾患の総称である。近年様々なタイプの筋ジストロフィーにおいて原因遺伝子が同定されてきている。しかしその結果筋細胞が変性・壊死に陥る詳細なメカニズムはいまだ明らかにされていない。一方で以前より筋細胞内へのカルシウムの過剰流入が筋ジストロフィーの病態と深く関わっているとの報告が数多くなされている。本研究は最近注目を集めているSTIM1-ORAI1シグナリングに着目して、カルシウムホメオスタシスの制御に基づいた新たな治療法を開発することを目的としている。