hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
日英ホームレス生活者の自立過程の比較による「生活資本」形成に関する研究

イギリスでは、1977年にホームレス生活者法を制定し、ホームレス生活者への住居提供を基盤とした支援施策を展開してきた。概ね野宿から、施設、ケア付住居、公的住居での自立した生活へと生活資本を形成しながら移行し、現在ではホームレスの予防的措置に焦点が移っている。一方、日本では就労自立を基本としたホームレス施策の展開で、不安定な居所で夜を過ごしたり、無料低額宿泊所などで生活する広義のホームレスが増え、生活資本を構築できる者が限られている。現在、イギリスのホームレス問題は「支援」から「予防」にその焦点を移しているが、これまでの支援の実績から多くの知見が蓄積されている。まず、ホームレス問題は短期・緊急の課題であるとの認識で対策が採られてきたが、長期間の質の高い支援が必要であることが判明してきた。それがホームレス問題への取組みの焦点を予防に移行させることに成っている。そしてホームレス問題の解決には「住居」の提供だけでなく、「サポート」(日常生活技術、依存症、精神障害など)、「社会的ネットワークの(再)構築」(孤立、孤独を防ぐ)、「労働、訓練、教育、その他の活動」(自尊心の構築、新しい技術の習得、日常生活の構築)が必要であることが明らかになっている。日本のホームレス問題は、2002年の「ホームレスの自立等の支援に関する特別措置法」の制定、施行から第二ステージに入った。この間、第1回「全国調査」、「ホームレス自立支援計画」の策定、実施、そして第2回「全国調査」の実施により、第三ステージに向かいつつある。日本のホームレス問題は失業と同時に住居を失うという場合が多く、就労を通した経済的側面の議論が中心になされてきた。しかしながら2回の全国調査を通して「社会や個人との関係性」(社会から有効な資源を引き出す力)、50歳代後半という年齢による「将来展望」などが生活を立て直すために不可欠であることが明らかになりつつある。日英のホームレス支援に関する様々な知見は、生活を支える「生活資本」の構成を十分に示唆するものである。イギリスのホームレス問題の焦点は、「支援」から「予防」に移行している。ホームレス状態を短期・緊急の課題として取組み、野宿者数の減少などの成果があげたが、長期的・質の高い支援が必要なことが判明してきたことによる。特に、「住居」、「サポート」「社会的ネットワーク」「労働、訓練、教育、その他の活動」がホームレス生活者に統合される必要が認識されてきた。「恒久的な住居」の獲得はホームレス生活者に精神的な安定をもたらすことや様様なホームレス生活者支援サービスの統合のためにセンターの果たす役割が確認されている。それは、支援センターへの様様なホームレス支援サービスの統合はサービス提供者間の連携やホームレス生活者自身へのサービス提供の有効性を示している。総じてイギリスにおけるホームレス生活者の支援は、専門化したホームレス・サービス提供者の連携によってホームレス生活者の生活を支えようとしているといえよう。他方、日本で注目されているホームレス支援活動は、地域における包括的な支援活動である。例えば、釜ヶ崎では簡易宿泊所に生活支援を付加するサポーティブ・ハウスや救護施設を地域に開放しネットワークの構築を図っている。大都市圏郊外では戸建空家を利用して自立生活への足掛かりを提供し、生活を支えるネットワークの構築を支えている。生活資本構築の方向性としてイギリスの専門分化したサービスの「統合連携型」と、日本の地域に残っているネットワークを利用する「地域ネットとワーク型」が考えられよう。ホームレス生活者は生活を支える仕組みや条件である「生活資本」を完全に失っているが、日英ともに頻繁な転居を伴う不安定な住居が大きな影響を与えている。特に、イキリスでは不安定な家族、親族、近隣、友人との人間関係の崩壊が、日本では就労という経済的条件の喪失によってホームレス状態に陥ることが多い。ホームレス状態から安定した暮らしを実現する「生活資本」の構築には、安定した住居が必要であるが、一足飛びに「恒久的な住居」の獲得は、日英ともに困難である。一時的な住居を経ることが一般的である。しかしながらその経路は様々で施設や住居を転居する場合、施設から住居に転居する場合などがある。しかし、いずれの場合にも「生活資本」の構築をスムーズにさせる触媒となる役割(人)が必要である。日英ともにホームレス状態から「恒久的な住居」への移行段階で、イギリスでは「B&B」など、日本では「無料低額宿泊所」などの問題が顕在化してきたが、イギリスでは問題が収束方向に向かい、日本では問題の解決方向が見えていない。それは移行段階での「生活資本」構築の支援の程度の差にあるといえよう。ホームレス生活者の「生活資本」の構築は、「恒久的な住居」を中心に生活を支える言わば公式な活動としての就労、教育、医療、生活支援などの福祉が一体となることであるが、ホームレス生活者の家族、親族、友人、近隣住民などとの非公式な間関係の構築も重要である。イギリスでは非公式な人間関係の構築に向けて、クラブ、教会、ボランティア活動、社会教育、様々な社会集団などの活用が提起されている。

日本においても様々な団体がホームレス生活者支援のために様々な活動を行っているが、「生活資本」を構築していくためにホームレス生活者一人ひとりに寄り添った人的な支援をホームレス生活者の生活支援の構築に組み込む必要がある。
VEGF中和抗体による消化器癌治療についての検討

ヌードマウスに継代中のヒト胃、大腸癌株4系の肝転移モデルを同所移植により作製した。これらの癌株全てにおいてnorthern blot analysisによりVEGF mRNAが発現し、またELISAによりVEGF蛋白が産生されていることが明らかとなった。4株を同所移植した後、移植後10日目より治療群はVEGF中和抗体100μg/mouseを、対照群には生食水を腹腔内に隔日投与したところ、4系全ての腫瘍株の移植腫瘍に対して有意な成育抑制効果を認めた。またTK-4以外の3系において個体数(肝転移を有する個体数/総数)の比較において有意な抑制効果を認めた。個体数で有意差を認めなかったTK-4においても肝転移結節数の比較において有意な効果を認めた。治療群ではむしろ良好な体重増加がみられ、VEGF中和抗体投与による副作用を認めなかった。またVEGF中和抗体投与により、消化器原発内分泌悪性腫瘍の有意な腫瘍成育抑制効果および肝転移抑制効果も認めた。VEGF中和抗体腫瘍組織中の微小血管の状態を免疫組織染色により検討したが、VEGF中和抗体投与群では腫瘍血管は対照群に比較し未発達であり、定量的検討により治療群で有意に微小血管数が減少していた。さらに腫瘍細胞のアポトーシスの誘導が認められ、このことがVEGF中和抗体の主たる作用機序であることを見いだした。VEGF中和抗体による抗血管新生療法は胃、大腸癌のみならず消化器癌に対し有用な治療法となりうるものと考えられた。1。当科でヌードマウスに継代中のヒト胃MT-2,-5,大腸癌株TK-4,13の同所移植(大腸癌,内分泌腫瘍;盲腸縫着、胃癌;胃壁縫着)による肝転移モデルを作製した.このモデルにより安定しており、全ての系において一定した比率の肝転移が得られている.2。これらの癌株の腫瘍組織におけるVEGFmRNAの発現と組織中VEGFの定量をおこない,いずれの腫瘍においてもVEGF mRNA,VEGF proteinが産生されていることが明らかとなった.3。VEGF中和抗体100μg/mouse隔日投与により,MT-2-5,TK-4,13いずれの腫瘍に対しても有意な腫瘍増殖抑制効果および肝転移抑制効果が観察された(投稿中).4。VEGF投与による副作用を体重変化,脾重量で評価したが,対照群との間に全くに差を認めなかった.以上本年度の研究成果により、VEGF中和抗体が優れた消化器癌治療剤となることが示された.なおこれらの結果は,がん転移研究会,日本外科学会,日本癌学会(いずれもシンポジウム)などの学会で発表し,現在英文論文2編が投稿中,2編が投稿準備中である.1。昨年度、当科でヌードマウスに継代中のヒト胃MT-2,-5,大腸癌株TK-4,-13の同所移植(大腸癌,内分泌腫瘍;盲腸縫着、胃癌;胃壁縫着)による肝転移モデルを作製し、これらの癌株の腫瘍組織におけるVEGFmRNAの発現と組織中VEGFの定量をおこない,いずれの腫瘍においてもVEGF mRNA,VEGFproteinが産生されていることが明らかとなった.2。VEGF中和抗体100μg/mouse隔日投与により,MT-2-5,TK-4,-13いずれの腫瘍に対しても有意な腫瘍増殖抑制効果および肝転移抑制効果が観察されVEGF投与による副作用を体重変化,脾重量で評価したが,対照群との間に全くに差を認めなかった.(Int.J.Cancer,1998)3. VEGF中和抗体100μg/mouse隔日投与により,消化器原発内分泌悪性腫瘍の有意な腫瘍増殖抑制効果および肝転移抑制効果が認められた.(Jpn.J.Cancer Res.1998)5. VEGF中和抗体と抗癌剤との併用により、腫瘍の成育および転移が著明に抑制されることが明らかとなった。このことは従来の癌治療と抗血管新生療法との併用療法の有用性を示す結果であり、臨床応用に際し、有用な知見である。(in preparation)
微粒子衝突による発光とこれを利用したセンサの実現

ブラスト加工時の発光現象を明らかにして,モニタリングのためのセンサを実現しようとする研究である.ブラスト発光のセンシングにはガラスが有力であることから,ガラスの成長方法について検討を加えた.反応性液体のゾルゲルガラス溶液およびポリシラザンに設置した基板材料にアルゴンイオンレーザを照射することで所望の位置にガラスピラーを作ることができ,センサ実現に大きく踏み出した.ガラスピラーに所望の元素をドープすることが課題である.本研究は,ブラスト加工時の発光現象を明らかにして,ブラスト状態のモニタリングを試み,さらにモニタリングのためのセンサを実現しようとするものである.ブラスト発光のセンシングにはガラスが有力であることが分かったので,ガラスの成長方法について検討を加えた.ブラスト加工時の脆性破壊による新生面での酸化が発光に関係するようであり,このような現象を利用できるガラスの作り方を詳細に検討した.ガラスを生じる反応性液体中に配置したシリコン,ステンレス鋼,インジウムなどの光吸収基板材料へレーザを照射することで,微小ガラス構造体の成形を試みた.Ar+レーザを使用し,反応性液体にはゾルゲルガラス溶液およびポリシラザンを検討した.ゾルゲルガラス溶液を用いて出力20Wのレーザを60秒間照射したところ,直径0.4mm,高さ4.18.0mmの白色のガラスピラーを成形できた.この時のフルエンスは780kW/cm2,スポット径は53μmであった.次いで,ガラスピラーの透明性を改善するために,ポリシラザンを用いて出力2.5Wのレーザを240秒間照射すると,直径450μm,高さ800μmの煤けたガラスピラーを成形できた.このとき,フルエンスは98kW/cm2,スポット径は53μmであった.ゾルゲルガラス溶液によるガラスピラーをSEMで観察すると,直径1.9μm程度の穴が多く存在する多孔質体であった.EPMAにより成分分析したところ,基板材料の構成元素は認められなかった.またポリシラザンによるガラスピラーには気孔は認められず緻密に観察された.基板材料の所望の位置にレーザ照射することでガラスピラーを作ることができ,センサ実現に大きく踏み出したと言える.今後,ガラスピラーに所望の元素をドープする技術課題を明らかにする必要がある.ブラスト加工時の発光現象を明らかにして,モニタリングのためのセンサを実現しようとする研究である.ブラスト発光のセンシングにはガラスが有力であることから,ガラスの成長方法について検討を加えた.反応性液体のゾルゲルガラス溶液およびポリシラザンに設置した基板材料にアルゴンイオンレーザを照射することで所望の位置にガラスピラーを作ることができ,センサ実現に大きく踏み出した.ガラスピラーに所望の元素をドープすることが課題である.ブラスト加工は,電子機器用のガラスやセラミックスの加工にも適用されているが,学術的な検討が十分には進んでいない.本研究は,発光現象を利用したブラスト状態のモニタリングを試み,さらにそのモニタリングのためのセンサを実現しようとするものである.平成23年度は,研究実施計画に基づいて,以下の3点について観察・評価を行った.(1)ブラスト条件とブラスト除去速度等の評価:これまでも粒子速度等の評価を行っているが,本研究ではブラスト粒子と工作物の衝突による破砕状態を高速度カメラを使って詳細に観察した.その結果,粒径の大きい炭化ケイ素粒子をシリコンに衝突させると炭化ケイ素粒子が小さな破片となって破壊することをとらえることができた.粒径が小さくなるにしたがって破砕の割合は小さくなった.このことは粒径管理が重要であることを示している.(2)分光分析による発光スペクトル評価:噴射粒子として炭化ケイ素とアルミナを選択し,シリコン,炭化ケイ素,アルミニウムを工作物に選んで,100m/s程度の粒子速度でブラスト加工を行い,その時の発光スペクトルをポリクロメータで計測した.噴射粒子,工作物の組み合わせにより発光するものと発光しないものが確認できた.また,発光が確認できたシリコンと炭化ケイ素では発光スペクトルは異なって観察された.種々の組み合わせでの発光観察の結果,ブラスト時の脆性破壊における新生面での酸化が発光に関係するものと思われるが,さらなる検討が必要である.(3)センサ材料の探索:ブラスト加工のセンシングにはガラスが有力な材料と考えて,ガラスの作り方を検討した.ゾルゲル溶液にレーザ照射してガラスを成長させようとするもので,基板上に長さ5mm程度の針状のガラスを成長させることができた.針状ガラスの成長条件を明らかにしながら,センサに適した組成のガラスを得ることが今後の課題である.ブラスト粒子の挙動観察には高速度カメラを使った.当研究室ではレーザ加工時の現象観察に実績を有しており,このような経験が役立ち,粒子挙動をとらえることができたと感じている.発光スペクトル,発光強度が照射条件によって異なることを明らかにできたことは意義深い.この発光メカニズムは大変興味深いが,明らかにするには時間をかけた検討が必要考える.ガラスを迅速に成長させることができたことは次の課題解決の大きな足がかりとなる.上述の通り,研究はほぼ計画通りに進捗している.レーザを使ってゾルゲル溶液からガラスを成長させることができ,次年度に向けての大きな収穫である.予定通りの予算で研究を遂行する.
複素数値係数1階線型偏微分方程式(系)の解の構造について

LをR^2のnowhere-zeroなC^∞複素ベクトル場とする.Lu=0.du≠0をみたすC′解uの存在(局所的)条件について、一定の成果がえられた。即ち:Lは原点の近傍で定義される次の形のP.D.O.としてよい:L=〓〓t〓tiaH,X)〓〓x,aH,x):定数値C^∞関数.このとき,a_o,a_eをaH,x)のtに関する奇関数部分,偶関数部分をあらわすものとする.Lu=0(du≠0)のC′解が存在するとき,Lは局所可積分であるということにおれば、Lが局所可積分である為には,suppaeの存在形態が大きく影響していることが(完全な成果ではないが)しられたのである.(suppae=〓のときは,Lは局所可積分である.).3変数以上のベクトル場については未だ成果はえられなかった.LをR^2のnowhere-zeroなC^∞複素ベクトル場とする.Lu=0.du≠0をみたすC′解uの存在(局所的)条件について、一定の成果がえられた。即ち:Lは原点の近傍で定義される次の形のP.D.O.としてよい:L=〓〓t〓tiaH,X)〓〓x,aH,x):定数値C^∞関数.このとき,a_o,a_eをaH,x)のtに関する奇関数部分,偶関数部分をあらわすものとする.Lu=0(du≠0)のC′解が存在するとき,Lは局所可積分であるということにおれば、Lが局所可積分である為には,suppaeの存在形態が大きく影響していることが(完全な成果ではないが)しられたのである.(suppae=〓のときは,Lは局所可積分である.).3変数以上のベクトル場については未だ成果はえられなかった.
フザリウム病菌における病原性関連因子Ｓｉｘ４の機能解析と病害防除技術への展開

本課題では、トマト萎凋病菌とキャベツ萎黄病菌が共通してSIX4遺伝子を持つことに注目、比較ゲノム解析手法を用いて、SIX4遺伝子が共有された経緯を調査した。トマト萎凋病菌では、SIX遺伝子群が小型の染色体に局在すること、また、小型の染色体が水平移動して病原性進化が起こったことが推測されているため、`SIX4に基づく病原性進化・分化機構'を解明する目的で、両菌の小型染色体の解析を進めた。PFGEゲルからSIX4を含む染色体DNAを分取する方法を開発し、染色体DNAをGAIIxでシーケンシングした。その結果、トマト萎凋病菌およびキャベツ萎黄病菌のSIX4座乗染色体には、複数のSIX遺伝子(病原性に関与すると推定される)が座乗しており、SIX4は、トマト萎凋病菌とキャベツ萎黄病菌で同様の特徴を持つ小型染色体に座乗することが明らかになった。以上から、染色体の水平移動が、SIX4が共有された一因であることが示唆された。本研究において、比較ゲノム解析はWageningen UR(オランダ)にて推進した。Six4は、トマトの萎凋病抵抗性を誘導する「非病原力」機能を持つことが知られている。そこで本課題では、植物に侵入するが病原性を示さないF. oxysporum株に、遺伝子常発現プロモーターと連結したSIX4遺伝子を導入、トマトへの抵抗性を誘導する生物防除資材として用いることを計画した。SIX4導入株の培養菌体をトマト地際部土壌に灌注した後、Folを接種したところ、SIX4導入株を処理した植物体では発病が減少する傾向が観察されたが、完全な発病の抑制には至らなかった。そこで、ネイティブプロモーターと連結したSIX4を導入した非病原性菌株を作出し、同様の処理を行ったところ、常発現プロモーター株と比較して発病抑制効果の向上が見られた。以上から、Six4によるトマト萎凋病抵抗性の誘導には、SIX4遺伝子の発現時期等が重要な要因であることが示唆された。26年度が最終年度であるため、記入しない。本課題では、トマト萎凋病菌Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici (Fol)とキャベツ萎黄病菌F. oxysporum f. sp.conglutinans(Foc)が共通してSIX4遺伝子を持つにもかかわらず、Folでは非病原力、Focでは病原力という異なる機能を司っていることに注目、この差を分子生物学的・ゲノム科学的に比較解析することで、病原菌-宿主植物相互作用、病原性進化・分化機構の解明、さらには、その成果に基づく新たな病害防除法の確立を目的とするものであり、そのために、以下の1、2の2項目の研究を推進している。1 SIX4に基づく病原菌-宿主植物相互用、病原性進化・分化機構の解析トマト萎凋病菌およびキャベツ萎黄病菌に蛍光タンパク質発現カセットを導入、両病原菌の感染過程の観察を完了した。観察の結果、トマト萎凋病菌のSix4により誘導されるトマトの抵抗性が病原菌の接種4日後に誘導されていること、また、キャベツ萎黄病菌のSIX4破壊によって接種4日目以降の感染が遅延する事が示唆された。以上から、次世代ゲノムアナライザーを用いた発現遺伝子の網羅的解析の時期を病原菌接種4日目とした。現在はシーケンシングが完了し、両病原の発病機構の解析を進めている。2 Six4を利用した新たな病害防除技術の確立トマト萎凋病に対する新規な生物防除資材の創成を目指し、非病原性F. oxysporum株へのSIM4遺伝子発現カセットの導入や、大腸菌でのSix4タンパク質の大量発現系の確立も完了した。現在は、トマトに処理して抵抗性誘導能および発病抑制効果の評価を進めている。

SIX4導入株の培養菌体をトマト地際部土壌に灌注した後、Folを接種したところ、SIX4導入株を処理した植物体では発病が減少する傾向が観察されたが、完全な発病の抑制には至らなかった。そこで、ネイティブプロモーターと連結したSIX4を導入した非病原性菌株を作出し、同様の処理を行ったところ、常発現プロモーター株と比較して発病抑制効果の向上が見られた。以上から、Six4によるトマト萎凋病抵抗性の誘導には、SIX4遺伝子の発現時期等が重要な要因であることが示唆された。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、当初の計画通りに進展している。現在までに、トマト萎凋病菌およびキャベツ萎黄病菌の遺伝子発現解析時期の決定、およびmRNAシーケンシングが完了している。また、Six4の機能を応用したトマト萎凋病防除資材の候補となる菌株の作出・タンパク質の生産方法も確立している。トマト萎凋病菌およびキャベツ萎黄病菌の遺伝子発現解析を進め、病原菌諸主の関係決定に関わると推定される遺伝子を選抜する。候補となる遺伝子を選抜した後は、遺伝子の破壊株/発現抑制株/過剰発現株等を作出、野生株と表現型を比較し、病原菌-宿主植物相互作用への関連を明らかにする。現在までに作出を完了したトマト萎凋病防除資材の候補となる菌株・タンパク質資材について、トマトの抵抗性誘導能、および、萎凋病発病抑制効果の評価を進める。
パーソナルコンピュータを利用した外国人学習者の漢字力テスト(CAT)の開発

外国人学習者の漢字力(漢字に関する知識の習得状況や運用力)を事前に診断し、その後の漢字教育および学習に活用することを目的とした漢字力テストを作成し、その結果を学習者に視覚的にフィードバックするためにレーダーチャートの形式で表す方法を考案した。さらに、その漢字力テストをマッキントッシュ・ベースのパーソナルコンピュータに載せ、CAT(Computer Assisted Testing)として実現した。コンピュータ支援によるテストの利点としては、学習者が個別に診断を受けられること、診断結果が即時的にフィードバックされること、などがある。CAIプログラムとCATプログラムとの違いを考慮し、学習者・教師双方へのアンケート調査および実験調査を行って、インタフェース及び画面の設計改善を図った。当初の研究計画では、完成したCATを外国人学習者に試用させ、その試用結果を分析して、テストの形式・内容およびCATプログラムの改良を図る予定だったが、時間的に間に合わなかった。今後、筑波大学留学生センターの外国人留学生への試用を行い、結果の分析をすることによって外国人学習者の漢字力の実態を探り、効果的指導に役立てていく所存である。漢字圏学習者と非漢字圏学習者の漢字力の違いも明らかにできると思われる。(1)外国人学習者の漢字習得状況および漢字運用力を測定するためのテストとして、従来の漢字の読み書きテスト以外の評価項目を以下のように設けた。全12項目に関して「漢字力診断テスト」を作成、実施し、右のような漢字力グラフに表した。(2)「漢字力診断テスト」の結果と学習者の特性との関係を分析し、テスト後に学習者に表示する診断プロフィールの案を作成した。(3)次年度、マッキントッシュ用のCATプログラムを作成するための下準備として、データ形式、設問形式、データ処理の方法などを検討した。本年度は、学習者の特性のうち、主に漢字圏、非漢字圏の別と、漢字プレースメントテスト(読み書きテスト)の結果を中心に分折した。学習者の漢字学習法、学習上の困難点、好みなどについてのアンケート調査も行ったが、まだ被調査者の数が十分でなく、分折には至っていない。CATプログラムを作成する際のデータ形式、設問形式については、12種類の問題のうち、漢字の読みを問うもの((1)(2)(3))と書きを問うもの((8)(9))、送りがなを問うもの((2))以外は、3肢選択もしくは4肢選択、5肢選択の形式に統一したので問題はないが、読み書きと送りがなの問題の形式をどう扱うかは、今後の課題である。1.前年度に作成した「漢字力診断テスト」の評価項目、問題形式、問題数に合わせて、マッキントッシュ上で動くCATプログラムに載せるため、テスト問題の見直しを行い、問題データを作成した。2.前年度に行った試行テストの結果から、テスト後に学習者に提示する評価の形式(診断プロフィール)を決定した。3.作成した問題データを動かすためのCATプログラムをマッキントッシュ上に作成し、試動した。4.外国人学習者に漢字力テスト(CAT)の一部を試用させ、マウスとキーの2種類の入力インターフェースを使った場合の反応時間をはかる実験を行った。その結果、(1)コンピュータを用いたテストにおいては、基本的にシステムは1回限りの使用であること、(2)インストラクションの不徹底が誤入力に結びついてはならぬこと、(3)できるだけ短時間に終了できることが望ましいこと、などの点が学習支援システム(CAI)とは異なっているため、キー操作による入力インターフェースを採用することとした。5.CATの試用結果から、特に上記の(2)の点を重視し、テスト画面の形式、インストラクション、回答方法の統一を図ることとした。外国人学習者と日本語教師とに意見を聞き、設問パターンを統一した。ただし、漢字の書き問題と意味・形・読み・品詞等のグルピーングをさせる問題については、別パターンにせざるをえなかった。本格的なテスト結果データの収集およびCATの評価は次年度に行う予定である。外国人、特に非漢字圏の学習者の場合、長い期間漢字を学習していても、従来の読み書きテストをすると、ほとんど得点できないことが多い。漢字は、非常に情報量(字形,読み,意味,用法など)の多い文字で、読み書きできるようになるためにはかなりの数の段階を経る必要があると思われる。

従って、学習者が経るであろう段階に相当するステップを踏んだ,細目ごとのテストを作成し、学習者の漢字力(習得状況)を診断することができれば、困難点を克服させるための指導につなげられるはずである。そのような目的で、12のテスト細目からなる漢字力テストを作成し、その結果をレーダーチャートに表す方法を開発した。さらに、完成した漢字力テストをマッキントッシュ・ベースのコンピュータ支援テスト(CAT)の形に実現し、個々の学習者が個別に漢字力の診断が受けられるようにするための調査(学習者・教師双方へのアンケート調査および実験調査)を行い、CATプログラムのインタフェース等の改善を図った。研究計画では、完成したCATプログラムを外国人学習者に試用させ、試用結果を分析して、テスト問題の内容の改善を図る予定だったが,時間の関係で試用させるところまではいかなかった。今後、筑波大学留学生センターの外国人留学生に試用させ、履歴データの分析を行っていきたい。また、漢字圏学習者の漢字力の実態を探り、効果的な指導を考える上でも本CATプログラムを活用したい。
性フェロモン構成成分およびDNA塩基配列比較によるキンウワバ亜科の系統解析

フェロモン成分の同定により、形態的には極めて近縁とされるキクキンウワバとネッタイキクキンウワバについては主成分が異なるという強い生殖隔離が明らかとなった。また野外でのフェロモントラップによる誘引試験を北海道、関東、沖縄で行ったところ、混生している沖縄地方においても両種が同じ成分に誘引されることはなく、強い生殖隔離が確認された。更にアロザイムやミトコンドリアDNAの制限酵素断片長多型といった生化学的手法を用いて両種の類縁関係を検討したこところ、やはり遺伝的に大きく異なるという結果が得られた。チトクロームオキシダーゼ領域の塩基配列比較については、PCR産物のダイレクトシークエンスを行い、大腸菌を用いてのクローニングは行わずに研究を進めた。より簡便な手法により個体数・種類数を増やすためであり、個体数を多くすることによって塩基配列の確認を行った。PCR産物にイソプロパノールと酢酸アンモニウムを併用した処理を行い、シークエンスを行ったところ、300500塩基の配列を明らかにすることができた。これまでに明らかとなっているショウジョウバエなどの領域と比較したところ、確かに目的の領域の一部の配列を示していることが確認された。試薬などの関係でこれ以上の配列を確認することができなかったが、種間の比較については変異が蓄積している領域であったため、解析を行うことができた。キンウワバ類5種の配列を比較検討したところ、キクキンウワバとネッタイキクキンウワバが配列が異なる傾向が見られ、これまでの生化学的手法の結果および本研究によるフェロモン成分の結果を支持した。以上得られた成果について学会の大会で報告を行う予定である。今後は更に多くの種のフェロモン成分を明らかにするとともに、DNA塩基配列情報を蓄積し、亜科内の種の分子系統学的研究を行っていく予定である。
昆虫腹脚の多様性と進化の分子機構

カイコを材料にして、これまでabd-Aの発現が腹脚の発生に必要であることを示した。本研究でカイコ胚でのDllの発現を調べたところ、腹脚原基の先端部で発現していることを確認した。これはabd-Aによる抑制は受けないものの、Dllが発現することにより腹脚の発生が誘導される、というこれまでの説をおおむね裏付けているように思われた。そこで、腹脚形成へのDllの関与を検討するために、Dllのノックダウンを行ったところ、正常な腹脚が発生し、先端構造が欠損することはなかった。これらの結果より腹脚の形成おいても胸部体節同様の位置情報分子メカニズムを利用していると考えられ、腹脚は付属肢であることが示唆された。カイコ腹脚の形成過程における遺伝子発現を観察するため、発生ステージを追ってUbx, abd-AおよびAbd-Bの発現パターンの変化を、付属肢原基が出現する前後のステージの胚を材料として特異抗体による免疫組織化学法により調査した。また、EKp, ENc等の腹脚が異所的に形成される突然変異体を用い、これらについて上記と同様の手法でUbx, abd-A, Abd-B各遺伝子の発現解析を行った。その結果Ubxタンパク質とAbd-Aタンパク質は排他的に発現する事、腹脚原基領域でAbd-Aタンパク質が強く発現すること、腹部第2体節に過剰腹脚を発現するミュータントではこの体節にAbd-Aタンパク質が強く発現する領域が現れることが明らかとなった。カイコ腹脚形成に関する遺伝子の機能解析を行うため上記の遺伝子群について単独のRNAiに加え、Ubxとabd-Aの2種同時注射によるdouble knockdownを行った。その結果すべての腹部体節に脚様の構造が現れた。第1第6体節には胸脚様の構造物、それ以降の体節は胸脚と腹脚の中間的な性格の様々な構造が形成された。また、この処理によってAbd-Bの発現は影響を受けなかった。さらにこれらホメオティック遺伝子の機能解析のためにUASの制御下にUbx, abd-A, Abd-Aを発現する遺伝子組換えカイコの作製を行った。カブラハバチではこれまでに行ったRNASeqのデータを元にAntp, Ubx, abd-Aの遺伝子配列取得しをクローン化した。その後in situハイブリダイゼーションにより、個々の遺伝子の発現パターンを発生ステージを追って明らかにした。カイコ腹脚の形成過程に関与する遺伝子の発現を観察するため、wingless(wg), decapentaplegic(dpp), hedgehog, scalopped, Distal-less(Dll)等の部分配列を用いたin situハイプリダイゼーションを行った。その結果、カイコ腹脚においてもキイロショウジョウバエの成虫原基で見られたのと同様にwgとdppの発現の重なる領域でDllが発現していることが分かった。そこでDllの機能を確かめるために発現をRNAiによりノックダウンした。ノックダウン個体では、胸脚の形成は抑制され先端部中間部が欠損し、顎部の付属肢も大顎を除いて形成が抑制された。一方腹脚の形成には全く影響が見られず、腹脚先端部の構造である鉤爪も正常に形成された。カブラハバチでは腹脚形成への関与を調査するためabd-A遺伝子の発現をRNAiによりノックダウンしたところ、腹脚形成が抑制されカイコのabd-Aノックダウンと同様の表現型となった。また、Dllのノックダウンではこれもカイコと同様に腹脚形成に影響はなかった。カイコ腹脚の形成過程に関与する遺伝子の機能を解明するため、RNAiによるDllのノックダウンを行い詳細な解析を行った。その結果胸脚や顎部付属肢の形成不全といったノックダウンの表現型を示した個体において、Dllの発現は完全にはなくなっていないことが分かった。そのため腹脚形成に影響がないのは、dsRNA注射によるノックダウン効果が時間とともに弱くなることと、腹脚形成がより前部の付属肢よりは遅れて形成されるヘテロクロニーとの組み合わせて起こっている可能性が捨てきれないことが明らかとなった。予定された実験はほぼ終了し、予想外の知見も得られた。カイコ腹脚の形成過程におけるDistal-less(Dll)の関与を検討するため、TALENを利用したゲノム編集実験を行うことにより、Dllのノックアウトを試みた。その結果、注射当代においてRNAi実験の時と同様の表現型、すなわち顎部付属肢や胸脚には形成不全を起こすが腹脚は正常に形成される個体が多数観察され、Dllが腹脚形成へ関与していないことが示唆された。比較的表現型の弱いモザイク個体を用いて、Dllノックアウト系統の樹立を試みたが、交尾産卵する個体が得られず系統の樹立には失敗した。発生ステージ1819の胚を用いて、付属肢として胸脚の発生する胸部、付属肢の発生しない腹部第一第二体節、腹脚の発生する腹部第三第六体節を切り分けて、それぞれからRNAを抽出してRNA-Seqを行った結果、3つの領域での発現パターンが特異的な遺伝子群が見つかった。

そこで、腹脚形成へのDllの関与を検討するために、Dllのノックダウンを行ったところ、正常な腹脚が発生し、先端構造が欠損することはなかった。これらの結果より腹脚の形成おいても胸部体節同様の位置情報分子メカニズムを利用していると考えられ、腹脚は付属肢であることが示唆された。カイコを利用した研究は計画通り実験が進展している。カブラハバチを用いた研究は大幅に進展し、計画を全て完了した。また、両者から得られた知見には従前の予想を裏切るものもあり、研究全体としては大きく進展したと考えられる。ゲノム編集技術の進展によりカイコでもノックアウト手法が適用きるようになった。そこでノックダウン実験でのこされた結果の解釈に関する曖昧さを払拭するため、Dllのノックアウトを試みる。発生生物学カブラハバチについては終了とする。カイコについては残りの研究計画を進める。カイコを利用した解析研究は計画通り実験が進展し、一部予想以上の結果や情報が得られている。カブラハバチについては一部計画通り進んでいない部分があるが、おおむね順調である。カブラハバチを用いた遺伝子発現解析の実験は当初計画分が予定より早く終了した。カイコを用いた解析実験も予定通り進行しているため、当初計画に無かった実験を次年度に行う事とした。RNA-Seq用のテンプレートを調製するためのサンプル準備が年度の後半となり、実際の配列解析に関わる費用が次年度での支出となった。カイコを使った遺伝子ノックアウト実験およびRNA-Seqに使用する。平成26年度の研究実施計画について変更はなく、カイコ、カブラハバチとも前年度までに得られた研究結果をもとに計画通り研究を進展させる。計画上昨年度分として計上されていた費用は今年度支出される予定であるため、使用計画にこれを加える。トランスジェニックカイコの作製が年度の後半に開始されたため、これににかかる費用や系統維持のために予定していた費用が一部次年度での支出となった。計画上昨年度分として計上されていた費用は今年度支出される予定であるため、使用計画はこれを加える以外に変更はない。
ラット好中球走化性因子(CINC)レセプターのクローニングとその特異性の解析

ラット好中球走化性因子であるCytokine-induced neutrophil chemoattractant(CINC)には、CINC-1、CINC-2a、CINC-2β、CINC-3/MIP-2の4種類が存在する。本研究では、CINCレセプター遺伝子のクローニングを行うとともに、まだ構造の明らかとなっていないリガンド、CINC-2遺伝子のクローニングも行った。1.ヒトIL-8レセプタータイプA及びタイプBcDNAの塩基配列を基にプライマーを合成し、ラット肝臓ゲノムライブラリーをスクリーニングしたところ、1種類のポジティブクローンを得た。この遺伝子には7回膜貫通型レセプターと考えられる359個のアミノ酸からなるタンパクをコードする1つのエクソンが存在した。コードされるタンパクは、ヒトIL-8レセプタータイプAとタイプBに対してアミノ酸レベルでそれぞれ66%と71%の相同性を示した。2.得られた遺伝子をプローブとして、ササン、及びノーザンブロット解析を行ったところ、好中球での発現が確認され、また、この遺伝子に相同性の高い別の遺伝子の存在も示唆された。これは、CINCレセプターは2種類存在するという我々の以前の報告とも一致し、来年度クローニングを行う予定である。3.CINC-2βcDNAをプローブとしてラット肝臓ゲノムライブラリーをスクリーニングしたところ、全長14kbにわたるCINC-2遺伝子が得られた。この遺伝子は6つのエクソンより、1-4番目のエクソンがCINC-2aをコードし、1-3と5、6番目のエクソンがCINC-2βをコードしていた。すなわち、エクソン1-3は共通で、それ以降のエクソンのalternative splicingにより、CINC-2a、及びβが産生されると考えられる。
新しい軌道理論による高性能デジタルパノラマX線撮影装置の試作研究

(1)機械的回転中心軸に基準点を持つ、パノラマ断層撮影装置の開発に最も適した数学モデルを導出し、スキャノグラフィ-と断層撮影法を統一的に記述できることを証明した。(2)新しい数学モデルに基づいて新型パノラマ断層撮影装置を作製した。この装置では、無歪み面と断層面とは一致し、従来の装置では断層面と無歪み面とは一致しないことが判明した。(3)新型パノラマ断層撮影装置は新しい数学モデルに基づいた新駆動方式を採用しており、32bitマイクロコンピュ-タを用いて5個のステッピングモ-タ-を高速同期制御した。(4)カセットのスウィング機構を取り入れたことにより、上顎洞、顎関節を対象とした多層断層撮影、スキャノグラフィ-方式によるセファログラムも撮影できた。(5)X線CT画像を基に日本人の平均的な顎骨形態を求め、その形態と鼻下点と耳孔との関係を基に、個人の顎骨形態を予測する自動断層面決定機構を開発して装置に組み入れた。(6)ELーPC型映像変換パネル(エキシコンパネル)、セルフォックレンズアレイと、CCD密着イメ-ジセンサを用いてデジタルX線撮影システムの開発を行なった。(7)独自に開発した並列処理コンピュ-タシステムを用いて、パノラマ断層撮影画像のリアルタイム入力、画像処理、そして画像転送実験を行なった。(8)画像のハ-ドコピ-装置として昇華型熱転写プリンタ-を用い、画像保菅にはMacintoshのハイパ-カ-ドを使って、デ-タベ-スソフトウェア-を開発した。1.新型のパノラマX線撮影装置は常にイメ-ジレイヤ-とフィルムとが平行に成るべくフィルムカセットのスイング機構が新たに加わっている。そのため、制御用のコンピュ-タの計算量が格段に増えたため8ビットコンピュ-タから32ビットRISC型コンピュ-タに制御を切り変えた。その様々な試行錯誤の過程で、従来の軌道理論で一致すると考えられていた断層面上の被写体の垂直拡大率と水平拡大率が、一致しないことが判明した。この事実は、新型装置に採用した新しい軌道理論では説明できるが、従来の理論では説明し得ないものであり、従来の理論に基づく解析ではこのような結果は報告されていなかった。2.今回新しく設計した並列画像処理プロセッサボ-ドは最先端の4メガビットダイナミックメモリ-を使用しており、リアルタイムに大容量のデ-タをサンプリング出来るうえ、複数の高速コンピュ-タの使用により高速画像処理が可能である。3.多数のX線CT画像を基に作製した日本人の顎骨モデルと、新軌道理論に基づいて、個々の患者の歯列弓にあわせて装置を制御することを試みた。この結果、鼻下点と耳孔を測定することにより安定した画像を得ることが可能であることが判明した。4.デジタルセンサ-の開発は難行しており,CCDラインセンサ-を主として、十分な基礎的検討を行なっていく予定である。1.デジタルイメ-ジセンサ-の開発は、ELーPC型映像変換パネル(エキシコンパネル)と、セルフォックレンズアレイと、CCD密着イメ-ジセンサを用いて行なった。試作したセンサ-の感度が良好でないために、出力される映像信号をシグナルエクスパンダ-をもちいて増幅すると同時に対数変換してからA/D変換した。ELーPC型映像変換パネルの粒状性が悪く、その改善策を現在検討中である。2.画像処理は、並列処理コンピュ-タTー800を用いて行なっている。現在は、基本的なフィルタ-処理のソフトウェア-を並列処理言語occam2をもちいて開発してパノラマ断層撮影への応用を検討中ある。3.画像のハ-ドコピ-装置として、昇華型熱転写プリンタ-を用いているが、拡大表示したときに予想よりもギザギザ感が強いためにアンチエリアシング処理を検討中である。4.32bitマイクロコンピュ-タをもちいた、新しい軌道理論に基づくパノラマ断層撮影装置の制御の精度が向上したため、テストチャ-トを用いて撮影軌道を測定し理論値と比較した結果、良く一致しており、理論式が正しいことが証明できた。

新軌道の作成には、macintoshIIのソフトウェア-WINGZを用いて、グラフィカルに開発できるようにした。1.エキシコンパネルとCCDラインセンサ-を組み合わせ、画像デ-タをコンピュ-タに取り込むことにより、デジタルパノラマ断層撮影像が得られた。エキシコンパネル特有の粒状性の荒さ、CCDラインセンサ-の素子毎の感度不均一性のための画像の劣化等を検討した結果、CCDラインセンサ-の感度不均一性が特に問題であることが判明した。これを改善する目的で、あらかじめCCDラインセンサ-に発行ダイオ-ドを用いて参照光を与え、信号のオフセットレベルを持ち上げ、さらに開口量の大きいセルフオックレンズアレイを用いてS/N比の改善を図った。また、コンボリュ-ション、メディアンフィルタ-、ベ-ス濃度のサブトラクション処理等の画像処理を行い画質の改善を試みた。現状ではフィルム法と比較して、画質については問題が多いが、エキシコンパネルの粒状性の改良、感度の高いCCDラインセンサ-の出現等により、実用性は充分にあると考えられた。2.トランスピュ-タを用いたコンピュ-タ間の画像転送実験を行った結果、1画像(640x1024:8bit)を1秒以下で転送可能であった。3.今回開発した五軸制御方式パノラマ断層撮影装置を用いて、新軌道理論の確認を行った。また、フィルムを用いた方法であるが、パノラマ断層撮影装置として世界で初めて真の断層撮影を行い、一般歯科医院における顎関筋、顎骨、上顎洞などの精密診断法のための一手段を開発した。4.画像保管にはMacintoshのハイパ-カ-ドを使って、デ-タベ-スソフトウェア-を開発した。
不純物を含む水中における気泡と壁面間相互作用に関する実験的研究

【薄い液膜の排水破断過程における電解質および界面活性剤の影響の解析】剛体壁と接近する気泡間に形成される薄い液膜を対象とした光干渉法による膜厚分布計測に関して,剛体壁としてマイカ基板を用いた実験装置を構築した.超純水,二種類の電解質溶液(酢酸ナトリウム水溶液,硫酸マグネシウム水溶液),界面活性剤水溶液(Triton X-100水溶液)を用い,接近速度1から2000マイクロメートル毎秒の条件において,排水時の膜厚分布形状の変化を取得し,各溶液における比較を行った.その結果,特に,二種の電解質溶液は気泡合体防止効果が異なるものとして知られているものであるが,サブマイクロメートルオーダーまでの膜厚の排水過程においては違いが見られないことがわかった.【原子間力顕微鏡を用いた気泡と壁面間相互作用の計測】原子間力顕微鏡のカンチレバーに気泡を修飾し,気泡が壁面に接近する際の相互作用力を計測する実験において,100マイクロメートル程度の気泡をカンチレバーに修飾する方法の検討を行った.【斜め平板下を上昇する球形気泡群のクラスタ化に内在する気泡間相互作用の解析】二次元的な拘束を受ける球形気泡の群運動に関して,斜め平板下を上昇する球形気泡群ではクラスタ化が生じるが,単一細管から生成した気泡列の観察から2個から数個程度の気泡群の運動を解析し,クラスタ化に関わる気泡間相互作用の詳細を解析した.また,気泡表面の境界条件による影響を解析するため,界面活性剤溶液(ノースリップ)と電解質溶液(フリースリップ)をそれぞれ用いた比較実験を行った.その結果,前方気泡の影響により後方気泡が加速されること,縦並びの二気泡の配置は不安定で横並びへと変化すること,横並びの二気泡の上昇速度は単一気泡のそれに比べて低下すること.横並びの気泡列では,気泡数が増加すると上昇速度が低下すること等の気泡間相互作用に関する知見を得た.液膜排水過程の光干渉法による膜厚分布計測に関しては,従来は壁面にガラス(BK7)を用いていたが,より清浄で分子的に均一な面を用いて実験を行うため,壁面をマイカ平板に変更した実験系を構築した.マイカ板は親水性が強いため液膜の破断が生じにくくなるため,よりゆっくりとした接近速度の条件においても液膜の排水過程が十分長い間観測できるようになり,各溶液の比較がより詳細に行えるようになった.原子間力顕微鏡を用いた気泡と壁面間相互作用の計測では,光干渉法を併用した力と膜厚分布の同時計測が可能な実験系の構築を目指しているが,気泡をカンチレバーの先端に付着された気泡プローブの作成をより的確におこなうため,そのプロセスに関する検討を行った.また,当初は光干渉法用のLED光源を装置に組み込むことを目的としていたが現状ではまだ達成できていない.斜め平板下を上昇する球形気泡群のクラスタ化に内在する気泡間相互作用の解析では,単一細管を有する気泡発生部を作成し,圧力コントローラによる制御により,一定の時間間隔で発生する単分散の気泡径分布を有する球形気泡群を生成することができた.高速度撮影と画像処理を用いて各時刻における気泡重心を検出し気泡運動を解析することで,2から数個程度までの気泡群における気泡間相互作用について検討できるようになった.まず,気泡壁面間の液膜排水過程については,実験装置の構築は完成したため,さらなる条件におけるデータ取得を行う.また,同時に理論的なモデルとの比較を目指し,潤滑理論による液膜形状の変化の解析を試みる.原子間力顕微鏡による気泡と壁面の相互作用力と膜厚分布の同時計測では,まず気泡プローブ制作過程の検討をさらに進める.気泡プローブの安定した製作法の確立と同時に,倒立顕微鏡の光源として干渉画像が得られるものを選定する.その後は,高速度カメラによる撮影と原子間力顕微鏡による計測を同期したシステムを構築し,相互作用力と膜厚分布の同時計測の計測システム構築を目指す.斜め平板下を上昇する球形気泡群のクラスタ化に内在する気泡間相互作用の解析では,現状では気泡レイノルズ数が100程度のデータのみが得られている.したがって,まずこの気泡レイノルズ数の影響を考察するためさらなる実験データを取得する.また,従来から知られているバルク中における二気泡間相互作用や壁面近傍を上昇する単一気泡に対する知見との比較を通して,斜め平板に沿ったまま上昇する気泡群における気泡間相互作用の特徴をより詳しく解析する.【薄い液膜の排水破断過程における電解質および界面活性剤の影響の解析】剛体壁と接近する気泡間に形成される薄い液膜を対象とした光干渉法による膜厚分布計測に関して,剛体壁としてマイカ基板を用いた実験装置を構築した.超純水,二種類の電解質溶液(酢酸ナトリウム水溶液,硫酸マグネシウム水溶液),界面活性剤水溶液(Triton X-100水溶液)を用い,接近速度1から2000マイクロメートル毎秒の条件において,排水時の膜厚分布形状の変化を取得し,各溶液における比較を行った.その結果,特に,二種の電解質溶液は気泡合体防止効果が異なるものとして知られているものであるが,サブマイクロメートルオーダーまでの膜厚の排水過程においては違いが見られないことがわかった.【原子間力顕微鏡を用いた気泡と壁面間相互作用の計測】原子間力顕微鏡のカンチレバーに気泡を修飾し,気泡が壁面に接近する際の相互作用力を計測する実験において,100マイクロメートル程度の気泡をカンチレバーに修飾する方法の検討を行った.

【斜め平板下を上昇する球形気泡群のクラスタ化に内在する気泡間相互作用の解析】二次元的な拘束を受ける球形気泡の群運動に関して,斜め平板下を上昇する球形気泡群ではクラスタ化が生じるが,単一細管から生成した気泡列の観察から2個から数個程度の気泡群の運動を解析し,クラスタ化に関わる気泡間相互作用の詳細を解析した.また,気泡表面の境界条件による影響を解析するため,界面活性剤溶液(ノースリップ)と電解質溶液(フリースリップ)をそれぞれ用いた比較実験を行った.その結果,前方気泡の影響により後方気泡が加速されること,縦並びの二気泡の配置は不安定で横並びへと変化すること,横並びの二気泡の上昇速度は単一気泡のそれに比べて低下すること.横並びの気泡列では,気泡数が増加すると上昇速度が低下すること等の気泡間相互作用に関する知見を得た.液膜排水過程の光干渉法による膜厚分布計測に関しては,従来は壁面にガラス(BK7)を用いていたが,より清浄で分子的に均一な面を用いて実験を行うため,壁面をマイカ平板に変更した実験系を構築した.マイカ板は親水性が強いため液膜の破断が生じにくくなるため,よりゆっくりとした接近速度の条件においても液膜の排水過程が十分長い間観測できるようになり,各溶液の比較がより詳細に行えるようになった.原子間力顕微鏡を用いた気泡と壁面間相互作用の計測では,光干渉法を併用した力と膜厚分布の同時計測が可能な実験系の構築を目指しているが,気泡をカンチレバーの先端に付着された気泡プローブの作成をより的確におこなうため,そのプロセスに関する検討を行った.また,当初は光干渉法用のLED光源を装置に組み込むことを目的としていたが現状ではまだ達成できていない.斜め平板下を上昇する球形気泡群のクラスタ化に内在する気泡間相互作用の解析では,単一細管を有する気泡発生部を作成し,圧力コントローラによる制御により,一定の時間間隔で発生する単分散の気泡径分布を有する球形気泡群を生成することができた.高速度撮影と画像処理を用いて各時刻における気泡重心を検出し気泡運動を解析することで,2から数個程度までの気泡群における気泡間相互作用について検討できるようになった.まず,気泡壁面間の液膜排水過程については,実験装置の構築は完成したため,さらなる条件におけるデータ取得を行う.また,同時に理論的なモデルとの比較を目指し,潤滑理論による液膜形状の変化の解析を試みる.原子間力顕微鏡による気泡と壁面の相互作用力と膜厚分布の同時計測では,まず気泡プローブ制作過程の検討をさらに進める.気泡プローブの安定した製作法の確立と同時に,倒立顕微鏡の光源として干渉画像が得られるものを選定する.その後は,高速度カメラによる撮影と原子間力顕微鏡による計測を同期したシステムを構築し,相互作用力と膜厚分布の同時計測の計測システム構築を目指す.斜め平板下を上昇する球形気泡群のクラスタ化に内在する気泡間相互作用の解析では,現状では気泡レイノルズ数が100程度のデータのみが得られている.
レーザー照射による炭化珪素半導体表面酸化膜の形成

レーザー照射による炭化珪素半導体(SiC)表面酸化膜の形成を目的として実験を行った。まず、急峻なSiO_2/SiC界面を得るためには、SiC表面の清浄化が必要であると考えた。一般的なSiCの表面クリーニング法では、クリーニング後に大気による汚染が心配される。そこで、レーザー照射による酸化膜形成前処理として、レーザー照射によるSiC表面クリーニングの可能性について実験を行った。レーザークリーニング法は、SiCに対する全く新しい方法であるため、条件の最適化から始めた。使用したレーザーは、KrFエキシマレーザーである。飛行時間型質量分析装置(TOF)を用いて、レーザーを照射した瞬間に表面から脱離する原子及び分子を観察したところ、10mJ/cm^2以上のエネルギー密度でレーザー照射を行うことにより、O、C、Siに関連する原子及び分子の脱離を確認した。TOF測定結果と表面モフォロジー及びショットキーダイオードの特性(ショットキーバリア高さ及び理想因子)の変化をあわせて考察することにより、エネルギー密度1030mJ/cm^2、照射回数I100回が、レーザークリーニング法の最適条件であることを明らかにした。また、エネルギー密度を50mJ/cm^2以上にした場合、SiC表面の劣化がはじまることが解った。この成果は、Japanese Journal of Applied Physicsに投稿中である。次に、レーザー照射による酸化膜作製についての実験を行った。酸化雰囲気として、O_2又はN_2Oを用いた。実験の結果、KrFエキシマレーザー照射によりSiCを酸化するためには、約800mJ/cm^2以上のエネルギー密度が必要であることが解った。しかし、このエネルギー密度では、レーザー照射によるSiC表面の破壊が同時に進行し、均一な酸化膜形成に至らないことが解った。酸化膜の均一化には、レーザーの波長及び酸化雰囲気を改善が必要である。SiCでは、酸化膜や電極形成前のエッチング処理として、Siプロセスと同様の室温でのフッ化水素酸(HF)処理が行われている。この室温HF処理後のSiC表面をX線光電子分光法により観察した結果、表面にグラファイト状の炭素が残留していることが解った。残留炭素は、SiO_2-SiC界面の特性を劣化させる一因だと考えられている。そこで、本年度は、SiO_2形成前の清浄化を目的として、1.沸騰HF処理、2.エキシマレーザー処理の2つの方法を用いた残留炭素除去を行った。1.沸騰HF処理後のSiC表面構造の観察HFとSiCの化学反応を促進させ、効果的に残留炭素の除去をすすめるために、反応温度を上昇させることを試みた。本研究では、沸騰HF処理を用いた。沸騰HF処理後の表面をX線光電子分光法により観察した結果、沸騰HF処理は室温HF処理に比べて、残留炭素を25%減少させることが解った。また、同軸型直衝突イオン散乱分光法による表面構造観察から、沸騰HF処理を行うことにより、表面原子配列が、より整った状態になることが解った。2.エキシマレーザーによるSiC表面の清浄化沸騰HF処理では、残留炭素を完全に取り除くことはできなかった。そこで、KrFエキシマレーザーを照射することによるSiC表面の清浄化を試みた。(1)エキシマレーザー照射エネルギー密度の最適化表面の清浄化を行うためには、SiCを分解しないレーザー照射エネルギー密度が必要である。また、そのエネルギー密度は、レーザー照射による酸化膜作製においても重要となる。そこで、飛行時間型質量分析器を用いて、KrFエキシマレーザーの照射エネルギー密度とSiCの分解について観察した。その結果、エネルギー密度0.3J/cm^2においても、表面から原子及び分子が脱離することが解った。