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触覚をめぐる美学史に向けて――G・バシュラールの芸術論を中心に――

本研究は、G・バシュラールの思想を中心に、ベルクソン、メルロ=ポンティ、ヘルダーの3人の思想家と比較検討し、触覚の問題を考察するものである。3年間を通して計3本の論文を発表した。そこから導き出された結論は以下の三点である。1)一見すると触覚と言語の問題を論じてるようには見えないベルクソン、メルロ=ポンティ、ヘルダーの議論において、その可能性を示すことができる。2)四人の思想家が身体と言語の関連を論じることで主題としたのは、身体による直接的経験を他者および時代を超えて伝達する可能性である。3)ただしこの点を芸術論の中心にすえ、言語芸術のもたらす快と結びつけた点にバシュラールの独自性がある。本研究は、G・バシュラールの思想を中心に、美学における触覚の問題を考察する。バシュラールは、言語芸術という通常は触覚性と結びつくことの少ない領域を中心に触覚の問題を論じることで、触覚性を芸術の普遍的な特性としてとらえる可能性を示している。そのため本研究は、触覚にまつわるバシュラールの思想を考察することでその独自性を明らかにし、美学における触覚の問題に新たな視点を提示することを目的としている。本年度は、絵画で表現される触覚性に着目した。具体例としてイブ=クラインの絵画および言説を取り上げることで、以下の結果を得た。1)絵画における非物質性を提唱したクラインは、物質的想像力概念とともに触覚的要素を重視したバシュラールとは正反対であるように一見すると思われるが、クラインがしばしばバシュラールに言及することからもうかがえるように両者の間には親近性が存在すること。2)その親近性とは、絵画表現にはある種の限定が必要であり、限定されたその表現の背後にあって絵画を支えるものの中にこそ、真の触覚的体験が存在する、という主張であること。3)したがってバシュラールにとって物質的想像力における触覚性はたとえ具象絵画であっても実は具体的な対象を背後から支える世界を必要としており、この背後の世界への着目が言語の重視と結びついていること。4)この点において、同じく絵画に着目しつつ身体の問題を論じたメルロ=ポンティとは異なる視点をバシュラールが持っていること、の4点である。本年度は当初の予定通り、絵画というジャンルに焦点を絞ってバシュラールの思想の独自性を明らかにし、結果として一定の成果を得た。その点において計画はおおむね順調に進展しているといえる。ただし、メルロ=ポンティとの比較という点では、より踏み込んだ研究が必要であるとの見通しに到達した。バシュラールは言語芸術という、通常は触覚性と結びつくことの少ないジャンルを中心に据えて、触覚性を芸術の普遍的な特質として捉える可能性を示している。そのため本研究は、触覚にまつわる彼の思想を考察することでその独自性を明らかにし、美学における触覚の問題に新たな視点を提示することを目的としている。本年度は計画通り、バシュラールとメルロ=ポンティとの比較研究をさらに進めた。その中で以下の結果を得た。1)バシュラールとメルロ=ポンティにおける触覚性は、身体概念、および触覚性概念の違いによるものであること、2)メルロ=ポンティは身体の一感官として触覚を捉えており、これに対してバシュラールは触覚性によって身体的な経験を超えたものをも念頭に置いていること。3)言語芸術に関しては、当初想定していたようにバシュラールのみが強調しているのではなく、メルロ=ポンティも身体の問題と関連して論じていること。4)ただしメルロ=ポンティの場合は、言語芸術と身体の関連を論じる際であっても、言語芸術はあくまで芸術ジャンルの一つとして絵画そのほかと同列のものとして論じられており、その点では言語芸術の特殊性を強調したバシュラールとは違いがあること、以上の4点である。また本年度予定していたヘルダーの研究については、資料収集とその調査を行った。論文の形でまとめることは本年度中には叶わなかったが、その点は次年度以降の課題としたい。本年度は当初の予定通り、メルロ=ポンティとの比較を通じて、バシュラールの独自性を明らかにし、一定の成果を得た。またヘルダーとの比較についても資料収集を完了し、研究に既に着手している。その点では概ね順調に進行しているといえる。ヘルダーとの比較研究を論文の形で発表することは今年度中には叶わなかったが、その場合に次年度に繰り越す可能性があることは、当初より計画に含まれていた。本研究は、G・バシュラールの思想を中心に、美学における触覚の問題を考察するものである。バシュラールは言語芸術という、通常は触覚性と結びつくことに少ないジャンルを中心に据え、言語芸術における身体の問題を考察する可能性を提示している。そのため本研究は、触覚にまつわる彼の思想を考察することでその独自性を明らかにし、美学における触覚の問題に新たな視点を提示する。最終年度は前年度から変更した計画のとおり、ヘルダーにおける触覚概念と言語の問題を考察した。1)ヘルダーにおける言語は基本的に聴覚と結び付けられるが、触覚および視覚と関連付けて言語が論じられる場合も存在する。2)触覚と関連付けられるときに言語は、原初の言語として論じられる。3)視覚と関連付けられるときに言語は、より発達した未来の言語として論じられる。

4)従って言語は触覚と視覚を橋渡しすることで、過去と未来の経験を連携する可能性を示すものと位置づけられている。3年間を通して計3本の論文を発表した。その中で、バシュラールの思想をベルクソン、メルロ=ポンティ、ヘルダーの3人の思想家と比較検討し、その独自性を示した。そこから導き出された結論は以下の三点である。1)一見すると芸術作品における触覚と言語の問題を論じてるようには見えないベルクソン、メルロ=ポンティ、ヘルダーの議論においても、丹念に資料を考察することによって、その可能性を示すことができる。2)バシュラールも含めた四人の思想家が身体と言語の連関を論じることによって問題としたことは、大きくまとめるならば身体による直接的経験を他者および時代を超えて伝達する可能性についてである。3)ただしこの点を芸術論の中心にすえた点においてバシュラールは他と異なっており、とりわけ身体の直接経験を言語芸術のもたらす快さと結びつけた点にその独自性がある。本研究は、G・バシュラールの思想を中心に、ベルクソン、メルロ=ポンティ、ヘルダーの3人の思想家と比較検討し、触覚の問題を考察するものである。1)一見すると触覚と言語の問題を論じてるようには見えないベルクソン、メルロ=ポンティ、ヘルダーの議論において、その可能性を示すことができる。2)四人の思想家が身体と言語の関連を論じることで主題としたのは、身体による直接的経験を他者および時代を超えて伝達する可能性である。3)ただしこの点を芸術論の中心にすえ、言語芸術のもたらす快と結びつけた点にバシュラールの独自性がある。今後の研究は二つの方向で進める予定である。一つは27年度の研究の延長線上に、より踏み込んだ形でバシュラールとメルロ=ポンティの比較を行う。第二に、これと並行してヘルダーの研究にも着手する予定である。今年度は昨年度に引き続きヘルダーとの比較研究を行い、論文の形で発表する。また余裕がある場合には、ベンヤミン、マクルーハンとの比較研究に着手する。美学予定していた学会出席が叶わなかったため。今年度開催の学会の旅費に当てる。
３Ｔ　ＭＲＩを用いた聴器画像診断の最適化に関する基礎的・臨床的検討

3T装置を用いた側頭骨領域のMRI画像について,3D高分解能画像および拡散強調画像(DWI)を中心に検討を行った.3D画像として,高速スピンエコー法がグラディエントエコー法よりも有用であった.DWIについては以下の知見を得た.1)EPIは,磁化率アーチファクトの影響が強く適さない.2)見かけの拡散係数を加味することで診断能が向上する.3)非EPIである3D PSIFを用いて,磁化率アーチファクト少ない高分解能画像が得られる.4)周波数エンコード方向でデータ収集を分割したEPIでは磁化率アーチファクトの影響を低減した高分解能のDWIを得ることが可能となったが,幾つかの問題点が残された.昨年度に続き,32ch coilを用いて撮像された側頭骨の画像について, 3D高分解能画像および拡散強調画像(DWI)を中心に検討した.3D高分解能画像として,refocusing flip angleを可変とする高速スピンエコー法(SPACE)が有用であることが示された.その撮像シーケンスの最適化に関して,ファントム実験による検討を行った.真珠腫の診断におけるDWIの有用性に関しては,従来のecho planar imaging (EPI)を用いた撮像法の問題点を明らかにするとともに,定量的指標である見かけの拡散係数(ADC)を加味して評価することで診断能が向上することを明らかとした.また,非EPIの3D PSIFを用いたDWIが,EPIを用いたDWI(EPI-DWI)よりも高い診断能を有することを示した.平成24年9月から,周波数エンコード方向でデータ収集を分割したEPIを用いたDWIが,work-in-progressの撮像法として使用可能となった.従来のEPIと比べて磁化率アーチファクトに伴う歪みの低減と高分解能化が可能と考えられ,ファントム実験,正常ボランティアおよび臨床例での検討を行っている.基礎的検討では,segmentation数を増加させ,parallel imagingの因子を増加させるほど画像の歪み磁化率アーチファクトを低減できることが判明したが,撮像時間の延長や信号・ノイズ比の低下などをもとらすという問題があった.臨床例におけるこれまでの検討でも従来のEPI-DWIと比べて歪みの少ない高分解能の画像が取得可能であるが,1)撮像時間がやや長い,2)信号・ノイズ比が低い,3) 3D PSIFと比較すると磁化率アーチファクトの影響が無視できない,などの問題点が認識された.撮像法の最適化に関する今後の検討が必要と思われる.3T MRIで32ch coilを用いた側頭骨領域のMRI画像について, 3DFTで撮像された高分解能画像(heavily T2強調画像,T1強調画像,FLAIR)および拡散強調画像(DWI)を中心に基礎的および臨床的検討を行った.3D高分解能画像としては,refocusing flip angleを可変とする高速スピンエコー法(SPACE)が,グラディエントエコー法を用いた撮像法よりも有用であることが示された.その撮像シーケンスの最適化に関して,ファントム実験による検討を行った.側頭骨領域のDWIについては以下の点が明らかとなった.1) EPI (echo-planar imaging)を用いたDWIは,磁化率アーチファクトの影響が強く,この領域のDWIとしては適さない.2)見かけの拡散係数(ADC)を加味して評価することで診断能が向上する.3)非EPIである3D PSIFを用いたDWIでは,磁化率アーチファクト少ない高分解能画像が得られ,解剖学的詳細の評価や他の画像との対応も容易であった.問題点として,ADCなどの定量的解析が困難なことが挙げられる.さらに,周波数エンコード方向でデータ収集を分割したEPI (readout-segmented EPI: RESOLVE)を用いたDWIを使用することが可能となったので,その有用性と問題点について,基礎的および臨床的検討をprospectiveに行った.同法を用いることによって,磁化率アーチファクトの影響を低減した高分解能のDWIを得ることが可能となった.しかし,撮像時間が長い,信号・ノイズ比が低い,非EPIと比較すると磁化率アーチファクトの影響が無視できない,などの問題点が認識され,今後の課題と考えられた.3T装置を用いた側頭骨領域のMRI画像について,3D高分解能画像および拡散強調画像(DWI)を中心に検討を行った.3D画像として,高速スピンエコー法がグラディエントエコー法よりも有用であった.DWIについては以下の知見を得た.1)EPIは,磁化率アーチファクトの影響が強く適さない.2)見かけの拡散係数を加味することで診断能が向上する.3)非EPIである3D PSIFを用いて,磁化率アーチファクト少ない高分解能画像が得られる.4)周波数エンコード方向でデータ収集を分割したEPIでは磁化率アーチファクトの影響を低減した高分解能のDWIを得ることが可能となったが,幾つかの問題点が残された.32ch coilを用いて撮像された側頭骨の画像について,3DFTで撮像された高分解能画像(heavily T2強調画像,T1強調画像,FLAIR)および拡散強調画像(DWI)を中心に検討した.Heavily T2強調画像としては,CISSやtrue SSFPなどのグラディエントエコー系の撮像法と高速スピンエコー(FSE)系の撮像法が選択可能である.通常の撮像としては磁化率アーチファクトの影響が少ない

FSE系の撮像が好ましいが,聴神経腫瘍などの腫瘍性病変では造影増強効果のみられるtrue SSFPなども有用である.T1強調画像としてもFSE系の撮像法が好ましいが, 1)造影検査で血流によるアーチファクトがみられる,2)脳神経のコントラストが乏しいなどの問題点があり,検討の余地がある.3D FLAIRは,内耳迷路の蛋白濃度の変化や淡い造影増強効果を鋭敏に捉えることが可能であるが,強く増強される病変の増強効果に関してはT1強調画像に劣る場合も多く,その適応には注意を要する. DWIとしては, EPI (echo-planar imaging) -DWIについて真珠腫例を中心に検討した.真珠腫診断における有用性はしられているが,磁化率アーチファクトの影響によると思われる偽陰性や偽陽性がみられ,更なる最適化もしくはnon-EPIの撮像法が必要と考えられる.なお,ADCを計測することで偽陰性や偽陽性を減少できることも示された.3D PSIFを用いたDWIでは,磁化率アーチファクト少ない高分解能画像が得られ,解剖学的詳細の評価や他の画像との対応も容易であった.問題点として,ADCなどの定量的解析が困難なことが挙げられる.ファントム実験は現在進行中であり,EPI-DWIの各種パラメータの検討,PSIF-DWIにおける定量的解析の可能性の検討を行っている.これまでの検討で,3T MRIを用いた側頭骨画像診断の最適化は,3Dの高分解能画像やDWIを主体としてある程度明瞭になりつつある.特に,拡散強調画像については,従来のEPIに加えて,3D PSIFやread-out segmented EPIを用いた撮像法を応用し,それぞれの有用性や問題点が明らかになりつつある.ただ,使用装置による制約もあり,非EPIのDWIに関する検討が十分に行えていないのが現状である.特注のMRIファントムの納入に時間を要したため,まず臨床的な検討を先行させている.ファントム実験の開始が遅れたために,基礎的な検討が予定よりやや遅れており,そのデータを元に施行する予定の正常被験者を対象とした検討が未着手の状態である.本年度は,現在進行中のread-out segmented EPIを用いたDWIに関する臨床的検討を中心に行い,関連学会に報告する.放射線部スタッフの協力をえて,撮像法の最適化や,問題点の改善を図る予定である.さらに,これまで検討してきた研究内容をまとめる.現時点で行っている拡散強調画像を中心としたファントム実験に加えて,3D T1強調画像およびFLAIRに関する検討を行ってゆく.また,可能な限りnon-EPI DWIなどの新たな撮像法を導入し,ファントム実験,正常被験者における検討を行って,臨床応用を進めてゆく.また,これまでに得られた知見を,関連学会に報告する.なお,今後の研究を進めるに際して,ソフトウェアライセンスの問題が生じる可能性があり,装置メーカーとの交渉を行っている.当初予定していた画像解析ソフトの購入をワークステーション用のwindows PCに変更したため,その差額などが繰り越されている.これまでの研究結果に対する統計学的処理を行うために,医用統計のソフトウェアが必要となったため,適当なソフトウェアを購入予定である.
高分解能DVD分光器の改良と分光学教材の開発

研究代表者が開発したDVD分光器をさらに改良し、より高精度で高分解能なものにした。スペクトル撮影は、これまでのデジタルカメラから、より安価なWEBカメラを用いる方法にし、十分な精度のスペクトルを連続的に観察でき、また観察スペクトル画像を直接液晶プロジェクターで投影できるなど教材・演示機材として利点を持つことを示した。また、iPadなどのタブレット端末もスペクトル観察の演示に有効であることを示した。DVD分光器は身の回りのものだけでできる教育用簡易分光器である。簡単なものであるがNa D線(0.6nm)を2本に分離して観測できる分解能を持つ。スペクトル写真の撮影には、これまでコンパクトデジカメを使用してきたが、今年度は、より安価で最近普及してきているWEBカメラの利用を検討した。その結果、千円数千円程度の低価格のものでも、比較的高画質のスペクトル画像が得られ、撮影した画像をそのまま液晶プロジェクターで投影したり、データを表計算ソフトなどで直接解析したりすることが可能なので、演示用・教育用に適していることがわかった。また、得られたスペクトル画像の解析では、これまで波長校正などを表計算ソフトを使って手作業で行ってきたが、表計算ソフトの解析機能を利用して、より自動化できるように検討した。これまでの所、波長基準となるピーク位置を入力すれば、そのあとは自動的に直線近似および3次関数曲線近似で波長校正をしてスペクトルチャートを作図できるようにした。以上のことにより、ノートPCとWEBカメラがあれば、極めて簡易に可視スペクトルのスペクトルチャートが得られるようになった。また、最近普及しつつあるLED電球、LED懐中電灯などのスペクトルを測定し、これまでの照明光との比較をした。また、本システムを用いることにより、生徒実験などで合成したフルオレセインの蛍光を感度良く測定できることを示した。このような合成と組み合わせて一連の生徒実験を組むことができる。昨年度に検討を始めたWEBカメラを利用したDVD分光器のスペクトル画像撮影法についてさらに検討した。その結果、安価なWEBカメラを用いても高品質のスペクトル画像が得られることが実証され、かつWEBカメラの特性を活かして動画モードでスペクトルを連続的に撮影することにより、効率よく迅速に高品質のスペクトル画像を蓄積できることを示した。特に最近のWEBカメラは安価なものでも撮影条件を細かく設定でき、オートフォーカスモードを備えるなど、スペクトル画像撮影に適していることがわかった。また、WEBカメラを使用することにより、演示実験などで効果的にスペクトル画像をスクリーンに投影することができることを示し、"教育機器"としての能力を示した。発光スペクトルのデータ蓄積に関しては、水素、ヘリウム、クリプトン、キセノンなどの基本的な気体放電管のスペクトルを本システムで測定し、通常の表計算ソフトを使ってスペクトルチャートとした。ごく簡単なシステムであるにもかかわらず、発光強度の弱い輝線も再現性良く測定されることがわかり、DVD分光器の"測定器"としての能力を示すことができた。また、最近のLED照明、有機EL素子を使った携帯電話気の画面の発光スペクトルを測定し、発光体や蛍光体の違いによるスペクトルの相違など興味深い結果を得ている。吸収スペクトルについては、これまでのバック光源として白色蛍光灯を利用した方法に替えて、白色LEDスライドビューアーを用いた方法を検討し、LEDによる光がほぼ連続スペクトルであることから、水銀の輝線がある蛍光灯を用いた方法より優れていることがわかった。ただし、この方法はカメラの固定、スライドビューアーの利用箇所を一定にするなど留意すべき事項がある。現在、検量線などの検討を行い、より信頼できる吸収スペクトルの測定をめざしている。本年度は最終年度として、これまでの研究の総仕上げとして、実験方法の再検討と得られた結果の整理、およびさらに簡便で効果的な演示方法の検討を中心に行った。これまでコンパクトデジタルカメラやWEBカメラを利用してスペクトル撮影を行ってきたが、今年度はこの方法をより精度の高いものとして市販の汎用WEBカメラでも良質のスペクトルが撮影できるようになった。また、iPadのカメラ機能と液晶画面を利用して、DVD分光器とiPadだけで観測スペクトルを演示できる方法を開発し、講座や講演会などで演示をより効果的に実施できるようにした。実際にこの方法で博物館の展示場で入館者に各種光源のスペクトルをその場で見せながら展示解説を行ったり、数十名規模の比較的小さい一般会場での公開講座でスペクトルを見てもらいながら講演をして、その効果を確認した。この方法は、DVD分光器をiPadのカメラ部分に両面テープで取り付けるだけで実施でき、非常に簡便でかつ比較的大型の表示画面でスペクトルが見られるという演示効果の高いものである。観測スペクトルの解析では、改良した潜望鏡型DVD分光器と高解像度のコンパクトデジタルカメラで撮影した太陽光スペクトルを詳細に分析して観測されるフラウンホーファー線の詳細な同定を行い、明瞭な水素やナトリウムの暗線をはじめ、鉄やマグネシウムなどによる多数の微細な暗線も波長精度良く観測されていることがわかり、DVD分光器が教材や“簡易測定器"としての利用価値が高いことを再確認した。観測されたスペクトル画像および得られたスペクトルチャートのついては整理を進めており、教材としての公開を目指している。

また、分光学実験の教育プログラムを検討し、新年度になるが、その内容で博物館での実験教室、大学などでの講座で実施する予定になっている。吸収スペクトルの検量線の検討が現在進行中であることを除いて、交付申請書に記載した目的をほぼ達成している。全体として、安価な自作DVD分光器システムの教材・"教育機器"としての有効性を示している。24年度が最終年度であるため、記入しない。これまでと同様に、新規検討課題に取り組むとともに、最終年度として、教育プログラム、教材として一般に広く利用できるような形、例えばホームページの作成に取り組み必要がある。これまでに、測定したスペクトル画像、それを元にしたスペクトルチャートをまとめ、小中高などそれぞれのレベルに即した内容としていく予定である。
乳児をもつ母親の育児に伴うストレスマネジメント尺度の開発と信頼性・妥当性の検討

本研究の目的は,乳児をもつ母親の育児に伴うストレスマネジメント尺度を開発し,信頼性と妥当性を検証することである.ストレスマネジメントは,ストレスを自分で観察し,うまく対処してストレス反応を緩和することといわれ,ストレスを軽減するための支援や健康教育を検討するために広く使用されている.しかし,育児をする母親のストレスマネジメントの定義を吟味し,概念的に検討された研究は見当たらない.乳児をもつ母親が自身で育児に伴うストレスマネジメントできるような支援を構築するためには,育児に伴うストレスマネジメントの概念を明らかにする必要がある.そこで,本研究では,まず育児に伴うストレスマネジメントの概念分析を行った.概念分析は,国内外の34文献を対象とし,Rodgersの概念分析の手法を用いて分析した.概念分析の結果得られた育児に伴うストレスマネジメントの概念は,乳幼児をもつ母親が育児に伴うストレスを自覚し,ストレスへの対処が可能であるという認識を抱くことで,様々な対処行動の中から自身に適した方法を選択・実行し,実行した対処行動を振り返り修正しながら育児に伴うストレス状況に応じて対処行動を使い分け,対処行動を工夫することであった.「育児に伴うストレスマネジメントの概念分析」の論文を投稿し,原著論文として採択された.次に,乳児をもつ母親の育児に伴うストレスマネジメント能力を明らかにするために面接調査を実施した.育児に伴うストレスマネジメントの概念分析から得られた概念を参考に,インタビューガイドを作成し,生後810か月の児をもつ母親12名を対象に半構成的面接を行った.そのデータをもとに内容分析を行い,カテゴリ,サブカテゴリを形成し,乳児をもつ母親の育児に伴うストレスマネジメント能力を抽出した.今後,これらの研究結果をもとに尺度の質問項目案を作成し,研究を遂行する予定である。平成30年度の当初の計画は,乳児をもつ母親の育児に伴うストレスマネジメント尺度の質問項目案の作成であったが,半構成的面接調査の分析に留まり,質問項目案の作成に至らなかった.年度内に予定していた尺度の質問項目案を作成する.また,本来令和元年度に予定していた尺度項目案の表面妥当性を確保するために,乳児をもつ母親数名にプレテストを行い,予備尺度を作成する.さらに,予備尺度を用いて乳児をもつ母親の育児に伴うストレスマネジメント尺度の信頼性・妥当性の検証に向けた調査を実施する予定である.本研究の目的は,乳児をもつ母親の育児に伴うストレスマネジメント尺度を開発し,信頼性と妥当性を検証することである.ストレスマネジメントは,ストレスを自分で観察し,うまく対処してストレス反応を緩和することといわれ,ストレスを軽減するための支援や健康教育を検討するために広く使用されている.しかし,育児をする母親のストレスマネジメントの定義を吟味し,概念的に検討された研究は見当たらない.乳児をもつ母親が自身で育児に伴うストレスマネジメントできるような支援を構築するためには,育児に伴うストレスマネジメントの概念を明らかにする必要がある.そこで,本研究では,まず育児に伴うストレスマネジメントの概念分析を行った.概念分析は,国内外の34文献を対象とし,Rodgersの概念分析の手法を用いて分析した.概念分析の結果得られた育児に伴うストレスマネジメントの概念は,乳幼児をもつ母親が育児に伴うストレスを自覚し,ストレスへの対処が可能であるという認識を抱くことで,様々な対処行動の中から自身に適した方法を選択・実行し,実行した対処行動を振り返り修正しながら育児に伴うストレス状況に応じて対処行動を使い分け,対処行動を工夫することであった.「育児に伴うストレスマネジメントの概念分析」の論文を投稿し,原著論文として採択された.次に,乳児をもつ母親の育児に伴うストレスマネジメント能力を明らかにするために面接調査を実施した.育児に伴うストレスマネジメントの概念分析から得られた概念を参考に,インタビューガイドを作成し,生後810か月の児をもつ母親12名を対象に半構成的面接を行った.そのデータをもとに内容分析を行い,カテゴリ,サブカテゴリを形成し,乳児をもつ母親の育児に伴うストレスマネジメント能力を抽出した.今後,これらの研究結果をもとに尺度の質問項目案を作成し,研究を遂行する予定である。平成30年度の当初の計画は,乳児をもつ母親の育児に伴うストレスマネジメント尺度の質問項目案の作成であったが,半構成的面接調査の分析に留まり,質問項目案の作成に至らなかった.年度内に予定していた尺度の質問項目案を作成する.また,本来令和元年度に予定していた尺度項目案の表面妥当性を確保するために,乳児をもつ母親数名にプレテストを行い,予備尺度を作成する.さらに,予備尺度を用いて乳児をもつ母親の育児に伴うストレスマネジメント尺度の信頼性・妥当性の検証に向けた調査を実施する予定である.半構成的面接調査にかかる費用は予定通りであったが,学会等での発表を実施しなかったため,使用予定額が余剰した.次年度は、尺度の信頼性・妥当性の検証の調査の実施,研究成果発表に伴う英語校正や学会参加費などに使用する予定である.
バーチャルスタジオ撮影のための演者と仮想物体のインタラクション環境の構築

バーチャルスタジオ撮影環境において,演者が仮想物体を直接操作できるようなインタラクション機能を実現することを目標に,以下の技術を中心に研究を行った.(1)演者が直接操作する仮想物体に対して,現実物体と変わらない形状やふるまいを実現するために,現実物体を複数のカメラを用いて継続的に観測し,得られた観測画像に基づいて,現実物体の3次元形状や,操作時の変形特性などを仮想物体モデルとして獲得するための技術.(2)演者が自分の手を用いて行う直接操作の内容を,映像中にデバイスを露出させることなく計測し,仮想物体に反映させるために,演者の手に位置センサとデータグローブを装着させることで仮想物体の直接操作を実現すると共に,そのときの演者の手を3次元CGで描画された仮想の手に置き換えることで,位置センサやデータグローブ等のデバイスが撮影映像中に現れないようにするための技術.(3)直接操作の対象となる仮想物体を,映像中にデバイスを露出させることなく演者に提示するために,仮想物体と同一形状で,かつ演者が指示・操作すべき位置にマーカを付した現実物体を仮想物体の代わりに演者に操作してもらい,そのときの位置・姿勢を撮影カメラの映像から復元して仮想物体に置き換えることで,視覚・力覚フィードバックを伴う仮想物体操作を実現する技術.(4) (2),(3)の過程では,演者の存在するスタジオ内の現実空間,仮想物体のCG画像を描画するための計算機内の仮想空間,それらの空間における演者の手や仮想物体の3次元の位置関係に関する演者の知覚空間の3つの間に位置ずれが生じるため,これを演者による仮想物体操作の過程を通じて適応的に補正し,3つの空間を矛盾なく融合させるための技術.バーチャルスタジオ撮影環境において,演者が仮想物体を直接操作できるようなインタラクション機能を実現することを目標に,以下の技術を中心に研究を行った.(1)演者が直接操作する仮想物体に対して,現実物体と変わらない形状やふるまいを実現するために,現実物体を複数のカメラを用いて継続的に観測し,得られた観測画像に基づいて,現実物体の3次元形状や,操作時の変形特性などを仮想物体モデルとして獲得するための技術.(2)演者が自分の手を用いて行う直接操作の内容を,映像中にデバイスを露出させることなく計測し,仮想物体に反映させるために,演者の手に位置センサとデータグローブを装着させることで仮想物体の直接操作を実現すると共に,そのときの演者の手を3次元CGで描画された仮想の手に置き換えることで,位置センサやデータグローブ等のデバイスが撮影映像中に現れないようにするための技術.(3)直接操作の対象となる仮想物体を,映像中にデバイスを露出させることなく演者に提示するために,仮想物体と同一形状で,かつ演者が指示・操作すべき位置にマーカを付した現実物体を仮想物体の代わりに演者に操作してもらい,そのときの位置・姿勢を撮影カメラの映像から復元して仮想物体に置き換えることで,視覚・力覚フィードバックを伴う仮想物体操作を実現する技術.(4) (2),(3)の過程では,演者の存在するスタジオ内の現実空間,仮想物体のCG画像を描画するための計算機内の仮想空間,それらの空間における演者の手や仮想物体の3次元の位置関係に関する演者の知覚空間の3つの間に位置ずれが生じるため,これを演者による仮想物体操作の過程を通じて適応的に補正し,3つの空間を矛盾なく融合させるための技術.バーチャルスタジオにおいて,演者の手先や指示棒などの位置・姿勢をセンサや画像処理などによって獲得する場合,センサデータや画像処理の結果にはある程度の誤差が避けられない.このような誤差により,演者による仮想物体操作の際に,演者の手先や指示棒の実際の3次元位置と,システム内部に獲得された3次元位置の間に位置ずれが生じると,演者は指示したい位置を指示できず,仮想物体操作に支障を来す.また,現実空間と仮想空間を重畳した画像を生成するには,演者の撮影に利用するカメラのパラメータをキャリブレーションによって求め,そのパラメータを用いて仮想空間の画像を生成する必要があるが,このキャリブレーションにもある程度の誤差は避けられない.このような誤差によって,演者を撮影するカメラと,仮想空間の画像を生成するカメラのパラメータが一致しない場合,仮想物体を操作している演者の画像と仮想物体画像を重畳した画像を生成すると,その画像中において,演者の手や指示棒などの先が仮想物体の指示位置からずれてしまうことになる.そこで本年度は,演者による物体操作の過程を利用して,上のような誤差を適応的に補正する処理を実現した.演者による仮想物体操作では,演者は当然,仮想物体を操作する目的で自分の手や指示棒などを動かしているはずであるから,このことを文脈的知識として利用することにより,上のような誤差を適応的に補正することができると考えられる.すなわち,システムが演者から獲得した指示位置が仮想物体の位置と一致しなかったり,重畳画像中で演者の手や指示棒が仮想物体上になかった場合には,上の文脈的知識に基づいて,これが誤差によるものであると判断し,このような状況が生じないように現実空間と仮想空間の位置関係を修正することによって,誤差を補正する.本研究では,バーチャルスタジオ撮影において,演者が仮想物体を直接操作できるインタラクション環境の構築を目標として,以下の3つの技術を中心に開発を進めている.(1)撮影用カメラのみを用いて演者の顔の位置・姿勢を実時間推定し,仮想物体提示に反映させる技術

(2)演者が仮想物体操作に用いる任意の現実物体の位置・姿勢を,撮影用カメラのみから実時間推定する技術(3)(1)(2)の処理で生じる誤差を適応的に補正し,現実空間と仮想空間を矛盾なく位置合わせするための技術本年度は,演者が自分の手を利用して仮想物体を操作する場合を対象として,上の(3)の技術を開発した.具体的には,演者が自分の手を利用して仮想物体を操作できるようにするために,演者の手の姿勢・位置をデータグローブを利用して計測する.このとき,映像の見苦しさの問題を解決するために,データグローブを装着した演者の手領域をクロマキー合成を利用してCGによる仮想手に置き換える.さらに,この仮想手が仮想物体に対して適切な位置・姿勢をとるように補正することにより,仮想物体操作の過程で手の位置・姿勢に生じる誤差を適応的に修正する.また,上と並行して,上の(2)の技術についても検討を開始した.具体的には,演者に特定の色で着色された現実物体を操作してもらい,スタジオカメラ画像中からその色の領域を抽出する.その一方,この現実物体の3次元形状を作成して予め3次元モデルを作成しておき,このモデルに基づいて演者が操作している現実物体の位置・姿勢を推定する.これに対して,仮想物体を重畳することにより,演者は現実物体を手に感じながら操作しつつ,視聴者用の合成映像では,演者が様々な映像効果を持った仮想物体を操作しているかのような映像が表示される.さらに,上の他にも(1)に関連した表情認識・変換のための技術についても検討した.本研究では,バーチャルスタジオ撮影において,演者が仮想物体を直接操作できるインタラクション環境の構築を目標としている.このとき,演者が仮想物体操作に用いるデータグローブが映像中に現れることは望ましくないことから,昨年度までの研究成果として,データグローブを装着した演者の手領域をCGによる仮想の手に置き換えることで,データグローブの装着に伴う映像の見苦しさの問題を解決し,さらにこの仮想手を,仮想物体に対して適切な位置・姿勢となるように制御することにより,仮想物体操作におけるレジストレーション誤差を適応的に修正する手法を提案している.しかし,この手法では,演者が仮想物体を操作しようとしている状況のみを想定しており,そもそも演者が仮想物体を操作しようとしているのかいないのかという操作意図を認識することはできない.従来から,仮想物体操作におけるユーザの操作意図は,ユーザの手と仮想物体の定量的な位置関係に基づいて認識されることが多かったが,データグローブによる計測データには誤差が含まれ,また手と仮想物体との位置関係にも個人差が含まれるため,本来は,この位置関係の評価パラメータを,利用者に合わせて調整する個人適応が必要となる.ただし,このためには演者の操作意図に関する教師データが必要となる.そこで今年度は,演者による仮想物体操作を継続的に観測し,システムが演者による操作意図を誤認識したときに演者がとる典型的な行動(仮想物体の掴み直し等)を検出することで,誤認識を検出し,個人適応のための教師データとして利用する方法を提案した.また,上述のように演者の手領域を仮想手に置き換えるには,演者の手の精密なモデルが必要となる.そこで,人間の手を姿勢を変えながら継続的に観測することによって,その形状や関節構造を精密に計測可能な3次元形状計測手法についても提案した.本研究では,バーチャルスタジオ撮影において,演者が仮想物体を直接操作できるインタラクション環境の構築を目標としている.
3次元モデルを用いた微少残存白血病細胞の動態解析に基づく再発予知的治療戦略の創成

1.平成17年度の研究期間では,セルラオートマトン法を用いて顆粒球系造血モデルの骨格を構築した。幹細胞から成熟好中球までの造血過程を分裂期細胞と非分裂期細胞に大別し、分化段階に応じて15段階に分画化した。実験的に得られている分裂回数および通過時間(分化に要する時間)に対応した計算ステップ数をそれぞれの分化段階に設定した。その特徴は,1)骨髄を想定した3次元空間に、2)生体の骨髄に存在する骨梁や血管を構造物として取り入れた近似的骨髄空間を構築した。3)細胞は局所近傍則に従って解析空間内の区分領域から隣接する区分領域へ移動し、分化・分裂する。4)細胞の動態を直接モニター上に表示し,5)解析空間内の全ての細胞の位置、分化段階は経時的に抽出可能とした。この造血モデル上で造血システムの恒常性維持、抗がん剤投与、およびG-CSF投与時の顆粒球造血過程の細胞動態を解析し、臨床データとの比較からモデルの有用性を示すことが可能であった。2.平成18年度の研究期間では,1)上記解析結果の学会報告.2)シュミレーションソフト化,3)微小残存白血病細胞(MRD)の動態解析を行った.1.平成17年度の研究期間では,セルラオートマトン法を用いて顆粒球系造血モデルの骨格を構築した。2.平成18年度の研究期間では,1)上記解析結果の学会報告.2)シュミレーションソフト化,3)微小残存白血病細胞(MRD)の動態解析を行った.セルラオートマトン法を用いて顆粒球系造血モデルを構築した。本モデルの解析には、骨髓を想定した3次元空間を設定し、生体の骨髓に存在する骨梁や血管を構造物として取り入れた近似的骨髓空間を構築した。解析空間を130個×130個×130個(2,197,000個)の区分領域に分割し、1つの区分領域は細胞1つ分に相当する大きさとした。細胞は、局所近傍則に従って解析空間内の区分領域から隣接する区分領域へ1計算ステップごとに移動し、分化・分裂する。解析空間内の全ての細胞の現在位置、分化段階を把握し、シミュレーション結果を抽出可能とした。更に、シミュレーション中の全体の現象を直接モニター上に表示し、視覚的に造血過程を観察した。この造血モデルを用いて造血システムの恒常性維持、抗がん剤投与、およびG-CSF投与時の顆粒球造血過程の細胞動態を解析し、臨床データとの比較からモデルの有用性を検討した。[結果]1.本モデルは定常状態に変動を与えられても、再び定常状態に回復する恒常性と頑丈性を示した。本モデルでの幹細胞の動態解析から、幹細胞の通過時間および自己複製時間はそれぞれ33.3日、16.7日と算出された。2.抗がん剤投与モデルでは、分裂期細胞の消去により、好中球減少が投与後7日後から出現し、臨床的データに一致した。更に、連続した治療による好中球減少期間の遷延化も再現可能であった。3.G-CSF投与モデルでは、抗がん剤投与後の好中球減少期間に対する短縮効果を再現し、その短縮期間は臨床データに完全に一致した。好中球減少に対するG-CSFの至適な投与開始日を検討した結果、G-CSFは好中球減少後に投与されても、好中球減少前に投与開始した場合と同等な好中球減少期間の短縮が可能であることが示された。本年度の研究により、骨髓内顆粒球系細胞の動きを再現し得る造血モデルの骨格が構築された。平成17年度の研究期間にセルラオートマトン法を用いた顆粒球系造血モデルの骨格を構築した。その特徴は,(1)骨髄を想定した3次元空間に、(2)生体の骨髄に存在する骨梁や血管を構造物として取り入れた近似的骨髄空間を構築した。(3)細胞は局所近傍則に従って解析空間内の区分領域から隣接する区分領域へ移動し、分化・分裂する。(4)細胞の動態を直接モニター上に表示し,(5)解析空間内の全ての細胞の位置、分化段階は経時的に抽出可能とした。

この造血モデル上で造血システムの恒常性維持、抗がん剤投与、およびG-CSF投与時の顆粒球造血過程の細胞動態を解析し、臨床データとの比較からモデルの有用性を示すことが可能であった。平成18年度の研究期間では(1)上記解析結果の学会報告,(2)シュミレーションソフト化,(3)微小残存白血病細胞(MRD)の動態解析を行った.(2)条件設定やデータの入力を簡易化することは,使いやすさの向上と解析時間の短縮を図ることが出来る.また,造血の基本理解を目指した教育ソフトとしての普及版を作成するためには汎用化(Windows/Mac対応)が必要と考え,まずはユーザーフレンドリー仕様のWindows対応版の開発を進めている.(3)白血病幹細胞の存在が概念から事実的存在へと明らかになりつつある.微小残存白血病細胞(MRD)の動態を解析するために,白血病幹細胞をモデルへ導入し,正常幹細胞の動態との比較を開始した.MRDの骨髄細胞の正常分化への影響を動態解析から探り,臨床応用可能な再発予知因子を解明する.
マダイの卵成熟能獲得を巡る分子機構の解明

性成熟したマダイ卵巣から分離した卵濾胞の培養系を用い、卵濾胞の比較トランスクリプトームを実施した。卵成熟能獲得前後の比較(別個体)では、獲得後の個体で、黄体形成ホルモン受容体遺伝子の発現が6倍、プロゲステロン受容体遺伝子の発現が8倍高かった。また、人為的に成熟能を付与するために卵濾胞をヒト胎盤性性腺刺激ホルモン(hCG)で刺激し、12時間後に遺伝子発現を対照区と比較したところ、hCG区で発現が多い遺伝子は、性ステロイドホルモン合成酵素、tight junctionタンパクなどであった。この内、約900倍発現が上昇していた遺伝子が卵成熟誘起ステロイドの合成を制御する酵素をコードする可能性が高い。2014年度はマダイのゲノム解読のための半数体を作出し、また雌性発生二倍体の作出を試みた。さらに半数体のゲノム解読を実施した。はじめに半数体および雌性発生二倍体を作出するため、マダイ精子のゲノムを破壊(不活化)するための紫外線照射条件の検討を行った。その結果3000 erg/mm2が適当と判明した。次に不活化精子を用いて人工授精を行い半数体仔魚を作出した。さらに不活化した精子を媒精した半数体受精卵を高圧処理することで第一卵割阻止型の雌性発生二倍体(ダブルハプロイド)の作成を試みた。種々の条件下でゲノムの倍化を試みたが、正常な形態の孵化仔魚の割合は最高でも0.12%であり、ほとんどは半数体症候群と思われる形態異常であった。現在ダブルハプロイド候補4個体を飼育中である。これらの個体は十分な大きさまで成長させた後、標識装着により個体識別した後、鰭の一部を切除してそこからゲノムDNAを抽出し、マイクロサテライトマーカーを用いて完全ホモ化の確認を行う予定である。一方、得られた半数体仔魚についてプロイディーアナライザーを用いて半数体であることを確認した後、仔魚全体からDNAを抽出し中央水産研究所保有の次世代シークエンサー、イオンプロトンでゲノム塩基配列解析を実施した。得られた配列をアセンブルしたところ、約10万のコンティグ(平均7kb、最長200kb)が得られ、遺伝子発現解析(RNA-seq)で利用するリファレンス配列の整備が進んだ。増養殖研究所南勢庁舎の海面網生け簀において自然条件下で飼育していたマダイ成魚をとりあげ、卵巣内に透明化した成熟卵を持つ雌マダイ1個体を材料として実験を行った。卵巣を取り出し培養液(L-15, pH7.4)中でハサミで細切したのち、駒込ピペットで吸引と吐出を繰り返して卵母細胞を分離した。分離した卵母細胞は篩で選別し、さらに実体顕微鏡下で卵母細胞径が500μm前後のものを実験に使用した。これらは翌日に卵成熟し産卵される予定の卵母細胞と推定された。24穴培養プレートの各wellに培養液1mlを入れ、選別した卵母細胞を60個ずつ収容した。また別に60個を処理前の試料としてRNAlaterに保存した。実験区としてヒト胎盤性性腺刺激ホルモン(hCG, 10 IU/ml)区、hCG (10 IU)+卵成熟誘起ステロイド(17α,20β-dihydroxy-4-pregnen-3-one, DHP, 10ng/ml)区および対照区(培養液のみ)を設け20°Cで培養した。培養12時間後にhCG+DHP区で卵成熟が観察されたがhCGのみの区はその徴候のみが観察された。開始24時間後にはhCG区でも卵成熟が観察された。hCGの卵母細胞への作用を調べるため、比較トランスクリプトーム解析を実施しhCG区と対照区を比較したところ、hCGで発現が増加する遺伝子が1,630個、減少する遺伝子が951個見つかった。その詳細は現在解析中である。過去の実験結果を参考に材料魚を取り上げる時刻を決定し実験したが、過去のデータ通りの状態の魚が得られず、実験を繰り返したため時間がかかりマダイの産卵期が終了してしまい1回分しかデータが得られなかった。これはマダイを自然条件下で飼育していたため、環境条件により魚の生理状態が左右され一定しなかったためと推察される。昨年度に実施したマダイ卵濾胞培養実験の比較トランスクリプトーム解析を継続して実施した。解析に供したのは2015年5月に培養実験を行い、2016年2月に発現遺伝子の塩基配列を決定したデータである。産卵期のマダイ1尾の卵巣から卵濾胞を取り出し、ヒト胎盤性性腺刺激ホルモン(hCG, 10 IU/ml)の存在下で20°C12時間培養したホルモン処理区とその対照区(ホルモンなしで12時間培養)および培養前の卵濾胞の3サンプルを材料とした。全サンプルからRNAを抽出、逆転写した後、NGS (Illumina HiSeq4000)により塩基配列を決定した。得られた塩基配列から約39,000の遺伝子候補が得られ、その平均長は1,400塩基対(bp)であり、その83%に注釈付け(アノテーション)が可能であった。各サンプル間で発現頻度の比較を行ったところ、サンプル間で発現の異なる遺伝子は2,000から2,500個存在した。

発現に差が見られた遺伝子について、遺伝子オントロジー(GO)およびパスウエイ解析を行ったところ、性ステロイドホルモン合成経路の遺伝子が多く含まれ、特に雌性ホルモン脱水素酵素(estradiol 17beta-dehydrogenase)遺伝子に顕著な変化が見られた。これは、hCGの作用により、卵成熟に関係するステロイド代謝関連酵素の発現が促進ないし抑制されたことを反映していると考えられる。今年度の成果によりマダイ卵成熟過程の遺伝子的背景の一端が解明された。今年度は閉鎖循環式の30kL水槽2基を使用し、水温および日長を制御した飼育を実施し、長期間マダイを継続して産卵期の状態に置くことに成功した。しかしながら卵成熟能をhCGまたは組換えマダイLHによって獲得させることができなかった。これは繰り返して産卵しているマダイでは、排卵のためのマダイ自身のLHの大量分泌によって翌日に産卵される予定の次群の卵がすでに卵成熟能を獲得しているためと推察された。平成27年12月から30kL閉鎖循環式水槽で水温と日長を制御して産卵を誘起・継続させたマダイ(5歳)を用いて、28年3月に2回および5月に1回実施した合計3回の培養実験により得られた卵濾胞サンプルのトランスクリプトームを実施した。午前9時前後にマダイ1尾から卵濾胞を取り出し、組換えマダイ黄体形成ホルモン(rLH, 10μg/ml)またはヒト胎盤性性腺刺激ホルモン(hCG, 10 IU/ml)または卵成熟誘起ステロイド(DHP, 10ng/ml)の存在下ないし非存在下(対照区)の4実験区を設定し、L-15培地を用いて20°Cで24時間培養した。その結果、実験に用いた卵巣中に成熟卵(透明卵)を持つ個体を用いた3月の1回の実験において、DHP区のみで培養開始から18時間後に生体外卵成熟が観察された。そこで、卵成熟した卵濾胞(卵成熟能あり、competent)としなかった卵濾胞(卵成熟能なし、incompetent)の違いを明らかにするため、卵濾胞サンプルからRNAを抽出、逆転写した後、NGS (Illumina HiSeq4000)により塩基配列を決定しトランスクリプトーム解析を実施した。また、ホルモン(rLHおよびhCG)が遺伝子発現に及ぼす影響を解析した。ステロイドホルモン合成に関する遺伝子に着目すると、competentではincompetentに比べ、steroid 21-hydroxylase (CYP21A)の発現が上昇、エストラジオールの代謝に関与する酵素の発現が低下していた。incompetentにホルモン(hCG, rLH)を処理すると、17alpha-hydroxylase (CYP17A)の上昇がみられた。以上により、昨年度に引き続き、マダイ卵成熟過程の遺伝子的背景の一端が解明された。性成熟したマダイ卵巣から分離した卵濾胞の培養系を用い、卵濾胞の比較トランスクリプトームを実施した。卵成熟能獲得前後の比較(別個体)では、獲得後の個体で、黄体形成ホルモン受容体遺伝子の発現が6倍、プロゲステロン受容体遺伝子の発現が8倍高かった。また、人為的に成熟能を付与するために卵濾胞をヒト胎盤性性腺刺激ホルモン(hCG)で刺激し、12時間後に遺伝子発現を対照区と比較したところ、hCG区で発現が多い遺伝子は、性ステロイドホルモン合成酵素、tight junctionタンパクなどであった。この内、約900倍発現が上昇していた遺伝子が卵成熟誘起ステロイドの合成を制御する酵素をコードする可能性が高い。計画ではマダイゲノムのバイオインフォマティクス解析を行って遺伝子領域の推定を実施する予定であったが、雌性発生2倍体の作製が難航したことにより計画に遅延が生じた。
３Ｄナノ構造プラズモン型ペロブスカイト電極を用いる光電変換とＸ線検出素子の開発

鉛ハライド型ペロブスカイトの鉛を置き換える金属として、Ge、および、BiとAgの混合系を使用した。Geについては鉛含有量を削減したペロブスカイト材料を合成しGeの添加効果と結晶格子中の存在位置を解析した。Geの混合は添加量を増やすと光物性を悪化させる影響を確認したが、少量の添加においては逆に光物性を良化し、結晶の安定化をもたらす傾向が見出された。また、BiとAgの混合系については鉛を含まないペロブスカイト材料を溶液結晶成長法によって合成し、光物性と光電変換特性の計測をもとに光電変換半導体として最も安定に機能する組成を見出した。後者のBi, Ag混合系について合成法と物性評価の結果を論文2件にまとめて出版した。BiとAgの混合ペロブスカイトは光電変換効率が鉛系に比べて低いが、期待どおりに鉛系に対して高い保存安定性と耐水安定性が確認できた。また、海外(ロシア)との共同研究も開始し、Bi系のダブルペロブスカイト材料を合成して、その光物性を蛍光測定と電子寿命測定等によって解析し、物性を高めるための今後の分子設計の方向付けについて議論を進めることができた。当初の計画以上の成果として、Ge系ペロブスカイトではGeの微量の混合によって鉛系の光電変換特性を上回る予想外の良い成果が見出された。したがってGeドープの方法は高効率化の目的でこれを活用して、別途に研究展開を図ることとした。また、表面プラズモンに関する実験では、ペロブスカイトの薄膜サンプルの作製法を検討し、表面プラズモン共鳴効果による光吸収の増強効果を調べるのに適した厚さが100nm以下の平坦な薄膜サンプルを得るための溶液製膜法を、溶媒蒸気アニーリング法などを併用して検討した。鉛を置き換える金属として、GeそしてBiとAgの混合系を使用し、Geについては鉛ペロブスカイトへGeを添加することで鉛含有量を削減したペロブスカイト材料、BiとAgの混合系については鉛を含まないペロブスカイト材料を溶液結晶成長法によって合成し、後者の合成法と物性評価について論文2件を出版した。これら新材料の光電変換の特性を調べた結果、Geを微量添加した鉛ペロブスカイトにおいては鉛100%の系の高効率光電変換特性を上回る予想外の良い成果(性能・耐久性)が見出されたため、このGeドープ法は高効率化の目的で活用して研究を展開し、進行中である。一方、BiとAgの混合系では光電変換効率が鉛系の1/10以下に低下したが、期待どおりに鉛100%系に対しては高い安定性が確認できた。表面プラズモン共鳴効果による光吸収の増強効果を調べるために必要なペロブスカイトの薄膜として、厚さが100 nm以下の均一で平坦な薄膜サンプルを得るための溶液製膜法を溶媒蒸気アニーリング法などを併用して検討した結果、結晶形成に用いる有機溶媒種を変えることが膜質を均一化し高める効果をもつことを見出した。Ge、B、Ag等によって鉛を置換もしくは鉛含有量を大きく削減したペロブスカイト材料について、その多結晶薄膜の質(粒子径分布、緻密性、モルホロジー)が光物性(蛍光寿命等)ならびに光電変換特性に与える影響を調べ、光物性と保存安定性の点で最適な組成を決定する。決定した鉛置換ペロブスカイト材料について、光電変換効率を高めるために有効な有機系の正孔輸送材料を決定する。吸収の弱い薄膜サンプルについて銀などの金属ナノ材料の表面プラズモン共鳴効果にもとづく光吸収の増強の可能性を調べ、集光能力を高めて分光感度と光電流出力の増加につなげるセルの構成を検討する。

鉛を置き換える金属として、GeそしてBiとAgの混合系を使用し、Geについては鉛ペロブスカイトへGeを添加することで鉛含有量を削減したペロブスカイト材料、BiとAgの混合系については鉛を含まないペロブスカイト材料を溶液結晶成長法によって合成し、後者の合成法と物性評価について論文2件を出版した。これら新材料の光電変換の特性を調べた結果、Geを微量添加した鉛ペロブスカイトにおいては鉛100%の系の高効率光電変換特性を上回る予想外の良い成果(性能・耐久性)が見出されたため、このGeドープ法は高効率化の目的で活用して研究を展開し、進行中である。一方、BiとAgの混合系では光電変換効率が鉛系の1/10以下に低下したが、期待どおりに鉛100%系に対しては高い安定性が確認できた。表面プラズモン共鳴効果による光吸収の増強効果を調べるために必要なペロブスカイトの薄膜として、厚さが100 nm以下の均一で平坦な薄膜サンプルを得るための溶液製膜法を溶媒蒸気アニーリング法などを併用して検討した結果、結晶形成に用いる有機溶媒種を変えることが膜質を均一化し高める効果をもつことを見出した。Ge、B、Ag等によって鉛を置換もしくは鉛含有量を大きく削減したペロブスカイト材料について、その多結晶薄膜の質(粒子径分布、緻密性、モルホロジー)が光物性(蛍光寿命等)ならびに光電変換特性に与える影響を調べ、光物性と保存安定性の点で最適な組成を決定する。決定した鉛置換ペロブスカイト材料について、光電変換効率を高めるために有効な有機系の正孔輸送材料を決定する。吸収の弱い薄膜サンプルについて銀などの金属ナノ材料の表面プラズモン共鳴効果にもとづく光吸収の増強の可能性を調べ、集光能力を高めて分光感度と光電流出力の増加につなげるセルの構成を検討する。