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気管支動静脈の肺内分布、ことに肺循環係との交通について

もちろん上枝は上葉、下枝は下葉に分布するけれども、ケ-スによっては上枝も中葉や下葉に分布し、下枝が上葉に分布することがある。また各区域気管支には原則として1本の気管支動脈が分布している。2.気管支壁よりおこり、近接の肺静脈に注ぐいわゆる肺内気管支静脈が剖出された。肺内気管支静脈については、その存在はMarchand(1950)、山下(1954)により確認されていたが、その形態を実体鏡下に据えることができた。これはおよそ区域気管支より終末細気管支の領域に見出され径0.5mm以下であった。これらの所見と、教室の千葉(1989)による肺外気管支静脈の所見を考慮して、肺の循環動態について考察した。3.ラットにおける血管注入法による発生学的所見。受精令14.5日前後までの胚では、背側大動脈の腹側位よりおこって肺に分布する枝があり、これによる肺循環系と体循環系との交通が認められた。しかし、15.5日(大動脈弓完成期)以降の胚ではこのような枝は存在せず、さらに16.5日以降の胚になると、ラット成体の気管支動脈とほぼ同様の起始(右側:最上肋間動脈、左側:内胸動脈)、走行をとる血管が認められた。これらの所見によって、気管支動脈は個体発生では比較的おそく発生することが確認された。著者がこの研究を始めた当初は、気管支動脈が今日ほど臨床的に重要な役割を有することは予測できなかった。さきに解剖学実習遺体の約100体について気管支動脈を肉眼的に剖出し、これに基いて、この動脈の肝外走行に関して、すべての人に共通な基本的パタ-ンを図示することができた。従来までその数は、右1本、左2本と記載されていたが、このたびの調査によって右2本、左2本と訂正を要することが判明し、またその起始については5つの部位を区別することができた。他方、肺門付近における気管支動脈の走行は、右上枝、右下枝、左上枝、左下枝に区分されるが、これら4枝と上述した気管支動脈の起始との間には一定の関係があることを明らかにした。このあとの問題点は、肺門におけるこれら4枝と肺内分布、ことに肺葉に対する関係である。動脈内に色素のよく注入された肺について気管支動脈の肺内分布を実体鏡下に追及すると、例えば右上枝が必ずしも右上葉のみでなく、中葉や下葉にも分布することが判明した。しかし当然のこととして右上枝は上葉に分布するこが多い。右上枝は大動脈性の右肋間動脈より出ることが85%の高率でみられるから、右上葉の肺がんの場合には上述の肋間動脈に制がん剤などを注入することが最も効果的であろう。しかし右下枝の場合、その起始は最も変異が多く、したがって右下葉の病変に対してはどの部位に起始する気管支動脈を治療の対象とするか、難しい問題を含んでいる。気管支動脈の肺内分布を調べると、気管支壁より出た静脈が付近の肺静脈に注ぐのが観察される。これを肺内気管支静脈という。実体鏡下に観察すると、この静脈は径0.5mm以下で、区域気管支より未梢に認められた。この静脈が肺静脈に注ぐ地点で、動静脈が混ずることになる。調査した1体では、肺門付近で肺静脈より分岐した枝が上大静脈に注ぐ所見が得られた。肺静脈が体静脈に注ぎ、肺内気管支静脈が肺静脈に注ぐことは、肺循環と体循環が従来考えられていたほど厳密に区別できないことを意味している。他の例では、(肺外)気管支静脈が左心房に注ぐ所見が得られた。これらの所見をもとにして、肺の循環動態を再検討した。
半導体中の希土類不純物の構造最適化及び4f殻内遷移発光に関する多重項計算

本研究は、半導体(GaAs)中にドープされた希土類原子(Er)の発光メカニズムの解明を目的とした。発光は、4f電子の殻内多重項間遷移による。本研究では発光に関する4f電子の多重項を求め、実験値との比較を行なった。方法は非相対論的第一原理分子軌道法を用いた。GaAs中の酸素の影響について考察するため、モデルクラスターとして正四面体型(ErO_4)^<5->,(ErAs_4)^<3+>を考え、SCF-CI計算により一電子エネルギー及び多重項を求めた。その結果、2つのクラスターにおいて4f軌道の結晶場分裂の大きさは、(ErO_4)^<5->が0.04(eV)、(ErAs_4)^<3+>が0.22(eV)であった。これはイオン結合性と、共有結合性による4f軌道と結晶場との化学結合の違いによるものである。このことは、4f軌道と結晶場の価電子の軌道エネルギーの差が、(ErO_4)^<5->で53.7(eV)、(ErAs_4)^<3+>で24.7(eV)とイオン性結合がより大きなエネルギーギャップを示すことにも現れている。多重項分裂の大きさについても、同じ傾向が見られ、(ErO_4)^<5->における多重項分裂のエネルギー(90cm^<-1>)は、酸素ドープ時のスペクトルに現れる小さな結晶場分裂(7080cm^<-1>)に近い値である。(ErAs_4)^<3+>の結晶場分裂は、570(cm^<-1>)である。これは共有結合性の強さによると考えられる。以上のことから、酸素によりイオン結合性が強まり、4f軌道の結晶場分裂が小さくなることが分かった。これは、実験事実と同じ傾向である。半導体中においても、酸素はErの近傍に存在すると推察される。
菅原為長に関する資料および作品についての基礎的研究

本研究では、石清水八幡宮第34代別当の田中宗清が、菅原為長をはじめとする当代の文人に依頼して作成させた願文類について考察をおこなってきた。その一つに、天理図書館所蔵の藤原定家自筆「石清水八幡宮権別当田中宗清願文案」(新天理図書館善本叢書6『定家筆古記録』所収)がある。この資料は、貞応二年(1223)、定家が宗清から依頼されて執筆したものである。さらに、この「願文案」の〈清書〉とされてきたものとして、山形県の重要文化財指定を受けた古筆切(個人蔵)がある。しかしながら、その内容は、天理図書館蔵「願文案」の本文とは全く一致していない。報告者は、【論文1】「定家の願文ー「石清水八幡宮権別当田中宗清願文案」と「八幡名物」古筆切をめぐってー」(『中世文学』63、2018年6月)において、この古筆切が、大正六年(1917)の「赤星家所蔵品入札」に出品された一点であること、さらに、松花堂昭乗が所持していた「八幡名物」のうち、「大願書」と呼ばれたものであったことを確認した。『山形市の文化財』(1990)・『山形県の文化財』(2002)では、別のルートで伝来した古筆切「小願書」と合わせて従来52行だったものが、後世に分割され、前半35行の大願文、後半17行の小願文となったと解説する。しかし、実際は「小願書」、「大願書」の順に接続するのが本来の姿であり、これらの古筆切の本文が、『続群書類従』神祗部所収「嘉禄元年宗清法印勧進文」の一部と重なることを指摘した。以上の考察の結果から、これまで作者不詳と見なされてきた「嘉禄元年宗清法印勧進文」が、藤原定家によるものであったことを明らかにした。さらに、上記の願文案や古筆切を含めた田中宗清関連の願文群について、総体的に俯嗽した考察をおこない、【論文2】「石清水権別当田中宗清関係願文考」(『語文』111、2018年12月)にまとめた。本研究は、中世初頭に活躍した文章博士菅原為長(11581246)の事績と、彼が成した作品あるいはその断片を整理・考察することで、その著述活動の全体像を明らかにすることを目的とする。初年度となる本年は、報告者が以前から調査してきた国立歴史民俗博物館蔵『菅芥集』を取り上げ、その中に所収される願文数首を考察した。特に、国立歴史民俗博物館蔵『菅芥集』の半分を構成する中原広季追善願文群については、以前にも拙稿の中で触れていたが、今回詳細に論じることで、中原広季の子である大江広元や藤原親能といった、鎌倉幕府の草創期に活躍した重要人物たちの行動について明らかにすることができた。また、広季の子で広元や親能の兄弟にあたる人物が厳島社神主を務めていた事実を『菅芥集』所収願文によって指摘することで、佐伯氏による神主職を藤原親能の子孫が務めるようになる厳島神社史を考える上でも重要な視点を提示できたと考える。願文は彼らの活動に関する一次史料ともなるものであり、これらの願文製作に対する考察を通じて、菅原為長自身の文学活動の一側面についても言及した。以上の考察内容について、軍記と語り物研究会大会にて口頭発表をおこなった(発表題目:「国立歴史民俗博物館蔵『菅芥集』所収の中原広季追善願文について」、四天王寺大学/大阪府藤井寺市、2014年8月)。さらに、口頭発表と同題にて『軍記と語り物』51号に投稿し、採用された(2015年5月刊行予定)。本研究は、中世初頭に活躍した文章博士菅原為長(11581246)の事蹟と、彼が成した作品あるいはその断片を整理・考察することで、その著述活動の全体像を明らかにすることを目的とする。本年は、為長が執筆した『本朝文集』所収「石清水八幡宮権別当田中宗清亡息追善願文」を中心に、田中宗清が当時の文人たちに依頼して作成させた願文群の調査をおこなった。まずは石清水八幡宮が所蔵されている史料を閲覧調査し、次に、山外に流出したと考えられる願文を探査した。その一つが京都大学附属図書館に所蔵される藤原孝範願文であり、この願文を考察することで、田中宗清の伝記的事実や子どもの実名などが明らかとなった。田中宗清を願主とする願文群は、その内容を詳細に見ると、大きく二種類に分けることができる。為長が執筆した願文は、現在石清水八幡宮には所蔵されていないが、重要文化財に指定されている「田中宗清願文」二巻と同じく、息子の章清を追善する願文のグループに分類される。それらの考察の結果については、佛教文学会大会(2015年9月、近畿大学)にて口頭発表した。また、調査の過程で、山形市の寺院に伝わる藤原定家筆の願文の存在が知られた。この願文については佛教文学会の発表でも取り上げたが、山形県の重要文化財に指定され、ホームページ上でも紹介されているものである。定家については天理図書館に「願文案」があることが知られ、山形市の定家願文も従来それと関連づけられてきた。

しかし、願文を精査すると、「願文案」とはまったく別の内容であることが明らかとなった。この点については今後も調査をすすめ、発表していく予定である。本年は、菅原為長の「石清水八幡宮権別当田中宗清亡息追善願文」を起点として、田中宗清を願主とする願文群の考察をおこなった。石清水八幡宮では、重要文化財の「田中宗清願文」二巻を調査した。また、菅原為長の執筆と考えられる関連願文も閲覧することができた。さらに、為長を含め、文人たちの願文作品の断片が、田中宗清の孫によって成された『鳩嶺集』に残されていることを確認した。石清水八幡宮以外にも、京都大学附属図書館などで調査をおこない、成果を得ることができた。特に山形市内の寺院における調査では、今後の研究に繋がる史料を探査することができた。研究の一部については、学会発表で報告することができている。以上のことから、本研究は順調に進展していると考えられる。本研究は、中世初頭に活躍した菅原為長の事蹟と、彼が成した作品あるいはその断片を整理・考察することで、その著述活動の全体像を把握することを目的としている。本年度は、前年度に引き続き、石清水八幡宮第34代別当の田中宗清が、権別当の時期に当代の文人・能筆に依頼して作成させた願文類について考察した。それらの願文類は、目的によって二つの群に大別することができる。一つは宗清の所望を祈願したもの、もう一つは長男章清の追善のためのものである。為長の執筆した願文を含む後者の群については前年度に考察を加えており、本年度は前者の願文群に焦点を当てた。前者の群のうち、天理図書館所蔵の藤原定家筆「石清水八幡宮権別当田中宗清願文案」は、貞応二年(1223)、定家が宗清に依頼されて執筆したものである。また、この「願文案」をもとに書かれたとされているのが、山形県指定有形文化財の古筆切「藤原定家筆願文」である(『山形県の文化財』1990、『山形市の文化財』2002)。ところが、古筆切の内容は「願文案」の本文と全く一致していない。申請者は、この古筆切が、大正六年(1917)の「赤星家所蔵品入札」に出品された一点であること、さらに出自を遡ると、かつて松花堂昭乗が所持した「八幡名物」のうちの「大願書」であることを確認した。また先行文献では、別ルートで伝来した古筆切「小願書」とともに従来52行にわたっていたものが、後世に分割され、前半35行の大願文、後半17行の小願文となったと解説されている。しかし、実際は「小願書」が先で、「大願書」がそれに連続するのが本来の姿であること、古筆切の本文が、『続群書類従』所収「嘉禄元年宗清法印勧進文」の一部と重なることを指摘した。以上の調査と考察から、これまで不詳とされてきた「嘉禄元年宗清法印勧進文」の作者が藤原定家であったことを明らかにし、中世文学会秋季大会にて発表した。本研究は、平成29年1月より、申請者の出産・育児のために中断している。したがって、実質的な研究実施期間は平成28年12月までとなる。本年度は、菅原為長の願文執筆活動を念頭におきつつ、石清水八幡宮権別当田中宗清を願主とする願文群をめぐって調査・研究をおこなった。「八幡名物」として知られた古筆切を直接見るために山形市内で実地調査をおこない、藤原定の願文以外にもいくつかの収獲が得られた。その結果、研究計画の通り、平成28年中世文学会秋季大会(於愛媛大学)において口頭発表をおこなうことができた。また、その後の『中世文学』投稿についても採用が許可された。研究期間は短くなったが、学会発表の計画が予定通りおこなえたため、進捗状況はおおむね順調に進んでいるものと判断した。本研究代表者は、産前産後の休暇および育児休業の取得により、本研究を2017年1月から10月にかけて中断し、2017年11月1日より再開している。
層状ペロブスカイト型錫酸バリウムのカチオン置換,結晶構造,及び熱電特性

層状ペロブスカイト型スズ酸バリウムBa_<n+1>Sn_nO_<3n+1>(n=自然数)を対象として、カチオン置換により電気伝導性を有する固溶体の合成を試み、緻密化したセラミックスの高温熱電特性評価から熱電材料としての可能性を調べた。Ba_2SnO_4(n=1)及びBa_3Sn_2O7(n=2)については、Ba、SnをそれぞれLa、Sbで一部置換した固溶体を作製したが、いずれも絶縁体であった。BaSnO_3(n=∞)については、N型のBa_<1-x>La_xSnO_3セラミックスがx=0.005、1073Kで出力因子4.3×10^<-4>Wm^<-1>K^<-2>、無次元性能指数ZT =0.098の比較的高い値を示すことを見出した。素子化に必要とされるP型のBaSn_<1-x>Co_xO_3セラミックスについても出力因子を明らかにした。層状ペロブスカイト型構造をとるBa_<n+1>Sn_nO_<3n+1>(n:自然数)は,n段のペロブスカイト型ブロック(BaSnO_3層)と1段の岩塩型ブロック(BaO層)が交互に積層した層状酸化物である。Ba_2SnO_4(n=1), Ba_3Sn_2O_7 (n=2), BaSnO_3 (n=∞)はいずれも電気的絶縁体であるが,BaSnO_3についてはBaサイトへのLaドーピングあるいはSnサイトへのSbドーピングによりN型伝導体になることが知られている。一方,n=1及びn=2の層状酸化物については,ドーピングなどによる伝導体化については報告されておらず,電気伝導性が見出されれば,自然数nとともに電気伝導性がどのように変化するかということだけでなく,新規な透明伝導体や超伝導体,あるいは熱電材料などとして興味がもたれる。本年度は,n=∞のBaSnO_3について,放電プラズマ焼結法を用いて緻密なBa_<1-x>La_xSnO_3及びBaSn_<1-x>Sb_xO_3セラミックスを作製し,高温での電気伝導率,ゼーベック係数の測定から熱電特性を調べた。まず,Ba_<1-x>La_xSnO_3については,クエン酸錯体重合法を用いてBa_<1-x>La_xSnO_3 (x=0.000.07)の微粉末試料を合成し,次いで,放電プラズマ焼結により緻密化試料とした。粉末X線回折からLa固溶限はx=0.03と評価され,いずれの試料も相対密度が9397%の緻密なセラミックスとなった。これらのセラミックスについて,空気中100800°Cの温度範囲で電気伝導率σとゼーベック係数Sを測定したところ,Laを固溶した試料はいずれもN型の縮退半導体的挙動を示した。ゼーベック係数のLa濃度依存性から,x=0.03のLa固溶限までは連続的に電子キャリアがドープされていることがわかった。出力因子S^2σはLa固溶により増加し,とくにx=0.01で0.8×10^<-4>2.8×10^<-4> Wm^<-1>K^<-2>の比較的高い値を示した。BaSn_<1-x>Sb_xO_3セラミックスの熱電特性については,現在評価中であり別途報告予定である。本研究課題では、層状ペロブスカイト型酸化物Ba_<n+1>Sn_nO_<3n+1>(n=自然数)において、Ba_2SnO_4(n=1)、Ba_3Sn_2O_7(n=2)、BaSnO_3(n=∞)の3種の酸化物について、N型伝導体化したカチオン置換固溶体を合成し、その緻密化セラミックスの高温熱電特性を評価することにより、熱電材料としての可能性を解明することを主目的としている。3年間の研究計画の内、2年目にあたる平成21年度の研究により、主に以下の2点の研究成果が得られた。

1.BaSnO_3(n=∞)について、クエン酸錯体重合法と放電プラズマ焼結法により、ドーパントであるLaの濃度を精密に制御したBa_<1-x>La_xSnO_3緻密セラミックスを作製した。La濃度がx=0.000.07のセラミックスについて100800°Cの温度範囲で電気伝導率とゼーベック係数を測定した結果、LaをドープしたセラミックスはいずれもN型縮退半導体であり、La固溶限界であるx=0.03程度まで電子キャリアが連続的にドープされることがわかった。出力因子はx=0.005のセラミックスに対して最高となり、1070Kで4.3×10^<-4>Wm^<-1>K^<-2>の値を示した。また、x=0.005のセラミックスに対して測定した熱伝導率の値から、無次元性能指数ZTは1070Kで0.098と評価された。この結果から、固溶体形成などによる性能向上が示唆されるため、研究計画の最終年度には、Sr固溶体などの作製と評価を行い熱電特性の向上を図る計画である。2.BaSnO_3(n=∞)について、CoをドープしたBaSn_<1-x>Co_xO_3緻密セラミックスを作製した。ペロブスカイト型単相が得られたx=0.000.15のセラミックスについて100800°Cの温度範囲で電気伝導率とゼーベック係数を測定した結果、CoをドープしたセラミックスはいずれもP型半導体であることがわかった。いずれのセラミックスについても出力因子は10^<-7>Wm^<-1>K^<-2>オーダー以下の値であったが、P型半導体の作製はN型と組み合わせた素子応用に向けて意義ある結果と考えられる。本研究課題では、層状ペロブスカイト型Ba_<n+1>Sn_nO_<3n+1>(n=自然数)の内、Ba_2SnO_4(n=1)、Ba_3Sn_2O_7(n=2)、BaSnO_3(n=∞)の酸化物を対象として、電気伝導性を有するカチオン置換固溶体を合成し、そのセラミックスの高温熱電特性を評価することにより、熱電材料としての可能性を解明することを主目的としている。3年間の研究計画の最終年度である平成22年度について、研究成果の概要を以下に記す。2.BaSnO_3(n=∞)について、カチオン置換によりN型及びP型セラミックスを作製し、高温(100800°C)での熱電特性を調べた。N型については、(Ba_<1-x>Sr_x)_<0.995>La_<0.005>SnO_3(x=0.0-0.6)セラミックスを作製し、Ba_<0.995>La_<0.005>SnO_3の熱電特性に対するSr固溶効果を調べた。電気伝導率とゼーベック係数のSr濃度依存性から、キャリア濃度はSr濃度にほとんど依存しないが、移動度はSr濃度の増加とともに減少することがわかった。これはSr濃度の増加とともにSnO_6八面体の連結角度が180゚からしだいに減少するという構造変化と対応付けられた。出力因子はx=0.0で最も高くなり、1070Kで4.3×10^<-4>Wm^<-1>K^<-2>の比較的高い値を示した。P型については、BaSn_<1-x>Co_xO_3(x=0.00-0.15)セラミックスを作製し、出力因子と電気伝導機構を調べた。出力因子はx=0.15で最も高くなり、1070Kで2.7×10^<-7>Wm^<-1>LK^<-2>の値を示した。P型伝導の起源として、混合原子価状態にあるCo^<2+>とCo^<3+>の間の正孔ホッピングが考えられた。同一母体酸化物でN型及びP型セラミックスが得られたことは、熱電材料への展開に向け重要である。
細胞外微小環境変化と細胞運動誘導

ヒト扁平上皮癌細胞のコラーゲンゲル培養において、MT1-MMP活性を合成阻害剤やsiRNAを用いたknockdownnにより阻害すると細胞増殖が顕著に抑制された。この際、FAKとERKの活性化が抑制されていた。また、MT1-MMP阻害はインテグリンαvβ3を介したc-Srcの活性化も抑制することも見出した。c-Srcのエフェクター分子を検索したところ、コラーゲンゲル内においてMT1-MMPはPaxillinを介してERK活性化と細胞増殖を誘導することを証明した。MT1-MMPはコラーゲンゲル内において細胞外環境の変化を誘導し、c-Srcの活性化を惹起し、Paxillinを介してERK活性化と細胞増殖を誘導すると考えられた。細胞外マトリックス(ECM)分解と細胞運動誘導の協調的制御は、細胞運動・浸潤の連続性維持に重要であると考えられる。特に膜型マトリックスメタロプロテアーゼ(MT-MMP)は、ECMの変化誘導とそれを感知する細胞システムを制御しており、MT-MMPによる細胞局所超微小環境の変化が細胞運動・浸潤の連続性維持に密接に関与していると推測される。本研究では、MT1-MMPのECM分解による細胞外微小環境変化誘導が細胞接着斑の代謝回転と細胞運動・誘導シグナルの連続性を維持する機構の解明を行い、がん転移阻止に向けた新しい分子標的開発を目標とする。膜型マトリックスメタロプロテアーゼ(MT1-MMP)による局所的細胞外マトリックス(ECM)分解に起因する細胞接着斑の不安定化が、インテグリンを介した情報伝達経路と細胞運動極性形成・維持に及ぼす影響を検討した。MT1-MMP発現は、チロシンリン酸化酵素Srcによる下流の分子のリン酸化を亢進した。このリン酸化亢進にはMT1-MMPの細胞内ドメインが重要であることから、MT1-MMPの細胞内局在や結合分子の検索に重点を置いて研究を行っている。本年度は、イヌ腎上皮MDCK細胞やヒト乳癌MCF-7細胞のコラーゲンゲル培養において、MT1-MMPを発現させることによりFAKとERKのリン酸化が亢進することを明らかにした。このリン酸化の亢進は、MMP阻害剤処理や腫瘍細胞のMT1-MMPをsiRNAを用いてknockdownすることにより抑制された。Src阻害剤処理やsiRNAを用いたc-Srcのknockdownは、MT1-MMP活性に影響を与えずにFAKやERKのリン酸化を抑制した。また、MT1-MMP発現によるFAKやERKのリン酸化亢進とともに、フィブロネクチンの産生が誘導される結果が得られた。また、MDCK細胞は3次元コラーゲンゲル内で嚢胞周囲にIV型コラーゲン、フィブロネクチン、ラミニン等からなる基底膜様構造を形成する。MT1-MMP発現による増殖速度の違いと関連したECM成分をimmunoblottingおよび免疫染色法にて解析し、細胞増殖や運動におけるコラーゲンゲル弾性(細胞外微小環境)の意義を検討する。細胞外マトリックス(ECN)分解と細胞運動誘導の協調的制御は、細胞運動・浸潤の連続性維持に重要であると考えられる。ヒト扁平上皮癌細胞のコラーゲングル培養において、MT1-MMP活性を合成阻害剤やsiRNAを用いたknockdownnにより阻害すると細胞増殖が顕著に抑制された。

c-Srcのエフェクター分子を検索したところ、コラーゲンゲル内においてMT1-MMPはPaxillinを介してERK活性化と細胞増殖を誘導することを証明した。MT1-MMPはコラーゲンゲル内において細胞外環境の変化を誘導し、c-Srcの活性化を惹起し、Paxillinを介してERK活性化と細胞増殖を誘導すると考えられた。細胞外マトリックス(ECM)分解と細胞運動誘導の協調的制御は、細胞運動・浸潤の連続性維持に重要であると考えられる。特に膜型マトリックスメタロプロテアーゼ(MT-MMP)は、ECMの変化誘導とそれを感知する細胞システムを制御しており、MT-MMPによる細胞局所超微小環境の変化が細胞運動・浸潤の連続性維持に密接に関与していると推測される。本研究では、MT1-MMPのECM分解による細胞外微小環境変化誘導が細胞接着斑の代謝回転と細胞運動・誘導シグナルの連続性を維持する機構の解明を行い、がん転移阻止に向けた新しい分子標的開発を目標とする。ヒト扁平上皮癌細胞のコラーゲンゲル培養において、MT1-MMP活性を合成阻害剤やsiRNAを用いたknockdownnにより阻害すると細胞増殖が顕著に抑制された。この際、FAKとERKの活性化が抑制されていた。また、MT1-MMP阻害はインテグリンαvβ3を介したc-Srcの活性化も抑制することも見出した。ヒト線維肉腫HT1080細胞における細胞性FNの産生を亢進し、かつ、MT1-MMPを阻害することにより細胞周囲におけるFNの線維化の顕著な亢進が認められた。MT1-MMPはFNの分解とN-カドヘリン切断による細胞間接着の減弱化によりこのFN線維化過程を負に制御していた。FNの沈着と線維化は、細胞生存シグナルを細胞に付与すう一方で、細胞-ECM間接着を強固にすることにより細胞運動の抑制を招いた。以上の結果から、MT1-MMPは細胞性FNの細胞表面における重合とN-カドヘリンによる細胞・細胞間接着に対して抑制的に働き、細胞運動を負に制御するFNの線維化を抑制していることが明らかになった。
噴火危機管理訓練用ゲーミングシミュレーションサーバの研究・開発

自治体の防災担当者などの噴火危機管理訓練用ゲーミングシミュレーションサーバ開発のため,今年度は訓練用ゲーミングシミュレーションの開発を行った。主な研究・開発事項は、1)火山警戒避難シミュレーション「リブラ」「リブラ2」のルールの洗練化およびオンラインゲーム化、2)訓練用シナリオ「コスモス島の噴火」の開発、3)火山版クロスロードの制作である。1)については、何度かの試行の結果、リアリティの追及を行わないと良い訓練結果が得られないことが明らかになってきた。そのため、仮想世界の火山の噴火史、研究論文、確率樹などを作成した。また、「リブラ2」のオンラインゲーム化を行い、試行を繰り返した。2)については桜島をモデル火山とした訓練シナリオである。過去の噴火史を参考に架空の噴火をつくり、様々な事件が発生する中、適切な対処を行う訓練シナリオである。3)については、噴火の際に発生する様々なジレンマについて資料収集を行い、およそ20のクロスロードゲームを作成した。そのうち、10の問題を完成版に収録した。林信太郎・赤塚彩・伊藤英之(2006)では、「リブラ2」について発表を行い、ポスターセッションの場で「リブラ2」の実演をすると共にその場での議論に基づいてルールの改善を行った。これらの研究を行った成果と、研究の過程で得られた副産物的知見について学会発表や論文化を行った。林ほか(2006)、伊藤ほか(2006)では、ゲーミング制作過程で調査した火山災害史について述べている。また、林の著書「世界一おいしい火山の本」にも研究の過程で得られた火山噴火サバイバル法について述べられている。自治体の防災担当者などの噴火訓練危機管理訓練用ゲーミングシミュレーションサーバ開発のため,今年度はサーバの設置とソフトの開発を行った.サーバ掲載予定のソフトは,訓練用シナリオシミュレーションおよび訓練用ゲーミングソフトである.前者については,3つの火山のシナリオ(モデル火山は恵山,鳥海,九重)についてシナリオ作成を行い,北海道駒ヶ岳,十勝岳などで,シナリオ準備のための予備調査を行った.また,シナリオのリアリティを向上するために,小説家へのインタビューと十勝泥流発生時の人々の行動に関するドキュメントの収集を行った.後者については有珠火山をモデル火山とする噴火警戒避難ゲーム「リブラ2-ありす火山の噴火」の開発を行った.シナリオシミュレーションの開発の初期段階には,既存のハザードマップの内容についての検討を行った。この研究の副産物としてハザードマップそのものに関するいくつかの知見が得られた.研究協力者の伊藤の一連の論文,千葉・伊藤(2005),須藤・伊藤(2005),小林・渡辺・伊藤(2005),早津・伊藤・吉田(2005)がそれにあたる.また,ゲーミングシミュレーションサーバの将来の顧客である火山周辺の住民に関する研究を伊藤ほか(2006)で論文化した.噴火警戒避難ゲーム「リブラ2-ありす火山の噴火」については,林・赤塚(2006)で開発の途中経過についての論文を公表した.本ゲームについては,ゲームの内容,使用する道具等はすでに完成しているが,今後サーバ掲載し,オンラインでプレーできるように電子化を図る予定である.自治体の防災担当者などの噴火危機管理訓練用ゲーミングシミュレーションサーバ開発のため,今年度は訓練用ゲーミングシミュレーションの開発を行った。
ダオキシンとその類縁体の分子構造及び構造毒性相関に関する研究

塩化ダイオキシン類の分子構造に関する知見の集積を行った.1,3,6,8-TCDDのX線回折結果は、分子は点対称を持つ平面分子であり、結合距離は通常のものであった.1,3,7,8-TCDD,1,2,3,7,8-TCDD、2-アミノ-3,7,8-TCDDの結晶を合成し、そのX線回折も試みた。これらの結晶は、極めて細長い針状晶であり、回折像は得られたものの、各回折線について十分なX線強度が得られず、解折結果は現在の段階では満足すべきものとなっていない.一方、平行して、スーパーコンピュータを用いた分子軌道法計算を行い、四塩化ダイオキシン類の分子構造及び電子密度を求めた.その結果によれば、22種類の四塩化ダイオキシン異性体は全て平面構造をもっていること、二つのベンゼン環を架橋する酵素原子の結合角はほぼ113°で一定であることが明らかとなった.また、C-C1の結合距離は1.7751.777Åであり、C-Hの結合距離は1.083Åといずれもほぼ一定であった.四塩化ダイオキシンの毒性は、塩素の置換位置により劇的に変化するが、この変化は、二つのベンゼン環のツィストによって発生するという仮説は否定される.毒性は塩素位置を認識するリセプターの分子認識機構により発現の有無が決定されることとなる.1,3,6,8-TCDDは農薬CNPの不純物として知られ、環境中での残留が広く観測されている.毒性試験については1,3,6,8-TCDDの低毒性は哺乳動物で推定されていたが、メダカとサカマキガイを用いた試験においても確認された.同実験において、メダカ及びサカマキガイによる1,3,6,8-TCDDの生物濃縮が認められたが、濃縮の機構は、毒性発現のメカニズムとは異なっていることも明らかとなった.また、ラットの胎児細胞を用いた毒性検定の結果では、1,2,4,7,8-PCDD及び3,4,3′,4′-TCABに毒性が認められ、2,3,7,8-型の分子以外にも毒性を示す異性体があることが明らかとなった.塩化ダイオキシン類の分子構造に関する知見の集積を行った.1,3,6,8-TCDDのX線回折結果は、分子は点対称を持つ平面分子であり、結合距離は通常のものであった.1,3,7,8-TCDD,1,2,3,7,8-TCDD、2-アミノ-3,7,8-TCDDの結晶を合成し、そのX線回折も試みた。これらの結晶は、極めて細長い針状晶であり、回折像は得られたものの、各回折線について十分なX線強度が得られず、解折結果は現在の段階では満足すべきものとなっていない.一方、平行して、スーパーコンピュータを用いた分子軌道法計算を行い、四塩化ダイオキシン類の分子構造及び電子密度を求めた.その結果によれば、22種類の四塩化ダイオキシン異性体は全て平面構造をもっていること、二つのベンゼン環を架橋する酵素原子の結合角はほぼ113°で一定であることが明らかとなった.また、C-C1の結合距離は1.7751.777Åであり、C-Hの結合距離は1.083Åといずれもほぼ一定であった.四塩化ダイオキシンの毒性は、塩素の置換位置により劇的に変化するが、この変化は、二つのベンゼン環のツィストによって発生するという仮説は否定される.毒性は塩素位置を認識するリセプターの分子認識機構により発現の有無が決定されることとなる.1,3,6,8-TCDDは農薬CNPの不純物として知られ、環境中での残留が広く観測されている.毒性試験については1,3,6,8-TCDDの低毒性は哺乳動物で推定されていたが、メダカとサカマキガイを用いた試験においても確認された.同実験において、メダカ及びサカマキガイによる1,3,6,8-TCDDの生物濃縮が認められたが、濃縮の機構は、毒性発現のメカニズムとは異なっていることも明らかとなった.また、ラットの胎児細胞を用いた毒性検定の結果では、1,2,4,7,8-PCDD及び3,4,3′,4′-TCABに毒性が認められ、2,3,7,8-型の分子以外にも毒性を示す異性体があることが明らかとなった.塩化ダイオキシン類の分子構造に関する知見の集積を行った.本年度は、1,3,7,8-TCDD、1,2,3,7,8-TCDD、2-アミノ-3,7,8-TCDDの結晶を合成し、そのX線回折を試みた.これらの結晶は極めて細長い針状晶であり、回折像は得られたものの、各回折線について十分なX線強度が得られず、解析結果は現在の段階では満足すべきものとなっていない.一方、平行して、スーパーコンピューターを用いた分子軌道法計算を行い、四塩化ダイオキシン類の分子構造及び電子密度を求めた.その結果によれば、22種類の四塩化ダイオキシン異性体は全て平面構造をもっていること、二つのベンゼン環を架橋する酵素原子の結合角はほぼ113°で一定であることが明らかとなった.また、C-Clの結合距離は、1.7751.777Åであり、C-Hの結合距離は1.083Åといずれもほぼ一定であった.

四塩化ダイオキシンの毒性は、塩素の置換位置により劇的に変化するが、この変化は、二つのベンゼン環のツィストによって発生するという仮説は否定される.毒性は塩素位置を認識するリセプターの分子認識機構により発現の有無が決定されることとなる.1,3,6,8-TCDDは農薬CNPの不純物として知られ、環境中での残留が広く観測されている.毒性試験については1,3,6,8-TCDDの低毒性は哺乳動物で推定されていたが、メダカとサカマキガイを用いた試験においても確認された.同実験において、メダカ及びサカマキガイによる1,3,6,8-TCDDの生物濃縮が認められたが、濃縮の機構は、毒性発現のメカニズムとは異なっていることも明らかとなった.塩化ダイオキシン類の分子構造に関する知見の集積を行った.1,3,6,8-TCDDのX線回析結果は,分子は点対称を持つ平面分子であり,結合距離は通常のものであった.1,3,7,8-TCDD,1,2,3,7,8-TCDD,2-アミノ-3,7,8-TCDDの結晶を合成し,そのX線回折も試みた.これらの結晶は,極めて細長い針状晶であり,回折像は得られたものの,各回折線について十分なX線強度が得られず,解析結果は現在の段階では満足すべきものとなっていない.一方,平行して,スーパーコンピューターを用いた分子軌道法計算を行い,四塩化ダイオキシン類の分子構造及び電子密度を求めた.その結果によれば,22種類の四塩化ダイオキシン異性体は全て平面構造をもっていること,二つのベンゼン環を架橋する酵素原子の結合角はほぼ113°で一定であることが明らかとなった。また,C-C1の結合距離は1.7751.777Åであり,C-Hの結合距離は1.083Åといずれもほぼ一定であった。四塩化ダイオキシンの毒性は,塩素の置換位置により劇的に変化するが,この変化は,二つのベンゼン環のツィストによって発生するという仮説は否定される.毒性は塩素位置を認識するリセプターの分子認識機構により発現の有無が決定されることとなる.1,3,6,8-TCDDは農薬CNPの不純物として知られ,環境中での残留が広く観測されている.毒性試験については1,3,6,8-TCDDの低毒性は哺乳動物で推定されていたが,メダカとサカマキガイを用いた試験においても認識された.同実験において,メダカ及びサカマキガイによる1,3,6,8-TCDDの生物濃縮が認められたが,濃縮の機構は,毒性発現のメカニズムとは異なっていることも明らかとなった.また,ラットの胎児細胞を用いた毒性検定の結果では,1,2,4,7,8-PCDD及び3,4,3′,4′-TCABに毒性が認められ,2,3,7,8-型の分子以外にも毒性を示す異性体があることが明らかとなった.
有限要素モデリングに基づく材料表面改質による疲労強度向上メカニズムの解明

本研究では,航空機構造部品等に用いられる金属材料の軽量化・高強度化のために用いられる表面改質(ピーニング)技術が疲労強度向上をもたらすメカニズムを有限要素モデリングに基づき検証した.特に,高速水噴流中の気泡の崩壊時に生じる局所的な高衝撃力を利用したキャビテーションピーニング(Cavitation Peening,CP)を取り上げ,CP後の材料表面の残留応力・降伏応力等の力学特性評価値と疲労特性との関係を明らかにした.また,結晶粒界は多結晶金属材料の塑性特性に大きく影響を与えるため,粒界に代表される微視的要因が及ぼすピーニング後の金属表面の力学特性への影響について結晶塑性有限要素モデルを用いて明らかとした.本研究では,航空機構造部品等に用いられる金属材料の軽量化・高強度化のために用いられる表面改質(ピーニング)技術が疲労強度向上をもたらすメカニズムを有限要素モデリングに基づき検証した.特に,高速水噴流中の気泡の崩壊時に生じる局所的な高衝撃力を利用したキャビテーションピーニング(Cavitation Peening,CP)を取り上げ,CP後の材料表面の残留応力・降伏応力等の力学特性評価値と疲労特性との関係を明らかにした.また,結晶粒界は多結晶金属材料の塑性特性に大きく影響を与えるため,粒界に代表される微視的要因が及ぼすピーニング後の金属表面の力学特性への影響について結晶塑性有限要素モデルを用いて明らかとした.航空機構造部品等に用いられる金属材料の軽量化・高強度化のため,材料表面を改質するピーニング技術が疲労強度向上を目的として、広く用いられている。本研究では、高速水噴流中の気泡の崩壊時に生じる局所的な高衝撃力を利用したキャビテーションピーニング(Cavitation Peening, CP)を取り上げ、CP後の材料表面の特性評価と疲労特性との関係を明らかにすることを目的として、研究を遂行した。1.圧子押込み試験を用い、CP処理を施した金属表面改質層の降伏応力を同定する手法を提案した。圧子押込み試験の弾塑性軸対称有限要素モデルを構築し、押込み試験中の荷重-変位曲線を適切に評価する方法について検討した。特にX線回折測定による残留応力評価結果を用いて逆問題解析を行う方法を検討し、引張試験結果と比較して妥当な降伏応力値が得られた。2.SUS316Lを供試材として、未処理材とCP処理材とで降伏応力の変化を評価した結果、CP処理によって表面の降伏応力が300MPaから約500MPaに上昇していた。降伏応力変化は深さに依存し、表面から約50μmの厚さで顕著に降伏応力が上昇していた。また約500μmの深さまで降伏応力が上昇しており、CP処理によって改質されていることが分かった。3.上記の未処理材とCP処理材に対して平面曲げ疲労試験を実施した結果,CP処理材の疲労寿命が向上しており、CP処理によって表面層の降伏応力の上昇が疲労特性向上を与えているという結論を得た。航空機構造部品等に用いられる金属材料の軽量化・高強度化のため,材料表面を改質するピーニング技術が疲労強度向上を目的として、広く用いられている。本研究では、高速水噴流中の気泡の崩壊時に生じる局所的な高衝撃力を利用したキャビテーションピーニング(Cavitation Peening, CP)を取り上げ、CP後の材料表面の特性と疲労特性との関係を明らかにすることを目的として、研究を遂行した。1.予き裂を導入した疲労試験片を用いた疲労き裂伝播特性評価法について検討した。繰返し応力350MPaの疲労き裂進展試験において、未処理試験片では、疲労回数20,000回で5mmのき裂が発生しており、その後急速に疲労き裂が進展し、37,000回で破断に至った。一方、CP処理時間4s/mmおよび16s/mmの試験片では、それぞれ50,000回および66,000回で破断した。これにより、CP処理を施すことで疲労寿命の向上が実証された。2.結合力モデルを用いた有限要素モデルにより、表面改質によって導入された機械的特性変化によるき裂進展への影響を解析した。解析においても圧縮残留応力の導入と降伏応力の上昇が同時に起きた場合でも、予き裂先端の応力集中が小さいために、き裂進展を抑制する傾向にあることがわかった。3.非局所結晶塑性モデルを用いた有限要素解析により、局所的衝撃力の及ぼす範囲を表すショット径と結晶粒径との関係を明らかにした。ショット径が大きい場合は、深さ方向に対する著しい改質が可能であり、ショット径が比較的小さい場合、特に最表面の結晶粒内での加工硬化が大きくなることが明らかとなった。
マイクロアレイを用いたPSAに代わる前立腺癌新規腫瘍マーカーの探索および臨床応用

悪性度を反映する前立腺癌新規腫瘍マーカー候補遺伝子を探索するために、まず、進行性前立腺癌患者から生検により前立腺癌組織を採取し、Laser Microbeam Microdissection (LMM)法を用いて、前立腺癌細胞のみを選択的に採取した。次に、これらLMM法により採取した組織よりRNAを抽出し、マイクロアレイ受託会社に送付した。そして、DNAマイクロアレイを行い、遺伝子発現プロファイルを作製した。12症例の遺伝子発現プロファイルの解析を行った。50%以上の症例で発現情報が得られ、かっそのうち50%以上の症例で正常コントロールに対して5倍以上の発現上昇が認められた遺伝子の抽出を試みた。AMACRなど過去に前立腺癌との関連性が報告されているものを含む354遺伝子が抽出された。その中には分泌蛋白をコードするものが17遺伝子存在し、それらを前立腺癌新規腫瘍マーカー解析候補遺伝子とした。次に、これらの遺伝子についてRT-PCR法により前立腺癌細胞株での発現を調べた。遺伝子Xは、正常細胞に比べ前立腺癌細胞株、LNCaP、PC3、DU145において発現が高く、この遺伝子を更なる解析対象の1つとした。市販抗体を用いた組織免疫染色においても正常前立腺腺管細胞に比べ癌細胞において強く染色された。現在、さらに症例を増やし免疫染色を行っており、Gleason gradeとの相関についても検討中である。さらなる臨床サンプルの採取、LMM、DNA Microarrayも並行して行っている。最終的にはヒト血清において検出を試みる予定である。前立腺癌新規腫瘍マーカー候補遺伝子を探索するために、まず、文書にて同意の得られたPSA高値の進行性前立腺癌患者から、生検により前立腺癌組織を採取した。これらのサンプルは、直ちにOCT包埋処理され、-80°Cで凍結保存された。包埋された凍結組織は、クライオスタットを用いて切片化され、Laser Microbeam Microdissection(LMM)に用いられた。その際、HE標本を作製し、癌が含まれているかどうか、また、十分量含まれているかを確認した。十分量が得られると思われたサンプルについては、LMM法を用いて、前立腺癌細胞のみを選択的に採取した。サンプルが微量であり、十分量採取するために組織はすべて切片化し、使用した。また、5症例の正常前立腺腺管細胞を同じくLMM法を用いて採取した。そして、これらをmixtureとし、正常コントロールとして用いた。次に、これらLMMにより採取した組織よりRNAを抽出し、受託会社に送付した。RNAはごく微量であるため、リニア増幅法にて増幅された。そして、DNA Microarray法を用いて遺伝子発現プロファイルの解析が行われた。50%以上の症例で発現情報が得られ、かつそのうち50%以上の症例で正常コントロールに対して5倍以上の発現上昇が認められた遺伝子を抽出し、これらのうち解析候補遺伝子として、分泌蛋白であること、正常組織での発現が低いものを各種データベース、RT-PCR、Northern blotを駆使し選出中である。現在、20症例を目標として、さらなる臨床サンプルの採取と同時にLMM、DNA Microarrayも行っている。
音楽ホール座席面の音場解析に関する研究

音楽ホールの音場解析は、従来、音の波動的振る舞いを無視した幾何音響的方法が中心であった。代表的な物としては、音線追跡法、虚像法などがあり一部実用化されている。これらは、要求される計算機資源が少なくて済むという利点があり、高音域では有効な解析法であるが、低音域では音の波動性が無視できなくなるために適用できない。しかし、室の周波数特性は、高音域ではフラットになるが、低音域では凸凹が多く、音響的障害が顕著に現れやすい。また、高音域での特性の改善は、例えば室の壁に凸凹を付ける等により比較的簡単に出来るが、低音域では、室の形状の大きな変更を要し、困難な場合が多い。従って、基本設計段階での低音域音場の予測が不可欠であるが、このためには従来の方法では不十分である。そこで、本研究では、法線微分形(NDF)の境界積分方程式を用いて、大閉空間内の定常音場を求める方法を開発した。また、NDFを用いているので、音圧分布だけではなく、粒子速度も計算しその結果からインテンシティ場も求めた。具体的には、仮想の1000席程度のホールを対象とし、そのステージ上での低音域の音圧レベル分布、およびインテンシティ分布を計算した。その結果、(1)ステージ側壁が平行である場合、音圧が極小となる部分が出来やすく、また、インテンシティ分布を見ると、その位置には音エネルギーが流れ込まず渦を形成している。(2)ステージ側壁を傾けると、音場がフラットになり、インテンシティの渦が出来る箇所も減少する。ことなどが明らかになり、この方法がホールステージの壁の形状の検討に有効であることが分かった。今後は、客席部、特にバルコニー下部空間の音場について詳細に解析する予定である。
複合共振器によるレーザーアレイのコヒーレント制御の研究

Y字型複合共振器法によるファイバーレーザーアレイ,レーザーダイオードのコヒーレントアレイ化によるビーム結合の研究を行った。N個のファイバーレーザーをN×N等分岐比ファイバーカップラーで近視野結合して複合共振器を構成することで,N個の出力ポートのうち,ひとつのポートから約N倍に加算された単一出力をファイバー長無制御で得ることができる。これはN本のレーザーアームの多重干渉からなる実効的反射率が最大の波長で加算モードが選択的に励振されるためである。N=2,4,8のEr添加ファイバーレーザーについて実験を行い,94,96,85%の高い加算効率が得られた。線形理論に基づく簡単なスケーリング理論を構築し,共振器長の異なるコヒーレントアレイにおいては結合法によらずアレイ数810個がコヒーレント加算の限界であると分かり,実験,シミュレーションの結果と一致した。この際Verinier効果によりスペクトルの狭帯域化が起こり,狭線幅高出力ファイバーレーザーとしての可能性を見出した。またこの8個のコヒーレント加算スーパーモードの閾値を制御することで,掃引速度1kHz以上,コントラスト比100以上の高品位コヒーレントビーム方向制御を実証した。更に時間領域への応用として複数超短パルスレーザー合成による高調波モード同期が可能であることを見出し,予備実験においてモード抑圧比40dB以上の20次高調波サブピコ秒パルス列を得ることに成功した。このように,コヒーレントアレイにより複数レーザーのパワー・輝度スケーリングだけでなく,多様な新機能レーザーが実現できることを明らかにした。ファイバーカップラーを用いたコヒーレントビーム結合法のスケーリング理論の構築を行った。複合共振器は,N本のレーザーアームからなる多重干渉を,波長,アーム長の関数の実効反射率R_<eff>を有する実効的ミラーと捉えたFabry-Perot共振器とみなすことができる。実際の実験条件に合わせるために,アーム長を10±0.5mの範囲で任意に選んで加算効率および実効反射率を期待値として求めたると,前年行っていたN=28のErファイバーレーザーの加算実験とよく一致した。実験で使用したファイバー回折格子のバンド幅(0.6nm)の場合,Nの増加とともに加算効率が低下し,N=8では実験結果の82%を説明する。それでも加算効率は他の加算法に比べると十分高いと言える。バンド幅を100nmにするとN>20でも90%以上の加算効率が得られると予測された。この理論予測の下、レーザー帯域を広げてN=8の実験を行った。ファイバー端面鏡(R>99.7%,15001600nm)とFresnel反射でErファイバーレーザーを8本構成し,0.330.44Wの出力を得る。これらを4×4及び2×2の等分岐ファイバーカップラーで結合することにより,単一ポートから出力2.65Wを得,加算効率は85%へと向上した。帯域を広げたことにより干渉不安定性が抑制され出力安定性が大幅に向上した。スペクトルの半値全幅は25MHzとなり,結合前の個々のレーザーのスペクトル幅は約0.1nmであるから,ファクター500の狭窄化が実現したことになる。縦モード間隔は約7MHzであるから4本程度の縦モードが励振しているに過ぎない。アーム長の異なる複合共振器においてはアレイ数が増加するほどVernier条件が厳しくなり,線形状関数が狭帯域化するという理論でよく説明できた。狭帯域高出力レーザーに向けた有望な手法であると期待される。Y字型複合共振器によるファイバーレーザーアレイのコヒーレントビーム結合の発展的研究を行った。まず8個のEr添加ファイバーレーザーを8×8の等分岐ファイバーカップラーで結合し,加算効率85%は提唱したスケーリング理論と一致した。この際Vernier効果によりスペクトルの狭帯域化が起こり,線幅12MHzの単一バンド発振となっていることを確認した。ファクター10^4の狭帯域化が実現しており,狭線幅高出力ファイバーレーザーとしての可能性を提起した。

アレイ長揺らぎによる絶対波長の不安定性の問題を見出し,今後アレイ長差の最小化を行い安定化を行う予定である。またこの8個のコヒーレント加算スーパーモードの閾値を制御することで,高品位なコヒーレントビーム方向制御の実証に成功した。ファイバーカップラーの出力ポート側に8チャンネルの電気光学可変減衰器アレイを配置して,閾値を電気的に制御した。印可損失20%でコントラスト比40-70の回折限界光ビーム掃引を最大3kHzの掃引速度で行うことができた。機械的ビーム掃引と異なり,無質量・無反作用なので,レーザー加工や衛星間通信において有用である。複合共振器により共振器縦モードが離散化されることを用いて,高波長モード同期コヒーレントアレイに向けた実験を開始した。半導体過飽和吸収体鏡モード同期フェムト秒Er添加ファイバーレーザーを作製し,繰り返し周波数約13MHz,パルス幅600fs,出力3mWを得た。ビームスプリッターを用いて複合共振器構造を導入し,適当な共振器長差を与えて高調波モード抑圧比40dB以上,20次高調波(276MHz)のパルス列を得ることに成功した。ただしパルス波形は大きな裾を有しており,CW成分も存在する。現在高調波モード同期の最適化を行っている。Y字型複合共振器法によるレーザーアレイのコヒーレントビーム結合において,線形状関数を精密に考察した。2本のコヒーレントアレイにおいて,コヒーレント加算モードの縦モードが実効反射率のピークに来る条件として共振器長(光路長)比の条件(2n+1)/2n(nは正の整数)を導き,高Q値条件では高調波モード同期が可能であることを見いだした。実証実験として,半導体過飽和吸収体鏡モード同期フェムト秒Er添加ファイバーレーザーを作製し,繰り返し周波数約13MHz,パルス幅600fs,出力3mWを得た。ビームスプリッターを用いて複合共振器構造とし,適当な共振器長差を与えて高調波モード抑圧比40dB以上,20次高調波(276MHz)の900fsのパルス列を得ることに成功した。また線形理論に基づくスケーリング理論を構築した。アレイ数が増えるに従い加算条件に見合うモード数のみ選別することで,加算効率をアレイ数,共振器長,レーザー帯域の関数として求めた。その結果アレイ数810個がコヒーレント加算の限界であると分かり,既に報告した実験,シミュレーションの結果と一致した。この限界は共振器長の異なるコヒーレントアレイにおいては結合法によらないため,この問題を克服するブレークスルーが必要になる。また周辺研究として,パワースケーリングのもうひとつの有力な手法である大モード面積フォトニック結晶ファイバーおよびチャープパルス増幅を用いた超短パルス増幅の研究,複合共振器のアイディアに基づくカスケードFBGを用いた単一周波数ファイバーレーザーの研究,Yb添加ファイバーレーザーの研究を行った。またオフセット位相同期を目指したマルチコアYb添ファイバーレーザーの基礎研究を開始した。