hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
微量元素のスペシエーションのための高性能複合型分析装置の開発

本年度も、特に高性能μHPLCシステムの確立を目指し検討を行い、以下のような結果を得た。1)昨年に引き続き、陽イオン交換有機ポリマー系のモノリスカラムの作製と性能評価を試みた。すなわち、まず、有機ポリマーを化学的に結合させるために3-methacryloxypropyltrimethoxysilaneで内壁を処理した内径0.25mmの溶融シリカキャピラリー内で、ポリマーを構成する主鎖としてメタクリル酸グリシジル(GMA)およびメタクリル酸ブチル(BMA)、架橋剤にはジメタクリル酸エチレングリコール(EDMA)を用いて重合反応を行った。さらに亜硫酸ナトリウム溶液を用いてスルホン基を導入したカラムを作製した。このカラムについて、イオン交換容量、耐圧性、流速と理論段数の関係などカラムの基本性能の評価を行った。さらに本カラムを間接吸収検出法と組み合わせて唾液中の陽イオンの定量に応用した。2)同様の方法で、主鎖のモノマーとしてメタクリル酸ヘキシルと架橋剤としてジメタクリル酸エチレングリコールを用いて逆相モノリスカラムを作製し、基本分離性能の評価を行った。その結果、数種の芳香族化合物について良好な分離が得られた。また、流速(60μl/min)と温度(80°C)とした分離条件で、一般の条件で1時間を要する分離が1分で達成できた。来年度以降、今年度開発したμHPLCやCE(CEC)を利用した複合装置の開発を行う予定である。本申請の研究目的は、CEおよびμHPLCとICP-MSあるいはESI-MSとの高性能複合分析装置の試作である。本年度も、特に高性能μHPLCおよびキャピラリー電気クロマトグラフィー(CEC)システムの確立を目指し検討を行い、以下のような結果を得た。陰イオン交換有機ポリマー系のモノリスカラムの作製と性能評価を試みた。さらにグリシジル基とジメチルアミンを反応させて三級アミンを導入したのち、さらにヨウ化メチルあるいは塩化ベンジルと反応させて四級アンモニウム基に変換した。このカラムについて、イオン交換容量、耐圧性、流速と理論段数の関係などカラムの基本性能の評価を行い、また陰イオンの分離を試みた。5種類の陰イオンが分離可能であったが、理論段数が上がらず、現在、さらに分離能の改善のために検討を行っている。同様の方法で、主鎖のモノマーとしてメタクリル酸ラウリルとメタクリル酸グリシジル(GMA)架橋剤としてジメタクリル酸エチレングリコールを用いて重合させた後、亜硫酸ナトリウムによりグリシジル基にスルホン基を導入したカラムを作製しCECに応用した。その結果、逆相系の分離能を示す、高性能なCEC用カラムの作製に成功した。
巾空間,写像空間および普遍空間のトポロジー

当初の計画に掲げた3つの目標の達成を目指して,研究代表者は分担者と協力して研究を進めると共に,ポーランドからW.Kubis氏,ウクライナからT.Banakh氏を筑波大に招聘して共同研究や情報の交換などを行い,多くの成果を上げることが出来た.「非可分な場合も含め,種々の巾空間が,どの様な条件の下で,どの様な空間に同相になるか特定する」という最初の目標に関しては,代表者を中心に共同研究を行い, Banach空間上のWijsman位相を持つ巾空間を特定し,距離空間の閉集合のなすHausdorff一様位相を持つ巾空間がANRとなる条件を見出し,ノルム空問の閉凸集合のなす巾空間がHausdorff距離位相とAttouch-Wets位相に関してANRとなること,有限次元の時には,Fell位相に関して底空間とHilbert立方体の積に同相となることを示し, Euclid空間の様々なコンパクト集合のなす巾空間を特定すると共に,無理数空間やNoebeling空間の有界閉集合のなす巾空間がHilbert空間に同相になることを示すなど,多くの成果を上げた.「不連続関数を含め種々の写像空間で無限次元多様体となるものを見出し,その位相構造を明らかにする」という二番目の目標に関して,矢ヶ崎は,曲面の部分多面体の埋め込みの空間における包含写像の連結成分のホモトピー型を分類し, Berlangeによる測度を保つ同相写像の群に関する結果を非コンパクトへの拡張を行い,代表者は上原と共に,下半連続関数の空間の構造を明らかにした.さらに, Banakh,矢ヶ崎,嶺との共同研究で,非コンパクト曲面上のWhitney位相をもつ同相群がEuclid空間の帰納起源とHilbert空間の積に開集合として埋め込めることが示せた.「非可分の無限次元普遍空間の研究を充実させると共にNoebeling空間の特徴付けの完成を目指す」という目標では,後者はNagorkoにより完成され,貢献出来なかったが,嶺との共同研究によりLF空間の開集合に関する分類定理を得たので,それをLF多様体の研究の足掛かりとすることが出来る.当初の計画に掲げた3つの目標の達成を目指して,研究代表者は分担者と協力して研究を進めると共に,ポーランドからW.Kubis氏,ウクライナからT.Banakh氏を筑波大に招聘して共同研究や情報の交換などを行い,多くの成果を上げることが出来た.「非可分な場合も含め,種々の巾空間が,どの様な条件の下で,どの様な空間に同相になるか特定する」という最初の目標に関しては,代表者を中心に共同研究を行い, Banach空間上のWijsman位相を持つ巾空間を特定し,距離空間の閉集合のなすHausdorff一様位相を持つ巾空間がANRとなる条件を見出し,ノルム空問の閉凸集合のなす巾空間がHausdorff距離位相とAttouch-Wets位相に関してANRとなること,有限次元の時には,Fell位相に関して底空間とHilbert立方体の積に同相となることを示し, Euclid空間の様々なコンパクト集合のなす巾空間を特定すると共に,無理数空間やNoebeling空間の有界閉集合のなす巾空間がHilbert空間に同相になることを示すなど,多くの成果を上げた.「不連続関数を含め種々の写像空間で無限次元多様体となるものを見出し,その位相構造を明らかにする」という二番目の目標に関して,矢ヶ崎は,曲面の部分多面体の埋め込みの空間における包含写像の連結成分のホモトピー型を分類し, Berlangeによる測度を保つ同相写像の群に関する結果を非コンパクトへの拡張を行い,代表者は上原と共に,下半連続関数の空間の構造を明らかにした.さらに, Banakh,矢ヶ崎,嶺との共同研究で,非コンパクト曲面上のWhitney位相をもつ同相群がEuclid空間の帰納起源とHilbert空間の積に開集合として埋め込めることが示せた.「非可分の無限次元普遍空間の研究を充実させると共にNoebeling空間の特徴付けの完成を目指す」という目標では,後者はNagorkoにより完成され,貢献出来なかったが,嶺との共同研究によりLF空間の開集合に関する分類定理を得たので,それをLF多様体の研究の足掛かりとすることが出来る.昨年度,ポーランドからKubisを筑波大学に招聘し,数直線上の種々の巾空間に関する共同研究を開始したが,今年度も再度,筑波大学に招聘して共同研究を行い興味深い結果を得た.空でない閉集合全体にハウスドルフ距離を入れた巾空間Cld(R)は連続濃度の連結成分を持つが,可分な成分は有界閉集合(この場合には,コンパクト集合)全体からなる成分Bd(R)に限り,それはヒルベルト立方体から1点を除いた空間と同相になることが既に知られている.その他の非可分な成分に関して,数直線全体を含む成分と無限半直線を含む2つの成分を除き,連続濃度の稠密度をもつヒルベルト空間と同相になることが証明できた.また,n次元ユークリッド空間Rnの巾空間Bd(R^n)もヒルベルト立方体から1点を除いた空間と同相になるが,完全閉集合全体,疎な閉集合全体,カントール集合と同相な閉集合全体,ルベーグ測度0の閉集合全体は,ヒルベルト立方体の擬内部から1点を除いたものに相当し,可分ヒルベルト空間と同相になることも示せた.さらに,無理数の空間R\Qの空でない閉集合全体の巾空間は,各閉集合の閉方をと同一視することにより,Cld(R\Q)やBd(R\Q)をCld(R)やBd(R)の部分空間と見なせることを利用して,それぞれ,連続濃度の稠密度をもつヒルベルト空間と可分

ヒルベルト空間に同相になることが分かった.n次元ネーベリング空間に関しても同様の結果を得た.現在,論文を準備中である.矢口および大学院生の嶺との共同研究により,(可分とは限らない)ヒルベルト空間における絶対ボレルクラスに対する吸収集合Eの有限部分集合およびk個以下の有限部分集合からなる巾空間がE自身に同相となることを示した.論文はBull.Polish Acad.Sci., Math.に掲載されることになった.また,以前から行ってきた上原との共同研究において得られた上半連続関数の空間に関する結果も論文にまとめられComment.Math.Univ.Carolinaeに掲載が決まった.各研究分担者もそれぞれの役割分担において成果を上げた.数直線の閉集合全体にHausdorff距離を入れた巾空間に関して,ポーランドのKubis氏と共同研究を行っていたが,有界閉集合の巾空間とその部分空間に関しては,一般のEuclid空間へ拡張することができ,結果を論文にまとめ学会誌に投稿することができた.数直線に関する結果の内容に関しては,昨年度の実績報告書で報告済みであるので省略する.また,2次元以上のEuclid空間の閉凸集合全体にFell位相を入れた巾空間に関して,2年前に中国のYang氏と共同研究を行い,そのEuclid空間とHilbert立方体との積に同相になることを示していたが,この結果も論文にまとめ学会誌に投稿することができた.また,稠密度τの無限次元Banach空間のコンパクト凸集合全体と有界閉凸集合全体にHausdorff距離を入れた巾空間がそれぞれ稠密度τのHilbert空間と稠密度2^τのHilbert空間と同相になることも証明した.Euclid空間の閉凸集合全体にHausdorff距離を入れた巾空間に関しては,ウクライナのBanakh氏との共同研究を開始した.Euclid空間の帰納極限は代表的なLF空間であり,この空間をモデルとする多様体の研究は十分になされてきた.可分なLF空間はEuclid空間の帰納極限と同相でなければ,Euclid空間の帰納極限とHilbert空間の積空間と同相になることはMankiewiczによりすでに証明されていたが,Euclid空間の帰納極限と同相でない可分なLF空間をモデルとする多様体の研究はなされていなかった.今年度は,大学院生の嶺幸太郎氏とこのLF空間に関する研究を行った.Whitney位相を持つユークリッド平面の同相写像群の研究を行い,この空間がEuclid空間の帰納極限とHilbert空間の積空間に同相になることを示し,結果を論文にまとめ学会誌に投稿した.さらに,Euclid空間の帰納極限とHilbert空間の積空間の開集合は,Hilbert多様体とEuclid空間の帰納極限の帰納極限の積と同相になり,2つの開集合が同じホモトピー型を持つとき互いに同相になることが分かった.各研究分担者もそれぞれの役割分担において成果を上げることが出来た.完備距離付け可能な局所凸線形位相空間の帰納極限をLF空間と呼ぶが,どんなLF空間もEuclid空間の帰納極限,Euclid空間の帰納極限とHilbert空間の積空間,稠密度が単調増加するHilbert空間の列の直和のどれかに同相になることがMankiewiczにより証明されていた.このうち,Euclid空間の帰納
絹糸腺のpHおよび水分調節からみた液状絹のゲル-ゾル転移機構の解明

カイコ絹糸腺は,繭の主成分である絹タンパク質を専ら生産する組織で,前部・中部・後部の三つの部位に機能分化している。本研究では絹糸腺細胞のV-ATPaseによる能動輸送系の実体を明らかにすることによって,絹糸腺の水分調節・浸透圧調節の機構,さらに腺腔pHの調節を通じての液状絹タンパク質の溶液内構造・物理化学的性質への寄与について考察し,カイコの吐糸生理の分子機構を解明しようとするものである。1.カイコ中部絹糸腺細胞におけるV-ATPaseの免疫組織化学中部絹糸腺細胞の腺腔側表層にV-ATPaseの分布を検出した。前部絹糸腺細胞と同様の分布を示したことから,絹糸腺は電気化学的電位差を形成する生理的仕事を絹タンパク質の濃縮・貯留と関係して腺組織全体で遂行していることを伺わせた。2.エリサン絹糸腺細胞におけるV-ATPaseの免疫組織化学カイコで既に明らかにした原形質膜V-ATPaseの分布が,カイコに固有の特徴であるのか,あるいは絹糸昆虫に共通するものか,エリサン5齢幼虫の絹糸腺で調査した。エリサンにおいても前部絹糸腺でV-ATPaseの分布を確認した。また,エリサン中部絹糸腺にも原形質膜タイプのV-ATPaseが分布していることがわかった。カイコでは吐糸変態期になると,この原形質膜V-ATPaseが消失するが,同様のことがエリサン絹糸腺でも起こっていることを確認した。3.カイコ絹糸腺における水チャネルの遺伝子発現細胞内外への水の輸送は,水チャネル(アクアポリン,AQP)と呼ばれるタンパク質が水の通路として機能している。水チャネルの存否を確認することはH+の能動輸送が,いかなる生理作用を行なっているかを知る一つのマーカーとなるので,AQPを遺伝子発現レベルで調査した。AQPの遺伝子発現は,5齢幼虫の絹糸腺肥大成長期と対応し,吐糸開始とともにその発現が速やかに減少することがわかった。絹タンパク質は腺腔内に液状絹(liquid silk)として,2030%という高濃度タンパク質溶液で存在する。絹糸腺組織のpH調節や水分(浸透圧)調節の異常があれば,この液状絹の不可逆的なゲル化変性が引き起こされ,変態期にカイコは吐糸不能に陥る。カイコ幼虫が糸を吐いて繭を形成する過程で,絹タンパク質の液体⇒液晶⇒固体(繊維化)という劇的な変化が進行する。この過程で絹糸腺の能動輸送機構,すなわちイオン輸送性ATPaseがpH調節や水分調節の電気化学的駆動力になり,その結果として水の輸送を規定し,液状絹の物理化学的状態を調整していると考えられる。本研究は,カイコ絹糸腺の能動輸送機構であるプロトンポンプ(液胞型H+輸送性ATPase,V-ATPase)と水の輸送に関係する水チャネル(アクアポリン)の働きから絹糸腺のpHや水分の調節機構を調査した。1.中部絹糸腺細胞におけるV-ATPaseの免疫組織化学5齢幼虫期における急速な絹糸腺の肥大成長は,絹タンパク質の合成・分泌と並行しており,その主たる部位は中部絹糸腺である。組織の大きさからも圧倒的に主要な部分である中部絹糸腺におけるV-ATPaseの解析を行なった。V-ATPaseの免疫組織化学から,中部絹糸腺細胞の腺腔側表層にV-ATPaseの分布を検出した。

前部絹糸腺細胞と同様の分布を示したことから,絹糸腺は電気化学的電位差を形成する生理的仕事を絹タンパク質の濃縮・貯留と関係して腺組織全体で遂行していることを伺わせた。2.絹糸腺における水チャネルの同定細胞内外への水の輸送は,水チャネル(Aquaporin,AQP)と呼ばれるタンパク質が水の通路として機能している。水チャネルの存否を確認することはH+の能動輸送が,いかなる生理作用を行なっているかの一つのマーカーとなるので,AQPを遺伝子レベルで同定することを試みたところ,前部絹糸腺からAQPホモログの遺伝子をクローン化することができた。絹糸腺全体の水分調節の働きを理解する上において,V-ATPaseのみならず,AQPを追究することが今後重要であると考えられた。カイコ絹糸腺は,繭の主成分である絹タンパク質を専ら生産する組織で,前部・中部・後部の三つの部位に機能分化している。前部絹糸腺は絹タンパク質生産には与らないがプロトンポンプ(H+-ATPase)であるV-ATPaseが存在することから,腺細胞の水分調節や絹タンパク質を貯留する腺腔のpH調節に関与していると推定した。本研究では絹糸腺細胞の能動輸送系の実体を明らかにすることによって,絹糸腺の水分調節・浸透圧調節の機構,さらに腺腔内のpH調節を通じての液状絹タンパク質の溶液内構造・物理化学的性質への寄与について考察し,カイコの吐糸生理の分子機構を解明しようとするものである。本年度は以下に記した成果を得ることができた。1.エリサン絹糸腺細胞におけるV-ATPaseの免疫組織化学カイコで既に明らかにした原形質膜;V-ATPaseの分布が,カイコに固有の特徴であるのか,あるいは絹糸昆虫に共通するものか,エリサン5齢幼虫の絹糸腺で調査した。エリサンにおいても前部絹糸腺でV-ATPaseの分布を確認した。また,エリサン中部絹糸腺にも原形質膜タイプのV-ATPaseが分布していることがわかった。カイコでは吐糸変態期になると,この原形質膜V-ATPaseが消失するが,同様のことがエリサン絹糸腺でも起こっていることを確認した。つまり,5齢幼虫の絹糸腺肥大成長期にみられる原形質膜V-ATPaseによる腺腔内の酸性化は,絹糸昆虫に広くみられる生理機能であると推察された。2.カイコ絹糸腺における水チャネルの遺伝子発現細胞内外への水の輸送は,水チャネル(アクアポリン,AQP)と呼ばれるタンパク質が水の通路として機能している。水チャネルの存否を確認することはH+の能動輸送が,いかなる生理作用を行なっているかを知る一つのマーカーとなるので,AQPを遺伝子発現レベルで調査した。AQPの遺伝子発現は,5齢幼虫の絹糸腺肥大成長期と対応し,吐糸開始とともにその発現が速やかに減少することがわかった。すなわち,絹糸腺全体の水分調節の働きを理解する上において,V-ATPaseのみならず,AQPを追究することも重要であることが明らかになった。
水素分離型プレート式非平衡燃料改質器の開発

申請者が提案した燃料電池用の新しい高性能燃料改質器の開発を進めた。本器は従来の充填層型改質器と異なり、プレート積層型であり、水素を反応雰囲気から逐一回収し非平衡反応を行う点が新しい。本研究ではこれまでの基礎的知見をもとに提案する改質器を試作し、その性能を実証することを目的にした。即ち従来に無い高性能改質反応を実現するプレート型改質器のデザインを実験的、数値解析的に検討した。とくに新材料であるプレート状触媒と水素透過膜を採用することから、触媒プレートの形状と反応性能、また膜の水素透過膜性能を考慮した非平衡改質反応操作を実験的に評価した。結果をもとに最適反応器デザインを決定し、小型移動体規模の本改質反応器を製作し実証操作試験を進めることに検討を進めた。実験では改質器としての基本性能である改質反応速度、水素透過膜性能、非平衡反応性、層内熱伝達性能を確認することを進めた。ここでは層構造とともに触媒の高性能化が重要課題になる。そこで本研究では実際に単段反応器を製作しメタノールの非平衡改質実験を行うことにより本改質器の性能評価を行った.また反応器内物質移動解析により本改質器の性能評価と可能性の検討を行った.最初にペレット状触媒,膜厚がμmオーダーのパラジウム合金水素透過膜を使用して,反応圧力大気圧以上の加圧下,でそれぞれ通常改質反応と非平衡改質実験の比較を行った結果,非平衡化によりメタンの転化率の向上,二酸化炭素の選択性の最大15%の向上を実証し、同時に水素透過膜による水素回収を実証した.次にプレートフィン状触媒を用いて非平衡改質実験を行い,ペレット状触媒を用いた非平衡改質実験と比較を行った結果,プレートフィン状触媒を用いることで反応器内温度の安定が早く,反応器内温度分布が比較的均一となることを示した.反応器内物質移動解析を通常改質反応と非平衡改質反応とで行った結果,解析値は実験値の傾向にほぼ一致した.最後に水素透過性能が向上した場合,本改質器の性能がどの程度向上するかを検討するため,水素透過膜の性能を水素透過度および膜厚をパラメータとし解析を行った結果,透過度が高いほど、膜厚が薄いほどメタンの転化率および、水素回収率が向上することが推定された.以上よりプレート型非平衡燃料改質器の水素製造性能に関する有効性と可能性を明らかにした.申請者が提案した燃料電池用の新しい高性能燃料改質器の開発を進めた。

結果をもとに最適反応器デザインを決定し、小型移動体規模の本改質反応器を製作し実証操作試験を進めている。実験では改質器としての基本性能である改質反応速度、水素透過膜性能、非平衡反応性、層内熱伝達性能を確認することを進めた。ここでは層構造とともに触媒の高性能化が重要課題になる。プレート触媒開発を進めプレート触媒の成型条件、触媒調製条件を検討しより反応活性の高い、耐久性のある触媒を追求した。プレート形アルマイト触媒調製を製作し。非平衡反応条件での実験的な検討を進めた。反応高活性化のため触媒成型方法としてとくにプレート形状の多孔化を試みた。ここでの多孔化にはバルクおよびミクロレベルでの加工がある。バルクレベルでは種々のすのこ、矩形流路などを試み反応条件の最適化を進めた。またミクロレベルではサブミクロンでの触媒多孔化、触媒設計を試みた。さらに水素透過膜の水素ガス分離能に応じてプレート面の触媒濃度に分布を与え、触媒調製の最適設計を進めた。現在、基礎的な検討を終え、実験成果をもとに反応層内の数値解析を進めている。これらをもと燃料改質連続試験の実施に向け準備を進めている。申請者が提案した燃料電池用の新しい高性能燃料改質器の開発を進めた。本器は従来の充填層型改質器と異なり、プレート積層型であり、水素を反応雰囲気から逐一回収し非平衡反応を行う点が新しい。本研究ではこれまでの基礎的知見をもとに提案する改質器を試作し、その性能を実証することを目的にした。即ち従来に無い高性能改質反応を実現するプレート型改質器のデザインを実験的・数値解析的に検討した。とくに新材料であるプレート状触媒と水素透過膜を採用することから、触媒プレートの形状と反応性能、また膜の水素透過膜性能を考慮した非平衡改質反応操作を実験的に評価した。結果をもとに最適反応器デザインを決定し、小型移動体規模の本改質反応器を製作し実証操作試験を進めるととに検討を進めた。ここでは層構造とともに触媒の高性能化が重要謀題になる。そこで本研究では実際に単段反応器を製作しメタノールの非平衡改質実験を行うことにより本改質器の性能評価を行った.また反応器内物質移動解析により本改質器の性能評価と可能性の検討を行った.最初にペレット状触媒、膜厚がμmオーダーのパラジウム合金水素透過膜を使用して,反応圧力大気圧以上の加圧下,でそれぞれ通常改質反応と非平衡改質実験の比較を行った結果,非平衡化によりメタノールの転化率の向上,二酸化炭素の選択性の最大7%の向上を実証し、同時に水素透過膜による水素回収を実証した.次にプレートフィン状触媒を用いて非平衡改質実験を行い,ペレット状触媒を用いた非平衡改質実験と比較を行った結果,プレートフィン状触媒を用いることで反応器内温度の安定が早く,反応器内温度分布が比較的均一となることを示した.反応器内物質移動解析を通常改質反応と非平衡改質反応とで行った結果、解析値は実験値の傾向にほぼ一致した.最後に水素透過性能が向上した場合,本改質器の性能がどの程度向上するかを検討するため,水素透過膜の性能を水素透過度および膜厚をパラメータとし解析を行った結果,透過度が高いほど、膜厚が薄いほどメタノールの転化率および、水素回収率が向上することが推定された.以上よりプレート型非平衡燃料改質器の水素製造性能に関する有効性と可能性を明らかにした.
細胞壁形成がG2/M進行をコントロールする分子機構

出芽酵母の1,3-β-グルカン合成酵素の触媒サブユニットは、FKS1、FKS2と呼ばれる相同性の高い2つの遺伝子によってコードされており、両遺伝子の破壊は致死になる。そこで、FKS1 FKS2の二重破壊株にPCRによってランダムに変異の入ったfks1を持つプラスミドを導入し、37°Cで増殖できない変異株をスクリーニングする方法で、17の温度感受性変異株を単離した。これらの株についてFKS1内のユニークな制限酵素サイトを用いてサブクローニングを行った結果、10個の変異株について温度感受性に関与している領域を限定し、変異部位を決定することが出来た。これら10個の変異株についてサブクローニングした変異を染色体内に組み込み、表現型が安定な状態で解析できるようにした。得られた10個の変異株が実際にグルカン合成に欠損を持つかどうか調べるために、それぞれの変異株から膜画分を調製し、in vitroのグルカン合成酵素活性を測定した。さらに、l,3-β-グルカンを特異的に染色するアニリンブルー色素を用いてin vivoでグルカンを作ることができるかどうか調べた。その結果、fks1-1114、fks1-1125、fks1-1144、fks1-1154の4つの変異株はin vitroのグルカン合成酵素活性が顕著に低下しており、制限温度下ではin vivoでもグルカン合成に欠損が見られた。グルカン合成と細胞周期進行との関連を調べるために、これらの変異株について制限温度下での細胞と核の形態を顕微鏡で観察し、DNA含量をFACS解析で調べた。その結果、in vitro.in vivoでグルカン合成に欠損を持つ変異株は制限温度下で芽を持たないかあるいは小さな芽の様な突起を持った細胞を多数蓄積し、核は1核のままであったが、DNAの複製は正常に終了していた。この時、細胞の生存率は比較的高く保たれていたことから、細胞が単に死に絶えているわけではなく、グルカン合成に欠損が生じた際の細胞応答の1つの現れとしてG2/M期の細胞の蓄積が見られていると考えられた。この結果は、細胞のもっとも外側で起こっている細胞壁合成と細胞周期進行が密接に関わりを持ちながら制御されていることを示唆している。我々は、「酵母細胞壁の合成停止が核分裂の停止を引き起こす」ことを発見した。出芽酵母の細胞壁は主にグルコースが直鎖状に連結した1,3-β-グルカン繊維にマンノースが付加した細胞壁蛋白質が沈着して出来ている。その1,3-β-グルカンの合成酵素の触媒サブユニットの温度感受性変異株(fKs1)を単離し、その表現型を詳細に解析した。典型的な変異株であるfKs1-115は推定上の基質結合部位近傍に変異を持ち、in vitroでのグルカン合成酵素活性が特に制限温度下で顕著に低下していた。グルカン合成酵素の変異株が細胞周期の時期のとこで停止しているかを調べると、90%以上の細胞がDNA複製後に増殖を停止していることがわかった。この時に、細胞内におけるM期サイクリン、Clb2pの量が低下しているので、まだM期には進行していないことがわかる。さらにこの時にM期サイクリンであるClb2pを過剰発現させると、細の形態は異常なままで核分裂が進行した。以上の結果は、グルカン合成を阻害して細胞壁合成、細胞の体積増加ができなくなると、細胞周期を完全に停止させる未知のフィードバック機構が存在するとおを示唆している。細胞壁の形成は細胞の複製過程のうちで最も細胞の外側で起きる現象であり、それがフィードバックして細胞周期の進行に影響を与えるということは誰も予想し得なかった。しかし体積増加を伴う真核細胞の等分裂で、核分裂は十分に細胞内部の空間が保証された後で起きており、細胞壁で覆われた細胞(植物細胞と真菌細胞)にとって「細胞壁伸長が核分裂の開始を制御すること」は極めて理に適った機構であると考えられる。

その結果、in vitro.in vivoでグルカン合成に欠損を持つ変異株は制限温度下で芽を持たないかあるいは小さな芽の様な突起を持った細胞を多数蓄積し、核は1核のままであったが、DNAの複製は正常に終了していた。この時、細胞の生存率は比較的高く保たれていたことから、細胞が単に死に絶えているわけではなく、グルカン合成に欠損が生じた際の細胞応答の1つの現れとしてG2/M期の細胞の蓄積が見られていると考えられた。この結果は、細胞のもっとも外側で起こっている細胞壁合成と細胞周期進行が密接に関わりを持ちながら制御されていることを示唆している。
手話表記統一フォーマットの提案とそれを用いた聴覚障がい者向け支援システムの開発

本研究では手話統一フォーマット(USC)を提案し,それを応用したシステムを開発した.応用例としてはデータベースを利用して,手話・日本語辞書システムを開発した.これは手話から日本語を検索することができる辞書システムである.また,携帯情報端末を利用して,リアルチムに情報保障を行うシステムの開発を行った.主な成果として上げられるのが,博物館などの展示施設において,展示物の解説を手話で案内するシステムである.愛知県犬山市にあるリトルワールドや鹿児島市かごしま水族館で公開実験を行った.本研究では手話統一フォーマット(USC)を提案し,それを応用したシステムを開発した.応用例としてはデータベースを利用して,手話・日本語辞書システムを開発した.これは手話から日本語を検索することができる辞書システムである.また,携帯情報端末を利用して,リアルチムに情報保障を行うシステムの開発を行った.主な成果として上げられるのが,博物館などの展示施設において,展示物の解説を手話で案内するシステムである.愛知県犬山市にあるリトルワールドや鹿児島市かごしま水族館で公開実験を行った.USCの検討では,国内外の手話コードを調査し,それぞれの特徴を調べた.それらの結果を基にしてUSC Ver.0を策定した.これはまだ未公開であるが,これをさらに検討し,公開に向けて整理する.データベースサーバーの検討では,まず,日本手話のデータベースである手話日本語辞書システムを設計した.これは,手話から日本語,日本語から手話が検索できるデータベースで,このデータベースにUSCを格納することで,今後のシステムに利用する.アンケート調査では,愛知県や鹿児島県の聴覚障がい者に協力してもらい,現在どのような場所・状況で困っているかを調査した.その結果,我々が想定していた緊急時の情報保障はもとより,日常的な状況,例えば買い物の時のタイムセールの案内が聞こえない.バス利用時に,停留所の案内が聞こえないなど様々な意見が寄せられた.今後はこのような場所での情報保障をどうすべきかを検討する.支援システムの検討では,実際に水族館で携帯端末を使った手話による情報保障システムの評価実験を行った.その結果は,おおむね良好であったが,今回の実験では,魚などの解説を手話に翻訳していたが,イルカショーの解説などリアルタイムでの情報保障を希望する声も多くあった.今後はリアルタイム情報保障しすてむについても検討する必要がある.平成25年度は,平成24年度に行った水族館での評価実験を基に情報保障システムの改善を行った.この実験は,USCアプリケーションの一つで,タブレットPCやスマートフォンを利用し,水槽などの説明を手話だけでなく,日本語音声,日本語テキスト,英語テキストから自由に選ぶ事ができるシステムの評価実験であった.先の実験では,水槽の説明など,利用者に必要な情報をメニューから選ぶ形式であったが,アンケートから水槽のそばに近づけば自動的に再生できるようにして欲しいという要望があった.この問題を解決するためにBluetooth発信器をビーコンとして利用する方法を採用した.これは発信器を水槽のそばに置いておき,システム側で常にBluetoothの電波を探知し,固有のアドレスを検出する.発信器と水槽は紐付けを行い,発信器のアドレスを探知すると,紐付けされた水槽の説明を自動的に再生する.このシステムはほぼ完成しており,今年度中には,運用を開始する予定である.また,手話アニメーションへの応用のために,モーションキャプチャを使ってアーカイブを作製している.モーションキャプチャのデータから手話アニメーションが自由に作成できる手法を検討している.本年度は主に支援システムの開発と評価実験を行なった.1つめの支援システムとして,携帯情報端末(たぶれっとPC)を用いた聴覚障がい者・健聴者間コミュニケーション支援システムを開発した.このシステムは介護現場において,被介護者が聴覚障がい者であり,介護者が健聴者の場合に起こる意志の食い違いを減少させることを目的としたものである.聴覚障がい者と健聴者で,それぞれ携帯情報端末を利用する.2台のタブレットは無線LAN(Bluetooth)でつながっており,聴覚障がい者側は手話動画,健聴者側は書記日本語で,介護現場で多く使われる単語が表示されている.それぞれがその単語を選択することで,相手に伝えたいメッセージが送信され,コミュニケーションを支援する.また,情報保障システムの評価例として,水族館で携帯端末を使った手話による情報保障システムに関する評価実験を行った.このシステムは,館内に張り巡らされたWiFiを通じて,高画質な手話動画を配信し,生きものの解説を行なうものである.手話だけでなく,日本語,日本語音声,英語,英語音声による解説も用意した.イルカショーなどの館内イベントの案内は,館内放送による音声で行なわれていいたが,情報端末にもその情報が文字で表示されることで,聴覚障がい者にも案内できるようにした.評価結果は,おおむね良好であったが,ただ,解説を見るときは手持ちの携帯情報端末(スマートフォンなど)をいちいち操作する必要があるため,自動的に再生できるようなシステムが望まれた.この問題については,今後の課題とした.平成26年度は本研究の最終年度であり,USCを利用した応用システムの運用,研究のまとめと今後の発展研究へ応用の検討を中心に行った.USCを利用した応用研究としては,研究成果の実用化に向けて鹿児島市のかごしま水族館の「来館者にやさしい施設づくり」プロジェクトの一環として,情報保障システムの運用を開始する予定であった.iBeaconを水族館内に設置し,利用者が館内を歩き回ると,近くの展示物に関する内容を自動的に案内を行うシステムである.この案内は手話だけでなく,日本語音声や英語などにも対応しており,聴覚障がい者に限らず,聴覚障がい者や海外からの来館者など,可能な限り多くの人に情報保障を行えるようにした.しかしながら,かごしま水族館側の都合により,残念ながら今のところ運用開始が延期となっている.

また,本研究のまとめとしては,研究成果を広く知らせるために書籍(総合プロセーシス学の諸相)として発行した.この書籍では,一般の人にもわかりやすくするために応用システムである携帯情報端末による情報保障システムを中心に執筆した.ただ,予定していた手話アニメーションへの応用が現在のところ未完成である.これに関しては,アニメーションだけでなく,ロボットにも応用することを考えて,汎用的な動作データ(BVH形式)での収集を始めている.モーションキャプチャによる手話動作の収集し,データベース化を始めている.さらに手話動作の筋電位データなども同時に収集し,将来の手話翻訳の研究に役立てる予定である.26年度が最終年度であるため、記入しない。福祉工学26年度が最終年度であるため、記入しない。当初予定していたUSCの公開は間に合わなかったが,支援システムについては,試作システムを作成し,評価実験まで行うなど,計画以上に進んでいる.従って,総合的に見ておおむね順調に進展しているといえる.支援システムについては,評価実験を行い,運用に向けて動いている.ただ,当初予定していたデータベースの公開は,現在のところ公開しない方向で検討している.これは,公開して利用するよりもアプリ内部に内蔵して利用する方がよいと思われるからである.支援システムについては,いくつか開発し,評価実験まで行うなど,計画以上に進んでいる.しかしながら当初予定していた手話アニメーションへの応用が不十分である.いくつかのシステムを作成し,また評価実験も行った.さらにアンケート調査により,支援すべき事柄についてもある程度わかってきた.今後のこの結果を基に支援システムの設計と評価を行う.今年度は,システムの運用とこれまでの研究成果を公表することである.さらに,このシステムに避難誘導のプログラムを組み込むことを検討する.平常時は情報保障アプリとして使ってもらい,利用率を上げ,災害時の罹災率を下げる.また,老人性難聴者にも対応させるため,高齢者にも使いやすい手法の検討を行う.高齢者はスマホなどの情報端末がうまく使えない.テレビのリモコン程度の操作で,限定的ではあるがスマホの操作ができる機器の開発も検討する.今年度以降は,これまでに開発してきた支援システムを実用化するための問題点の洗い出しと,その解決策の検討,および改善を行なう.さらに,応用システムとして聴覚障がい者向けの避難誘導システムを検討する.これは,これまでの研究成果である聴覚障がい者向けの情報保障システムに組み込む形で実現する.通常は,水族館などのガイドアプリとして利用するが,災害時には避難誘導を行なうシステムである.平常時のシステム利用率を上げることで,非常時での被災率を下げることができる.
跡公式に視点をおいた双対性-"無限和=無限積"型等式と表現論の応用研究

代表者は,当該年度中に分担者や研究協力者とともに以下の研究を行った:1)デデキントゼータ関数(リーマンゼータを含む)とリーマン面のセルバーグゼータ関数に対する高次オイラー定数の素元による表示.これは素数定理の証明の際にドラヴァレプーサンが得たオイラー定数の表示式の一般化である.また,その$q$-類似の研究.(+Y.Hashimoto, Y.Iijima, N.Kurokawa)2)レルヒの公式を典型例とするゼータ正規化積と行列式表示の研究.具体的には以下を行った.3)リーマンゼータ関数の正しい$q$-類似の発見を行った.収束域での$q$-類似は無数にできるが,複素全平面で有効な$q$-類似は今迄になかったものである.これにより,リーマンゼータ関数の0や負の整数点での値を求めるオイラーの発散級数の取扱いの新しい正当化がなされる.(+M.Kaneko, N.Kurokawa)8)一般線型群が交代行列の空間に働くときのCapelli恒等式の明示公式を得た.(+K.Kinoshita)9)ホロノミー群に関する密度定理を得た.(+K.Kimoto)代表者は,当該年度中に分担者や研究協力者とともに以下の研究を行った:1)デデキントゼータ関数(リーマンゼータを含む)とリーマン面のセルバーグゼータ関数に対する高次オイラー定数の素元による表示.これは素数定理の証明の際にドラヴァレプーサンが得たオイラー定数の表示式の一般化である.また,その$q$-類似の研究.(+Y.Hashimoto, Y.Iijima, N.Kurokawa)2)レルヒの公式を典型例とするゼータ正規化積と行列式表示の研究.具体的には以下を行った.3)リーマンゼータ関数の正しい$q$-類似の発見を行った.収束域での$q$-類似は無数にできるが,複素全平面で有効な$q$-類似は今迄になかったものである.これにより,リーマンゼータ関数の0や負の整数点での値を求めるオイラーの発散級数の取扱いの新しい正当化がなされる.(+M.Kaneko, N.Kurokawa)8)一般線型群が交代行列の空間に働くときのCapelli恒等式の明示公式を得た.(+K.Kinoshita)9)ホロノミー群に関する密度定理を得た.(+K.Kimoto)代表者は,1)研究協力者木本一史氏の協力を得て,実双曲型空間の有限体積商の一次の各ホモロジーに対して,それ毎のホロノミー共役類の分布に付いて,密度定理を証明した.これは,P.Sarnak氏と代表者の共著論文における主結果の精密化である.その成果は,国内では,1999年度の表現論シンポジウムなどにおいて,またスペクトルの研究の為に訪問した,Bologna大学での幾何と解析セミナーで発表した.ii)分担者黒川とともに,負曲率局所対称空間における,主系列表現の(正則表現における)重複度をセルバーグゼータ関数の対数微分を用いて積分表示で表す公式を得た.これを証明する際,分担者三鳥川の主系列表現に関する一般化された直交関係式が本質的に必要となるため,多くの助言を得た.iii)研究協力者石川雅雄氏とPfaffianの和公式の数え上げ組合せ論と無限和=無限積公式への応用を行った.iv)交代行列の空間に一般線型群が自然に作用しているときのCapelli型の明示公式を得た.分担者今野はp進簡約群の表現のある種の(あるいはGelfand-Graev)モデルの存在条件をそのツイスト指標の漸近挙動で記述した.そのほか,Arthur-Selberg公式の理論の分担者のアイデアも盛り込んだ解説を表現諭シンポジウムで行い,それを報告集に執筆した.代表者は,分担者や研究協力者とともに以下の研究を行った:1)非可換調和振動子と名付けた連立型の常微分方程式系のスペクトルの研究をボローニャ大学のA.Parmeggianiとともに推進した.具体的にはスペクトルを連分数と無限のサイズの行列式を用いて記述,そのさいの固有値の重複度の記述,さらには関連する厳密かつ具体的にスペクトルが計算できる新しい常微分方程式系の提出などを行った.関連して,中尾充宏,長藤かおりとともに非可換調和振動子のスペクトルの数値的計算を精度保証付きで行った.3)鳥取大学の協力者石川雅雄とのパフィアンの和公式のこれまでの一連の共同研究の延長上の研究として2種類の変数をもつ対称函数の母関数公式をえた.4)分担者黒川信重とともに負曲率の局所リーマン対称空間の2乗可積分関数の空間に現れる主系列表現の重複度をセルバーグゼータ関数で表示する公式をえた.以上のほか,分担者三町はある種のセルバーグ型積分に附随するねじれホモロジーの空間上に岩掘-ヘッケ代数の既約表現を構成した.分担者今野はアーサー・セルバーグの跡公式の整備研究を行った.また分担者梅田は,カペリ型の新しい公式を発見した.代表者は,今年度中に分担者や研究協力者とともに以下の研究を行った:1)負曲率の局所対称リーマン多様体でのスペクトルの研究.具体的には,リーマン面におけるカシミール効果の定式化を行い,跡公式を利用することでカシミールエネルギーのセルバーグゼータ関数での表示を得た.

その系として,計量に関する新しい不変量であるカシミールエネルギーの負値性を示した.また,多重三角関数を利用して,リーマンゼータ関数のs=3における特殊値の表示を得るとともに,その手法のセルバーグゼータ関数版の類似をした.また当該特殊値とマーラー測度との関係も議論した.(分担者黒川との共同研究).なお,代表者は研究成果を8月にポツダム大学(ドイツ)で開催された会議「スペクトル幾何と微分方程式」において報告した.2)2種類の非可換性を合わせもつ「非可換調和振動子」の研究を分担者落合と進めるほか,そのスペクトルの密度に関しボローニャ大学のA.Parmeggiani氏との研究を進めた.さらにまた,スペクトルのゼータ関数に関する特殊値と解析接続についての研究を金沢大学理学部の一瀬孝氏と行った.来年度には,少なくとも中間的な結果をまとめるため準備中である.3)鳥取大学の石川雅雄氏とともにパフィアンの和公式の組合せ論的新証明を与えるとともに,応用として,2種類の変数をもつ新しいタイプの無限和=無限積を示した.代表者は,今年度中に分担者や研究協力者とともに以下の研究を行った:1)デデキントゼータ関数(リーマンゼータを含む)とリーマン面のセルバーグゼータ関数に対する高次オイラー定数の素元による表示.これは素数定理の証明の際にドラヴァレプーサンが得たオイラー定数の表示式の一般化である.また,そのq-類似の研究.(+Y. Hashimoto, Y. Iijima, N. Kurokawa)2)レルヒの公式を典型例とするゼータ正規化積と行列式表示の研究.具体的には以下を行った.(1)レルヒの公式の高次多項式への一般化.(+N. Kurokawa)(2)レルヒの公式のq-類似と量子類数公式を得た.そのために,ゼータ正規化積をきわめて自然な形で一般化した.(丼ゼータ正規化積という)(+N. Kurokawa)(3)環のサイン関数とそのq-類似の研究.その結果,楕円関数が虚2次体の整数環のサイン関数としてとらえられるとともに,整数環のサイン関数のたq-類似でもあることが分かった.(+N. Kurokawa, E-M. Muller-Stuler, H. Ochiai, C. Sonoko, K. Kimoto)3)リーマンゼータ関数の正しいq-類似の発見を行った.収束域でのq-類似は無数にできるが,複素全平面で有効なq-類似は今迄になかったものである.これにより、リーマンゼータ関数の0や負の整数点での値を求めるオイラーの発散級数の取扱いの新しい正当化がなされる.(+M.Kaneko, N.Kurokawa)
高速点火レーザー核融合における高速電子の発生と輸送の物理的制御

高速点火における加熱率向上の鍵を握るプレプラズマ抑制を探求するため、気•液混合領域を考慮した高密度プラズマの状態方程式を計算し、放射流体シミュレーションに組み込み、気液混合領域の音速の低下を利用したプレプラズマの時間発展を従来の状態方程式と比較しながら示した。これにより、気・液混合領域を考慮することがプレプラズマの時間発展に重要であることを示した。この結果は高速点火のみならず、レーザー加速など薄い金属ターゲットを用いる場合にも大きな影響を与え得ることが解った。開発したコードを核融合実験に適用し、プリプラズマのスケール長を見積り、高速電子の低温化の指針を与えた。本研究は高速点火レーザー核融合において、効率的な高速電子発生の制御、並びに磁場による高速電子輸送制御の物理を探求することにより、高速点火において最も重要な課題である超高強度レーザーによる爆縮プラズマの加熱効率向上を目指すものである。現在大阪大学を中心に推進している高速点火原理実証実験において、直接照射方式を考案し、概念設計を行った後、実験を実施した。考案したターゲットは従来のコーンターゲットの先端部に穴を空けたもので、超高強度レーザーが直接爆縮プラズマと相互作用する。これにより、超高強度レーザーと爆縮プラズマとの距離(=スタンドオフ距離)が短縮され、超高強度レーザーにより発生する高速電子の発散角による加熱率減少を抑制する事ができる。第2に、コーン先端部による高速電子の散乱がないため、高速電子の爆縮プラズマ方向への透過率を向上出来る。第3に、爆縮プラズマ(=CDプラズマ)と超高強度レーが直接相互作用することにより、高速イオンを発生し、この高速イオンで爆縮コアを加熱することが出来る。高速イオンは高速電子に比べて爆縮コア中での飛程が短く、爆縮プラズマをより局所的に高温にすることが出来る。これらの特徴を持った直接照射方式を考案し、一次元統合加熱コードを開発して、レーザー条件、ターゲット条件を変化させた際の加熱効率の評価を行った。その上で、実際の高速点火原理実証実験に持ち込み、従来の高速点火ターゲットとは異なり、爆縮プラズマへのイオン加熱の兆候を確認するなど、見積り通りの成果が得られつつ有る。また、磁場を用いた高速電子の収束による加熱効率の向上について、レーザー駆動高電流による磁場生成のモデリングとして、一巻きコイル中の電流分布を計算し、表皮効果の影響を解析した。これらの解析により、より高強度な磁場発生に向けた物理理解が深まりつつ有る。レーザー照射されたターゲットがWarm Dense Matterと呼ばれる高密度低温からプラズマ状態に至るまでの間、その物性が流体現象や磁場生成を介して高速電子の発生と輸送にどのように影響するかを調べるのが第一の課題であり、高密度、低温の状態方程式の構築と、流体;シミュレーション手法によるプラズマ生成の定量的な評価を行う。また、第二の課題として、磁化プラズマと高速電子やイオンの相互作用を探求することにより、高速電子やイオンの発生と輸送の能動的制御を実現する独創的な研究展開を図る。以上の2つの課題を追求することにより核融合点火温度(5keV)の効率的達成とプラズマ物理へ寄与する事を目的とする。平成24年度は現状の高速点火実験におけるプリプラズマ生成初期の高密度プラズマの状態方程式の探求、レーザー吸収過程モデルの高精度化、爆縮プラズマの高密度化を目指したターゲットデザイン、高速イオンを利用する直接加熱型高速点火の提案をそれぞれ行った。状態方程式については高密度、低温の領域(プラズマ生成初期の密度・温度領域)に注目し、電子寄与のモデルの改良を図った。また、直接加熱型高速点火について高速電子の加熱を含む統合モデルを構築した。これにより直接加熱型高速点火の加熱効率、コア温度を評価した結果、高いポテンシャルを有することを見いだした。高速点火レーザー核融合では爆縮された高密度プラズマに対し、外部より超高強度レーザーを用いてこれを追加熱し、最終的に核融合点火に必要な高温状態(5keV)に至らしめる。この方式では外部超高強度レーザーから高密度爆縮プラズマへのエネルギー結合効率、即ち加熱効率が重要であり、加熱効率を上げることで、より少ない外部超高強度加熱レーザーエネルギーでを核融合点火状態を達成が可能になる。本研究は加熱効率向上を目指し、コーンターゲットとレーザーの相互作用、エネルギー輸送、高密度プラズマ加熱過程における物理を解明することを目的としている。加熱効率向上の具体的な方策として、本研究では外部加熱レーザー照射により発生する高速電子に加え、高速イオン発生も合わせて考慮し、高速電子及び高速イオンの両方を用いて同時に高密度プラズマを加熱する状況を想定した。超高強度レーザーを物質に照射すると高速電子が発生し、80%程度のエネルギーが高速電子のエネルギーとなり、そのうち約半分の40%が高密度コア方向に輸送される。高速イオン発生は照射レーザーエネルギーの高々数%程度にすぎないが、高速イオンは高速電子に比べて高密度プラズマ中の飛程が短いため、局所的な加熱に向いている。

本研究で高速電子、高速イオンを両方考慮した統合的加熱モデルを1次元で構築し、計算を行った結果、高速電子で広い領域を加熱し、局所的に高速イオンで加熱出来ることを明らかにした。一次元モデルでは発生する高速電子、高速イオンの角度広がりを考慮し、輸送に関しては飛程をそれぞれ計算する形となっており、電子のOhmic加熱も考慮している。1x10^19W/cm^2程度の超高強度レーザー強度で100g/ccの爆縮コアプラズマを1keV程度加熱出来る事を計算で明らかにした。プラズマ科学本研究は高速点火ターゲット、特にコーンターゲットの物理特性、超高強度レーザーと物質の相互作用の物理理解に基づいて、加熱率向上のための条件最適化を行うものであり、3年間の研究期間の一年目でコーンターゲットの物理的特性を調べ、二年目で磁場による高速電子の収束についての物理を探求した上で、三年目に実際の実験で、加熱率の向上を確認することとなっている。実際の高速点火ターゲットにおける加熱率向上について、二年目で既に計画を前倒しして実験に持ち込み、成果を得ており、研究目的の達成度は高い。一方で、コーンターゲットの物理特性、状態方程式、磁場による高速電子の収束に関する一年目、二年目の研究について、現在まだ継続しており、さらなる探求が必要である。それ故、研究全体として目的は達成しつつある。平成24年度は研究計画に従い、4つの課題について研究を進めた。現状の高速点火実験におけるプリプラズマ生成初期の高密度プラズマの状態方程式の探求を行った。状態方程式を決定づける自由エネルギーはColdパート、イオンパート、電子パートの合計で表されるが、文献調査や米国、フランス、インドの研究者との議論等を経て、それぞれのパートの高精度化を追求した。高密度、低温の状態方程式で特徴的な気体・液体の二相混合状態を扱えるようにして、現在、流体コードへの組み込みを図っている。レーザー吸収過程モデルの高精度化は現在進行中である。爆縮プラズマの高密度化を目指したターゲットデザインについては実験結果の検討を行っている。高速イオンを利用する直接加熱型高速点火については爆縮プラズマの加熱率や加熱後の温度を評価するために阻止能計算と輻射流体コードを組み合わせたモデルを構築し、加熱効率、コア温度を評価した。その結果、高いポテンシャルを有することを見いだした。以上の研究成果に基づき、本年度は概ね計画に従った研究が出来たと判断している。考案した直接照射型高速点火ターゲットの物理特性、特に状態方程式と導電率の関係を中心に理解を進める。また、レーザー駆動高電流による磁場生成のモデリングを進める。