hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
歯冠補綴物の外面精度に関する研究

現在、間接法により歯冠補綴物を製作すると、試適時の咬頭嵌合位において、咬合高径が100-300μm高くてることが確認されている。そこで、これらの問題点を解決するために、まず金属製の歯列原型を用いて、トレ-形態とラバ-系印象材の影響について、三次元測定機(ニコン工場顕微鏡改良型20型)を用いて検討を行った。その結果、ラバ-系印象材による歯列印象の寸法精度は、印象材、トレ-形態による影響はなく三次元的に優れており、原型をほぼ忠実に再現していた。これらの印象に石膏を注入して製作した歯列模型の寸法精度は、トレ-形態に影響され、個人トレ-タイプが優れていた。つぎに、以上の研究結果を参考に、咬合器に装着した金属原型を印象し、この印象から製作した上下顎歯列模型の精密咬合器(特注品)に装着する。支台歯の部位でコア-を採得して、これを原型に戻し、歯列模型の精度をIP-Checkerを用いて検討した。その結果、対合歯列模型を支台菌と同様に個人トレ-、ラバ-系印象材(特に、シリコ-ン・ラバ-)、超硬石膏で製作すると支台歯の部位で原型と比較して20μmと僅かに高くなったにすぎなかった。以上、材料側の因子としては、トレ-形態、印象材の種類、石膏の種類と注入量などが、歯列模型の精度に影響していることが認められた。将来は、歯冠補綴物の咬合の高さに影響をすると考えられる生体側の因子についても検討を加え、咬合調整がわずかで済む間接法の確立を目ざしたい。金属歯列原型をタイプの異なる2種類の金属製トレー(個人トレー,咬合面トレー)と2種類のラバー系印象材(ポリサルファイドラバー,付加型シリコーン・ラバー)の4つの組合せで印象採得を行ない、トレー形態の違いおよびラバー系印象材の種類が全顎歯列の印象および模型の寸法精度におよぼす影響について、三次元座標測定機(ニコン工場顕微鏡改良20型)を用いて検討を行なった結果、以下の知見が得られた。1.ラバー系印象材による歯列印象の寸法精度は、印象材、トレー形態による影響はなく三次元的に優れており、原型をほぼ忠実に再現した。2.歯列模型の寸法精度は、印象材およびトレー形態の違いによる影響を受け、印象材とトレーの組合せにより異なった。3.歯列模型の変形は、主として石膏の硬化膨張により生じ、また、周囲の抑制により左右されることが確認された。4.歯列印象内の膨張は、前後左右に広がる方向に生じ、前後的には第一大臼歯付近で膨張の方向が変化した。5.歯列幅径は、後方歯になるにしたがって、増加量が減少した。6.石膏の量によって、絶対的な硬化膨張量を調節することにより、歯列模型の寸法精度の向上をはかることができた。7.付加型シリコーン・ラバー印象材と個人トレーの組合せで石膏の硬化膨張抑制効果が高く、原型に最も近い寸法精度の歯列模型が得られた。以上、平成元年度においては、昭和63年度の実験結果から、最も原型に近い寸法精度が得られる術式により、上下顎歯列模型を嵌合させた場合の歯冠補綴物の外面(咬合面)精度に及ぼす影響について検討を行なう。歯冠修復物の咬合の高さに影響する材料側の因子を解明する目的で、上下顎金属歯列原型を咬頭嵌合位の再現性に優れた咬合器(Hanau Wide Vue)に装着し、これを咬合の高さを計測するための原型とした。対合歯列模型として、既制トレ-、アルジネ-ト印象材、硬石膏から製作した模型と個人トレ-、シリコ-ン印象材、超硬石膏から製作した模型を用いた。

個人トレ-、シリコ-ン印象材、超硬石膏から支台歯を含む歯列模型を製作した上下顎歯列模型を精密咬合器(特注品)に装着し、支台歯の部位で咬合採得を硬石膏で行なった。このコア-を歯列原型に戻し、上下顎歯列模型を嵌合させたときの咬合の高さに対する精度の検討を行った結果、以下の知見が得られた。1.既製トレ-、アルジネ-ト印象材、硬石膏から製作した対合歯列模型を支台歯を含む歯列模型と嵌合させると、支台歯の部位(6)で45μm程度原型より咬合が高くなった。2.対合歯列模型を支台歯と同様に、個人トレ-、シリコ-ン印象材、超硬石膏で製作すると、支台歯の部位で20μm程度と咬合の高さの改善を計ることができた。3.1,2の結果より、対合歯列を精密印象することにより、咬頭嵌合位における歯冠修復物の咬合調整を少なくすることができ、より生体に適合した歯冠修復物を装着することが容易となろう。なお、現在、臨床術式にしたがって、歯列原型上で咬合採得を行い、上下顎歯列模型を精密咬合器に装着し、通法により鋳造歯冠修復物を完成させたときの咬合の高さについて検討を進めている。
脳血栓症急性期モデルにおけるカルシウムシグナルの可視化

カルシウムイオンは、様々な生体反応を惹起することが知られている。しかしながら、過剰なカルシウムイオンの細胞内流入によって、機能障害や細胞死が誘発される。細胞内カルシウムイオンの上昇は、各種の蛋白分解酵素やカスペースを活性化する。後者は、p53遺伝子の発現を介してアポトーシスに至るカスケードを賦活化する。アポトーシスは、脳虚血などのストレスが加わった時点よりある程度の時間差をもって発生することが知られている。その時間差の中のどの時期に治療を開始するとアポトーシスが防げるかという点は不明である。細胞の蘇生限界点に関する報告は、極めて数少ない。我々は、今回の研究では細胞死に至る初期段階の細胞内カルシウムイオン上昇に注目し、生体における異常なカルシウムイオン上昇を可視化することを目的とした。ラットに全身麻酔を施し、開頭、脳表を露出した。Fra-2AMを直接脳表に投与し、一時間浸透させた。さらにRose Bengal色素を静注し,540 nmの緑色光を中大脳動脈近位部に照射した。顕微鏡下に白色血栓の形成を観察した後に340nmと380nmの光を照射し、蛍光を励起した。得られた蛍光の強さをカルシウムシグナルの強度とした。カルシウムシグナルは励起後5分後より上昇し始め、60分後にはピークとなり安定化した。カルシウムシグナルの強さは、病理組織所見と相関し、虚血中心部>ペナンブラ部>正常部の順であった。また、血管構築上は中大脳動脈分岐部に虚血が強く、末梢では側副循環が発達しているせいか軽度であった。したがって、カルシウムシグナルの強度は同心円状に中心部(強)から末梢(弱)に広がっていた。この分布は、脳硬塞巣の広がりと一致しており、典型的は3層構造であった。我々のモデルは、脳硬塞の病態生理を解明する上で非常にシンプルであり、治療介入時期を明らかにする上で極めて有用であるものと思われた。クモ膜不出血による脳虚血が熱ショック蛋白の一つであるhemeoxygenase-1(HO-1)を誘導するか否かをラットを用いて検討した。SDラットの大槽内にhemolysate(溶血)を注入し、クモ膜下出血モデルを作製した。脳血管撮影によって脳底動脈径を測定すると出血後15分後にもっとも強い血管径の減少を認めた。出血後24時間にてラットを屠殺し、脳を摘出した。免疫組織化学染色によってHO-1およびHO-2の発現を調べた。溶血を注入した群では、HO-1は広範囲で脳実質内アストログリア細胞に誘導された。しかしながら、HO-2の発現は溶血の注入前後で変化は見られなかった。一方、強力な脳血管収縮剤であるendothelinをラット大槽内に注入すると溶血注入と同程度の血管径の減少を認めたが、HO-1の誘導は脳のいずれの部位でも認められなかった。HO-2の発現は、endothelinの注入によって影響を受けなかった。このモデルにおいては、約40%の脳血流量の低下が見られることが報告されている。したがって、クモ膜下出血後に見られるHO-1の誘導は脳虚血によるものではなくhemeによるものであることが判明した。現在、ラットを全身麻酔下に関頭し、ローズベンガル色素を静注した後脳表に540nmの緑色光を照射して脳血栓症モデルを作製している。TCA染色によって梗塞巣の大きさを測定したところ、徐徐に一定の面積が得られている。今後は、fra-

2励起によるカルシウムイオンの測定条件を整えてゆく。カルシウムイオンは、生命活動の維持に重要な役割を担っている。脳においては、高度なエネルギー代謝を維持するために脳血流量の調節が厳密に行われている。その本体は、血管平滑筋細胞におけるカルシウムイオンの細胞内流入が律速段階となっている。しかしながら、脳血管におけるカルシウムによる収縮弛緩機構は不明な点が多い。今年度は、クモ膜下出血後脳血管攣縮におけるミオシン軽鎖のリン酸化レベルと収縮調節タンパクの発現量の変化を正常脳血管と比較検討した。その詰果、正常脳血管ではカルシウム依存性のミオシン軽鎖のリン酸化反応が収縮反応とともに見られたが、脳血管攣縮においてはリン酸化反応と収縮反応ともに有意に、減弱していた。また、h-caldesmonやcalponinなどの収縮調節タンパクの発現量は、脳血管攣縮の極期において有意に減少し、攣縮の回復にしたがって正常となった。これらの結果より、脳血管攣縮のような長期にわたる血管平滑筋収縮反応は、死後硬直に類似した一過性のエネルギー供給不全が原因であることが示唆された。一方、脳組織におけるカルシウムシグナルも脳虚血の進行とともに増強することが判明した。今後は、脳虚血再還流モデルにあげるカルシウムシグナルの経時変化と神経細胞死との関連を詳細に検討する。これまでの研究で明らかとなった点は、1)phaoto-induced thromboembolic modelでは血管構築を損なうことなく血栓を作成することができ、人における脳梗塞の病態に極めて近いモデルであること、2)正常脳表面ではCA^<2+>に干渉する自然発光は見られず、Fra-2を負荷した後、340nm/380nmの2波長の励起光を照射すると経時的に蛍光によるCa^<2+>シグナルの増加が見られ、二波長のratio imageを作成するとischemic core>penumbra>normal brainの順にCa^<2+>シグナルの上昇が見られた、3)培養神経細胞や脳スライス切片における脳虚血によるシャープなCa^<2+>シグナルの上昇と異なり、脳表におけるその上昇は緩徐であり、血栓形成後1時間にて一定となった、4)脳表におけるCa^<2+>シグナルの上昇は血栓が形成された部位より抹消の血管分岐部を中心として同心円状に広がっていた、5)病理標本においてもCa^<2+>シグナルの上昇の程度に応じた壊死巣が見られたことである。このようなデータは、いままで報告がなく、慎重に論文を作成してゆきたい。
管内汚れのオンライン診断装置の開発

本研究は稼動中の熱交換器内の汚れ係数および流量を実時間で同時にモニター可能な汚れ診断装置の原型を試作し、その可能性を実証することを目的として行ったもので、得られた成果を以下に示す。(1)汚れおよび流量の同時測定センサの設計の基礎的資料を得るために、まず、円管外面が比較的短い区間加熱された場合の熱伝達に関し、管壁内の熱伝達を考慮した場合の数値解析を層流および乱流について行い、加熱部周辺の管軸および半径方向の温度分布および固体壁内面熱流束分布の特徴および対流熱伝達特性を明らかにした。次に、得られた基礎データをもとに汚れ係数および流量の同時測定法について測定精度の検討を行った結果、温度および加熱量の測定誤差がないと仮定すると、流速と汚れ係数を約3%以内の誤差で測定できること、温度、熱量ともに高精度の測定が要求されるが、本測定法は実用可能であることがわかった。(2)以上の理論的考察に基づき、汚れおよび流量計測センタの形状を定め、長さの異なる2種類のヒータを試作した。それらを一本のテスト管(復水器用チタン管およびアルミニウム黄銅管)に張付け、平均流速が12.5m/s,汚れ係数が02×10^<-4>m^2K/Wの範囲で実験を行った。実験の際、加熱量の制御、データサンプリングおよびデータの処理は、すべてパーソナルコンピュータを用いて自動化した。実験結果について汚れ係数および流速の測定精度を検討した結果、汚れがない場合:流速の精度は標準偏差で5%程度、流速が既知の場合:汚れ係数の誤差は最大1.2×10^<-5>m^2K/W、汚れと流速の同時測定の場合:汚れ係数の誤差は最大0.5×10^<-5>m^2K/W、流速の相対誤差は約25%であった。1.管外面を局所加熱した時の管内乱流熱伝達に関し、管材費,管壁厚さ,管内流速,加熱長さ,流体の熱伝導率および汚れの厚さ等が熱伝達に及ぼす影響を明らかにするために、数値解析を行なった。そしてそれらの結果をもとに管内流量と汚れの同時測定法の測定精度について考察した。以上の成果は次の論文にまとめ、発表する予定である。(1)『局所加熱された円管内の強制対流乱流熱伝達』(日本機械学会第64期全国大会講演会(東京)において発表予定)。(2)『管内流速と管内面汚れ係数の同時測定に関する理論的考察』(日本機械学会第65期全国大会講演会(札幌)において発表予定)。2.試作センサの設計および測定装置:センサの形状について検討し、加熱長さを0.25×管内径および4×管内径とした。試作の加熱用ヒータはニッケル箔(厚さ10μm)をエッチング加工したものを、厚さが7.5μmおよび25μmのポリイミドフィルムではさみ込んで貼合せた構造とした。使用の際、薄いフィルムを管外表面に密着させる。試作センサを数種類試作し、それぞれの通電特性を調べた。測定装置に関しては、管路系は主として給水ポンプ(現有のものを転用),試験部,流量計で構成した。試験部はチタン管およびアルミニウム黄銅管(いずれも外径25.4mm)脱着が容易に可能なように工夫した。現在、計器および温度計の検定を終了し、実験を開始している。昭和62年度は現場に応用するためのセンサの原型を試作し、実験を継続する。1.本年度は水温10、20、30°Cの場合について数値計算を行い、伝熱特性を求めた。

数値解析結果のSーヒータ、Lーヒータの値を用いて管内汚れと流速を同時に測定する際に必要な諸式と線図を作成し、それらの精度を検討した。また、ヒータと管外面間の熱抵抗を小さくしたヒータを試作し、平均流速12.5m/s、汚れ係数02×10^<-4>m^2K/Wの範囲で実験を行った。その結果は下記のシンポジウムで発表予定である。2.実験において、加熱量の制御、データサンプリングおよびデータの処理は、すべてパーソナルコンピュータを用いて自動化することができた。3.実験結果について汚れ係数および流速の精度を検討した結果、汚れがない場合の流速測定の精度:標準偏差で5%程度、流速が既知の場合の汚れ係数の測定誤差:1.2×10^<-5>m^2K/W、汚れと流速の同時測定の場合:汚れ係数の誤差は最大0.5×10^<-5>m^2K/W、レイノルズ数の相対誤差は約25%であった。以上、稼動中の熱交換器内の汚れ係数および流量を実時間で同時にモニター可能な汚れ診断装置の原型を試作することができた。本年度研究計画の実機プラント試験器への取付けは実現できなかったが、上記のように汎用測定装置としての可能性を実証することができた。
植被外気温と地温の変化から植被体の貯熱量を推定する方法に関する研究

植物群落の貯熱量は、群落の熱収支と植物の温度に影響するので、それらの解析において重要な要素である。植物の温度は、成長、熱収支、リモートセンシングにおいて重要な要素である。ここでは、群落植物の貯熱量と温度を特性するために必要ないくつかの問題解明を試みた。1つは群落下土壌の熱フラックスの影響、2つめは、植物の温度を求めるいくつかのモデルの比較、3つめに、実測の葉温とモデルの比較である。1つめについては、次の点を明らかにした。列状の植被下においては位置の違いにより、熱フラックスに大きな差が発生する。畦間で測定された熱フラックスは、植被下平均の2倍以上になることがある。これらの差は系統的に発生するものであり、熱収支解析において、無視することはできない。2つめでは熱収支式と傾度法を用いたモデル、群落の一層モデル、簡単化した群落多層モデルによって、植物群落の貯熱量の算定を試みた。その結果、一層モデルが、計算方法の簡単な割に良い結果をもたらすことが分かった。第1のモデルは時間毎に大きな変動をもたらすこと、3番目のモデルは計算が煩雑なことが欠点である。3つめとして、実測された葉温を群落一層モデルと簡単化した多層モデルによって予測した。その結果、一層モデルでは、蒸発効率とバルク係数を特定することが難しいが、経験的な値を与えることでかなり良い結果が得られることが分かった。多層モデルにおいては、群落の各層における葉温が得られる。葉温の層別の変化は観測値の変化傾向と定性的には良く似ていた。しかし、予測値と観測値の葉温の差は大きかった。観測で用いられた列状の植被とモデルで仮定している水平一様植被の違いによる日射の透過に問題があるように思われた。この研究の目的は、群落上と地中への熱フラックスから群落の貯熱量あるいは群落植物体温を推定することである。地中熱フラックスについては純放射量等に比べ、値が小さいのであまい注意が払われてこなかった。しかし、列状に作物が植えられた畑では、位置による地中熱フラックスのバラツキが非常に大きく、一地点での測定値を地中熱フラックスの代表値として使うには問題があると考えられる。今年度は群落全体の熱収支に係わる予備実験と共に、地中熱フラックスの詳細の観測を行った。実験は畝の向きが南北方向と東西方向になるように2つの畑を設けた。地温の測定は畝間2カ所、株の間、根の位置の計4カ所で、それぞれ2、5、10、20cmの深さで熱電対を使って行われた。6月22日の観測から結果は次のようにまとめられる。地中熱フラックスの時間変化は測定位置によって特徴的な変化をする。南北畝の畝間では南中時に地中熱フラックスの大きなピークが現れ、株間では午前と午後に2つのピークが現れる。根の位置では全体に小さい。4地点の平均は1つの山形の日変化を示す。東西畝では、測定位置により地中熱フラックスのピークが現れる時間はずれるが、南北畝ほど顕著な差は出ない。南北畝と東西畝の平均地中熱フラックスを比較すると、南北畝の方が少ない。快晴の日、南北畝の畝間中央で地中熱フラックスを測定した場合、4地点の平均より50W/m2以上大きくなる。畝間中央で測定した場合、地中熱フラックスはつねに過大評価される傾向にあり、群落の熱収支解析において注意を要する。

列状群落下のどの位置で地中熱フラックスを測定するのが適切か、現在は提案できないが、次年度の観測で明らかにしたい。群落上の熱フラックスと地中熱フラックスから群落の貯熱量、植物体温を推定できる可能性がある。次年度は、それらの結果を葉面熱収支解析から得られる葉温と比較する予定である。植物群落の貯熱量は、群落の熱収支と植物の温度に影響するので、それらの解析において重要な要素である。植物の温度は、成長・熱収支、リモートセンシングにおいて重要な要素である。ここでは、群落植物の貯熱量と温度を特定するために必要ないくつかの問題解明を試みた。1つは群落下土壌の熱フラックスの影響、2つめは、植物の温度を求めるいくつかのモデルの比較、3つめに、実測の葉温とモデルの比較である。1つめについては、次に点を明らかにした。列状の植被下においては位置の違いにより、熱フラックスに大きな差が発生する。畦間で測定された熱フラックスは、植被下平均の2倍以上になることがある。これらの差は系統的に発生するものであり、熱収支解析において、無視することはできない。2つめでは熱収支式と傾度法を用いたモデル、群落一層モデル、簡単化した群落多層もでるによって、植物群落の貯熱量の算定を試みた。その結果、一層モデルが、計算方法の簡単な割に良い結果をもたらすことが分かった。第一のモデルは時間毎に大きな変動をもたらすこと、3番目のモデルは、計算が煩雑なことが欠点である。3つめとして、実測された葉温を群落一層モデルと簡単化した多層モデルによって予測した。その結果、一層モデルでは、蒸発効率とバルク係数を特定することが難しいが、経験的な値を与えることで、かなり良い結果が得られることが分かった。多層モデルにおいては、群落の各層における葉温が得られる。葉温の層別の変化は観測値の変化傾向と定性的には良く似ていた。しかし、予測値と観測値の葉温の差は大きかった。観測で用いられた列状の植被とモデルで仮定している水平一様植被の違いによる日射の透過に問題があるように思われた。
非可換幾何学と亜群構造について

"非可換空間"における幾何学、巡回理論、K理論や変形を亜群を通して捉えること、亜群として捉えられた空間の上のディラック作用素の構成とその基本的性質の解明、さらには指数定理の拡張等などを研究した。それらとはまた別の方向で、プランク定数を形式的パラメータとして捉える変形ではなく、実変数(あるいはさらに複素変数)として捉え変形を考察する事(非形式的変形量子化とよぶ)、Star exponentialなどといった超越的な(変形された)関数も考察した。さまざまな特性類についてそれに対応する幾何学的対応物あるいは代数的な対応物を構成して、さらにその構造や自己同型について考察を進めてきた。形式的変形量子化の幾何学的実現としてのContact Weyl多様体とその自己同型群の研究:Contact Weyl多様体は1998年ころ吉岡朗氏により、Fedosov量子化と大森・前田・吉岡-量子化をつなぐ掛け橋として導入された概念であり、本質的にスター積(形式的変形量子化)の幾何学的な実現と見なされる(別の幾何学的な実現の方法として、Deligne相対類(大森・前田・吉岡諸氏らはPoincare-Cartan類と言う名前で呼んでいる)から定まる「滑らかな亜群構造」がある。様々な状況で現れる特性類に対応した対象の幾何学的実現として亜群構造の研究は今後の重要な方向性を与えている)。本年度は主にこのように導入された構造の自己同型群についての考察をおこなった。具体的には、自己同型群を記述するのに必要な関数空間のセッティングや古典シンプレックティック微分同相群との関連、そして無限次元Lie群としての構造の導入が主な目標であったが、それが実際に定式化され更に証明された。より具体的には、(コンパクトサポートをもつ)シンプレクティックベクトル場全体のなす空間とプランク定数に関する形式的なベキ級数環の積空間に適当な位相を入れた空間をモデル空間として滑らかな多様体の構造が入り、積演算などが滑らか出来ると言うことが分かった。さらに古典的なシンプレクティック微分同相群とこの自己同型群との間にはある短完全系列の存在することが分かった。今後このような考察はシンプレクティックファイブレーションの変形量子化を行う際に現れるであろう構造群を明示する際に本質的な役割を果たすであろうと思われる。形式的変形量子化の幾何学的実現としてのContact Weyl多様性とその自分同型群のモデルスペースおとび幾何学的な構造に関する研究:1970年代に形式的変形量子化の概念が提案されて以来、その存在、構成、分類などに関して開発な研究がなされてきたが、それに関連して特に底多様体がシンプレクティック多様体の場合に形式的変形量子化の構成法として知られていた「Fedosov量子化」と「大森・前田・吉岡-量子化」をつなぐ掛け橋として、1998年ころ吉岡朗氏によりContact Weyl多様体と呼ばれる概念が導入された。これは本質的にスター積(形式的変形量子化)の幾何学的な実現と見なされる(別の幾何学的な実現の方法として、Deligne相対類(大森・前田・吉岡諸氏らはPoincare-Cartan類と言う名前で呼んでいる)から定まる「滑らかな亜群構造」がある。様々な状況で現れる特性類に対応した対象の幾何学的実現として亜群構造の研究は今後の重要な方向性を与えている。)。本年度はこのように導入された構造(スター積、形式的変形量子化)に関する自分同型群Aut(M,*)について、「無限次元リー群としての構造」、「その衣相的な性質」、「このようにして得られる群と古典的な(無限次元リー群としての)シンプレクティック変換群との関係」等をしらべた。その結果、「自分同型群Aut(M,*)の無限次元リー群のモデルスペースとして考えられている空間がヒルベルト空間のようなある意味有限次元空間のアナロジー的なものではなくMackey完備な区所凸線形位相空間になっていること」、「シンプレクティック変換群の元を自分同型群として持ち上げることが可能なこと」かどがあきらかになった。特に後者の結果とそこで使われた議論は自分同型群Aut(M,*)の位相的な性質や、この群からシンプレクティック変換群への全射準同型に関するセクションを調べる上で今後重要な道具になると思われる。亜群の非可換幾何学研究への重要性は“twisted K-theoryの作用素論的な定義とbundlegerbe moduleによる定義"に深く関係していることからも容易に想像がされることではあるが、実際に亜群という概念を意識しながらいろいろなものを眺めていると、実は亜群構造が様々な場面に(陰に)現れていることに気がつかされる.この先に見える話題としてはスピン亜群に同伴するスピノールバンドルをTwisted vectorial bundleで捻ったところ(Dixmier-Douady類に対応する亜群に同伴するモデュロイドのセクションのなす空間)に作用するディラックを考えたり、その同変版を考えたり、局所化を考えたりということがあるかと思われるが、筆者自身では詳細については詰めきれていない.今の設定では、閉多様体でない場合を考えなくてはならないという大きな障害があるからである.

とりわけ・その熱核に付随すべき適切な境界条件をどのように設定するか?・指数、射影やそれに対応する特性類の受け皿・器などをどうするか?などが難しい問題として残っている.無論、twisted K-theory,あるいはtwisted Cech-deRham理論が非常に重要な役割を担っていることは想像に難くない.それらの関係を詳細に調べることは今後の重要な課題としたい.現在まで多角的視野から非可換幾何学への研究考察が行われてきた。たとえば、作用素環論の立場、あるいは幾何学的漸近解析など様々な立場が考えられるが、微分幾何学的立場からはプランク定数を形式的とみなす形式的変形量子化の立場がもっとも受け入れやすく、またそこを探り針あるいは足掛かりとみなして、プランク定数を本当の数と考える立場もありうる。いずれの立場でも、非可換幾何学の研究において、与えられた古典的な空間(多様体)上の関数空間のPoisson構造方向への変形や、多様体の上のスピンあるいはスピンC構造に関するDirac operatorに関する研究は最も基本的な課題である。またスピンあるいはスピンCでない場合その多様体の上でClifford解析やDirac作用素やさらにその指数定理を考察することは極めて難しいが基本的課題と考えられよう。本研究ではそのような場合をも含む統一的視点にたって、一般の閉多様体の関数環・構造層の変形に関する考察を行うことをおこない、これらの視点に立って(3次元)複素射影空間の正則Poisson構造方向への変形ならびにスーパー複素射影空間のodd方向への変形について考察を行った。それらの結果は、掲載予定の論文"On non(anti)commutative super twistor spaces"に記されているが大まかにその要旨を述べると「3次元複素射影空間の構造層の正則Poisson構造方向への変形の可能性とそれによって得られる非可換結合積に関して(斉次2次式の)指数計算を行い、その結果が底多様体の層係数コホモロジー類を定義すること、さらには、スーパー射影空間の反可換積の変形に関する考察をおこない、その結果非反可換方向への変形が可能で、非反可換結合積の定義できること、それが本質的にClifford代数の構造を与えること」に証明を与えた。
医療費助成制度と子どもの健康格差との関連についての検討

わが国における児童等の未成年期における健康格差の実情の分析および医療費助成制度との関係性の把握は、小児保健医療において喫緊の学術的課題である。本研究は、わが国の児童等への医療費助成の地域差を明らかにし健康格差の実態を解明する研究である。本研究は、人口動態統計、診療報酬明細書データ、小児慢性特定疾病登録データ等を利用し、把握の困難な小児期における慢性疾病の有病率の試算を行うとともに、市区町村ごとに異なる児童等に対する乳幼児・こども医療費助成の差異と児童等の未成年期における健康格差との関係性を明らかにすることを目的とする。
エバネッセント圧電場を用いた複素誘電率分布測定装置の開発

圧電結晶を伝搬する弾性波は,圧電効果による静電界を伴って伝搬する.本研究では,弾性表面波(SAW)伝搬に伴う電界が結晶外に染み出すことを利用し,結晶近傍の誘電率分布を計測する装置の開発を目的とした.本研究では,染み出した電界のことをとくにエバネッセント圧電場と呼んでいる.本年度の研究では,(1)微粒子が液体中に存在する懸濁液として絵の具の測定,(2)液体自動計測装置の改良を行った.(1)は新しく取り組んだ研究課題である.絵の具/水溶液に含まれる顔料のセンサ表面への堆積は,質量変化としては捕らえることができない.しかし,界面の複素誘電率が異なるため,エバネッセント圧電場を用いると測定できることを実験により明らかにした.また50wt%を境にしてセンサ応答特性が大きく変わることが分かった.これは,水の中に絵の具が含まれている状態および絵の具の中に水が含まれているでは,試料の複素誘電率分布が大きく異なることを意味している.このようなことは,これまで弾性波を用いたセンサで見られたことはなく,エバネッセント圧電場によりはじめて見出された現象である.(2)はこれまで用いてきた液体自動計測装置とエバネッセント圧電場による液体測定システムの研究の継続である.従来,導電率が高い液体の測定には時間がかかり(試料によっては3時間)有効ではなかった.そこで,新しい手法として,センサ部の温度を変化させることを試みた.センサ部を試料液体よりも高温にすることにより,フローセル内で温度勾配が生じる.この温度勾配により物質の拡散時間が変わることを利用した測定法である.恒温槽を利用してセンサ部を間接的に加熱し,温度によるセンサ応答の違いを調べた.その結果,センサ部の温度が30度から40度に保たれているときが最適であることを見出した.本研究により,エバネッセント圧電場により界面の新しい知見が数多く得られた.圧電結晶を伝搬する弾性波は,ひずみと圧電ポテンシャル(静電ポテンシャル)が結合して伝搬する波動である.弾性波の中で,結晶表面を伝搬する弾性表面波の場合,発生した圧電ポテンシャルは,表面と接する媒質中に侵入する.侵入したポテンシャルは,媒質の複素誘電率によりその分布の大きさが変わる.その結果,表面波の速度や振幅が変化するため,これらの変化量を検出することにより,複素誘電率を知ることができる.本年度の研究では,測定対象をミネラルウォータおよび各種天然塩とした.ミネラルウォータに関しては,ボトル内でミネラル成分が分離していることを,開発した自動液体計測装置を用いることにより見出した.分離している現象は,市販の装置,例えば導電率計,では確認することができなかった.つまり,過渡応答に物質の情報が現れる本装置を用いることにより,不均一分布に起因する複素誘電率の差として検出することができた.次に,試料として,NaCl食塩,ならびに市販されている各種天然塩を用いた.NaCl,食塩と異なり,天然塩には"にがり"と呼ばれるミネラル成分が多く含まれている.これはマグネシウムやカルシウムなどである.そこで,希薄な水溶液から生理食塩水の濃度まで変化させて測定を行った.その結果,含まれているミネラルによる試料の違いが過渡応答に現れた.解析した液体自動計測装置には,液体中に含まれる物質を検出するための識別用膜は一切使用していない.センサ部分である弾性表面波のポテンシャルと液体に含まれる物質の相互作用が検出メカニズムである.このため,過渡応答波形から物質を効率よく識別するために,流速,フローセルの構造およびセンサ周波数を最適化する必要がある.さらに,申請者らが開発した"自己較正型レシオメトリック法"により,含有物質の濃度および種類の推定を行っていく.圧電結晶を伝搬する弾性波は,圧電効果による静電界を伴って伝搬する.本研究では,弾性表面波(SAW)伝搬に伴う電界が結晶外に染み出すことを利用し,結晶近傍の誘電率分布を計測する装置の開発を目的とした.本研究では,染み出した電界のことをとくにエバネッセント圧電場と呼んでいる.本年度の研究では,(1)微粒子が液体中に存在する懸濁液として絵の具の測定,(2)液体自動計測装置の改良を行った.(1)は新しく取り組んだ研究課題である.絵の具/水溶液に含まれる顔料のセンサ表面への堆積は,質量変化としては捕らえることができない.しかし,界面の複素誘電率が異なるため,エバネッセント圧電場を用いると測定できることを実験により明らかにした.また50wt%を境にしてセンサ応答特性が大きく変わることが分かった.これは,水の中に絵の具が含まれている状態および絵の具の中に水が含まれているでは,試料の複素誘電率分布が大きく異なることを意味している.このようなことは,これまで弾性波を用いたセンサで見られたことはなく,エバネッセント圧電場によりはじめて見出された現象である.(2)はこれまで用いてきた液体自動計測装置とエバネッセント圧電場による液体測定システムの研究の継続である.従来,導電率が高い液体の測定には時間がかかり(試料によっては3時間)有効ではなかった.そこで,新しい手法として,センサ部の温度を変化させることを試みた.センサ部を試料液体よりも高温にすることにより,フローセル内で温度勾配が生じる.この温度勾配により物質の拡散時間が変わることを利用した測定法である.恒温槽を利用してセンサ部を間接的に加熱し,温度によるセンサ応答の違いを調べた.
ポスト人口転換期における「農的」自然の資源管理問題

農林業や生活のなかで利用されてきた自然、つまり「農的」自然については、水源涵養や国土保全などの公的機能を有していることが評価され、世界農業遺産の創設など、社会的にも価値が見直されているが、その利用管理を担ってきた農山村については、管理能力の衰退が指摘されてきた。ほんとうにそうだろうか。本研究は、ポスト人口転換期における「農的」自然に、現在、誰がどのようにかかわっているのかについて、統計資料などを用いて動向をさぐるとともに、それには現れないような、小規模ではあるが、多数の人によって行われている(続けられてきた)活動に着目した実態把握および経時的な変化の把握をおこなうことである。
高インジウム組成インジウム・ガリウム窒素の結晶成長と評価

高周波励起分子線エピタキシ法により、4H-SiC(0001)基板面上にガリウム窒素膜を成長し、この上に中間組成のインジウム・ガリウム窒素を結晶成長した。ガリウム窒素の成長条件は、基板温度850°C、ガリウムフラックスは8×10^<-5>Pa、プラズマ出力400Wで窒素流量1.6sccmとした。成長膜はRHEED観察結果からストリーク・パターンで、原子レベルで表面が平坦であることが観察できた。また、電子顕微鏡観察から表面の平坦な結晶膜が得られた。次に、このガリウム窒素膜を下地として、基板温度650°C690°C、ガリウムフラックス2.0×10^<-5>Pa、インジウムフラックス1.8×10^<-5>Pa、窒素流量1.6sccm、プラズマ出力400Wで、中間組成のインジウム・ガリウム窒素結晶を成長した。XRD測定から、インジウム・ガリウム窒素のピークは33.27度となり、組成はIn_<0.37>Ga_<0.63>Nとなった。成長膜のRHEEDにはわずかにスポットの混入があったがストリーク・パターンで、表面は平坦であることが確認できた。SEMの観察結果からはインジウム・ドロップレットが見られたが、それ以外の部分の成長膜は平坦であった。PL測定からは556nmにピークを持つ発光が得られたが、発光は弱いことがわかり、さらに結晶性の向上が必要である。また、高インジウム組成のインジウム・ガリウム窒素成長条件は検討中であるが、基板温度とガリウムフラックス並びにインジウムフラックス及び窒素の供給量で結晶性が大きく異なる事がわかった。素子として応用が可能なレベルでの結晶性の良い成長膜を得ることは、現在までの結果からは得られていないが、V族の窒素に比して、III族のインジウム及びガリウムフラックスを多くし、基板温度を、成長可能な範囲内で出来る限り高くして成長すると、結晶性が向上することが分かった。
南部力学に基づいた新しい分子動力学法の開発と量子ダイナミクス計算への応用

南部力学とは1973年に南部陽一郎により提案された一般化ハミルトン力学であり,N個の正準変数とN-1個のハミルトニアンを持つユニークな力学である。本研究では,量子力学における演算子の期待値の半古典ダイナミクスが南部力学により記述されることを明らかにし,トンネル効果やエネルギー移動などの量子力学的な現象が南部力学のダイナミクスとして正しく再現されることを二つのモデル系で確認した。また,ハミルトン力学に基づいた通常の分子動力学法におけるシンプレクティック数値積分法や能勢・フーバー型熱浴といった技法に対して,それらの南部力学版の開発を行った。溶液内のプロトン移動や分子系の振動緩和など,量子効果が重要となる現象の多くは,有限温度多自由度系が舞台となっている。多自由度量子系では波動関数や演算子の時間発展を直接追うことは一般に困難であるが,もし量子力学系をそれと等価な有効古典力学系で表現でき,その有効古典力学系について分子動力学シミュレーションを実行できれば,多自由度量子系のダイナミクスや統計的性質の計算が可能となる。そうした有効古典力学として,量子ハミルトン力学と一般化セントロイド力学が知られている。前者が演算子の期待値を力学変数とする有効古典力学であるのに対し,後者は擬密度演算子を用いて定義した期待値を力学変数とするものであるが,これらの有効古典力学は一般に非ハミルトン力学系となるため,通常の分子動力学シミュレーションを行えないという困難がある。我々は,これらの有効古典力学が南部力学により記述されることを見出した。南部力学とは,1973年に南部陽一郎により提案された一般化ハミルトン力学であり,N個の力学変数とN-1個のハミルトニアンを持つユニークな系である。南部力学に基づいた分子動力学法を確立し,それを前述の有効古典力学に適用することにより,有限温度多自由度量子系の分子動力学シミュレーションを実現することが本研究の目的である。初年度は,まず量子ハミルトン力学に対応する南部力学系の構成法を明らかにして,2つのモデル系に対するテスト計算を行った。一つは一次元不安定ポテンシャル系であり,トンネリングや零点振動などの重要な量子力学的性質が南部力学のダイナミクスで正しく再現されることを確かめた。もう一つのモデル系は連成振動子系(単純化されたエノンーハイレス系)であり,複数粒子間のエネルギー移動が南部力学により正しく再現されることを確認した。また,南部力学系における一般化ギブス分布を実現するための熱浴の開発も行った。量子多体系では波動関数や演算子の時間発展を直接追うことは困難であるが,もし量子力学系をそれと等価な有効古典力学系で表現して分子動力学シミュレーションを実行できれば,多体系の量子ダイナミクスの数値計算が可能となる。そのような有効古典力学としては量子ハミルトン力学とセントロイド力学が知られており,前者が演算子の期待値を力学変数とするのに対し,後者では擬密度演算子を用いて定義される演算子の期待値が力学変数となる。これらは一般に非ハミルトン力学系であるため,通常の分子動力学法を適用できないという困難がある。南部力学とは1973年に南部陽一郎により提案された一般化ハミルトン力学であり,N個の力学変数とN-1個のハミルトニアンを持つユニークな力学である。南部力学に基づいた分子動力学法を確立し,それを前述の有効古典力学に適用することにより,多自由度量子系の分子動力学シミュレーションを実現することが本研究の目的である。初年度は,量子ハミルトン力学を南部力学で記述する方法の詳細を明らかにして,2つのモデル系に対してテスト計算を行った。一つは不安定ポテンシャル系であり,トンネリングや零点振動などの重要な量子力学的性質が南部力学のダイナミクスとして正しく再現されることを確かめた。もう一つのモデル系は連成振動子系(単純化されたエノンーハイレス系)であり,複数粒子間のエネルギー移動が正しく再現されることを確認した。最終年度は,南部力学系における一般化ギブス分布を実現するための能勢ーフーバー型熱浴を定式化し,モデル系(量子調和振動子の南部力学表現)においてテスト計算を行った。ルンゲークッタ法で数値積分したところ結果に不安定性が現れたので,ハミルトン力学におけるシンプレクティック数値積分法に対応する安定した数値積分法を開発した。南部力学系における熱平衡分布を実現するための熱浴の解析的表式の導出は行ったが,その数値テストが完了していないため。理論物理学熱浴の数値テストを完了し,南部力学に基づいた分子動力学法を確立する。続いて,その手法を量子ハミルトン力学や一般化セントロイド力学に適用することで,有限温度多自由度量子系の分子動力学シミュレーションを実行する。参加した学会が全て日帰り可能な都内開催であったこと,学会参加を一つ取りやめたこと,論文出版に至っていないので論文出版料がかからなかったことなどにより次年度使用額が生じた。

国内外合わせて4つの学会に参加予定であり,その参加費と旅費に使用する。また論文出版料や図書購入費,外部研究者への謝金などにも使用する予定である。
技能の分析・伝承に関する総合的研究

技能の伝承を効率的に行うために,技能の分析,技能訓練のための装置の開発,評価を行った.研究期間内に行ったことは,主に5項目にまとめることができる.(1)7自由度ロボットを用いた動作訓練装置の開発技能の伝承期間が長期間となる原因の一つとして,見て覚えることしかできないことが考えられる.そこで,動作を体験的に習得するため,熟練者の行う道具の動きを再現する動作訓練装置の開発を行った.未熟練者は,道具を把持することにより道具の動きを体験でき,熟練者の動きを習得できる.また,訓練方法も熟練者と同じ速度や再現する大きさなどを変更し,より短期間で習得できる訓練方法を検討した.(2)把持圧力分布と動作の同時計測熟練者は,視覚だけではなく手の感覚(触覚)を感じながら,作業を遂行している.そこで,熟練者の動作と把持圧力分布の同時計測ができる装置の開発を行った.そして,旋盤作業における熟練者と未熟練者の違いを評価した.(3)把持圧力分布を用いて習熟の判定技能の習得を定量的に判定する手法がないため,動作訓練装置を用いた訓練における習得判定法として,把持圧力分布を用いた習熟の判定を行った.動作を理解していないときは,熟練者の動きを再現する道具に引っ張られたり,道具を押したりするが,理解するにつれ,アンバランスな把持圧力が減少すると考え,実験を行った.(4)3次元動作の分析熟練者の一連の動きを測定したデータからでは,特徴を把握することは困難である.そのため,特徴を把握するために動作を変換して作成する図を提案した.(5)3次元動作からの模範動作の生成熟練者の一連の動作をすべて訓練することは長時間かかるため,よく行われる作業を抽出するための手法を提案した.本手法を,書写動作に適用し,従来の分類方法とよく似た分類が行えるかを検証した.技能の伝承を効率的に行うために,技能の分析,技能訓練のための装置の開発,評価を行った.研究期間内に行ったことは,主に5項目にまとめることができる.(1)7自由度ロボットを用いた動作訓練装置の開発技能の伝承期間が長期間となる原因の一つとして,見て覚えることしかできないことが考えられる.そこで,動作を体験的に習得するため,熟練者の行う道具の動きを再現する動作訓練装置の開発を行った.未熟練者は,道具を把持することにより道具の動きを体験でき,熟練者の動きを習得できる.また,訓練方法も熟練者と同じ速度や再現する大きさなどを変更し,より短期間で習得できる訓練方法を検討した.(2)把持圧力分布と動作の同時計測熟練者は,視覚だけではなく手の感覚(触覚)を感じながら,作業を遂行している.そこで,熟練者の動作と把持圧力分布の同時計測ができる装置の開発を行った.そして,旋盤作業における熟練者と未熟練者の違いを評価した.(3)把持圧力分布を用いて習熟の判定技能の習得を定量的に判定する手法がないため,動作訓練装置を用いた訓練における習得判定法として,把持圧力分布を用いた習熟の判定を行った.動作を理解していないときは,熟練者の動きを再現する道具に引っ張られたり,道具を押したりするが,理解するにつれ,アンバランスな把持圧力が減少すると考え,実験を行った.(4)3次元動作の分析熟練者の一連の動きを測定したデータからでは,特徴を把握することは困難である.そのため,特徴を把握するために動作を変換して作成する図を提案した.(5)3次元動作からの模範動作の生成熟練者の一連の動作をすべて訓練することは長時間かかるため,よく行われる作業を抽出するための手法を提案した.本手法を,書写動作に適用し,従来の分類方法とよく似た分類が行えるかを検証した.技能の分析・伝承のために,研究対象を技能分析手法,技能評価手法,技能訓練手法の三要素に区分している.本年度取り組んだそれぞれについての研究実績をまとめる.1.技能分析手法技能分析手法の目的は,技能者の状況判断基準をモデル化するために,手先の動作,力覚,触覚や他の五官で得ている情報を測定することである.これらを実現するために,手のひらの圧力分布を測定する装置の導入と三次元位置を測定する装置の開発を行った.圧力分布測定装置により,技能者と未熟練者の旋盤作業におけるハンドル操作時の両手の圧力分布を測定した.三次元位置測定装置はワイヤーを用いた空間位置センサーであり,道具の先端と後端に三本のワイヤーを取り付け,長さの変化により位置を取得する.2.技能評価手法技能評価手法の目的は,計測された技能者の作業と未熟練者,ロボットによる作業を比較することにより,動作,力覚,触覚に関する分析結果の有効性を評価することである,旋盤作業のハンドル操作における両手にかかる圧力を,熟練者と未熟練者で比較することを行った.3.技能訓練手法技能訓練手法の目的は、口伝,観察のみでは長期間かかる技能の伝承について,未熟練者が技能者の動作を体験することにより短期間で訓練を行うことである,7自由度を有するロボットを導入し,その先端に工具を取り付けることにより動作を再現する装置を開発した.本装置の導入により,人間の普通作業域と呼ばれる肩を中心とした500ミリメートル以上の訓練が可能となった.そして,既に保有していた三次元磁気センサにより工具の動作を測定し,その工具の動作を再現する一連の流れを確立することができた.平成17年度における研究実績の概要を以下に示す

.1.技能訓練で用いる基本的な動作を作成する手法を提案した.1つの技能の中では,手の使い方などがよく似た動作が存在する.それらの動作を動作軌跡を規準として分類し,分類毎に模範となる動作を作成する.適用例では,技能者が筆を用いて書いた文字より類似の動作軌跡を抽出し,模範となる動作を作成し,その動作を技能訓練装置で再現した.適用例では,2次元の動作へ適用したが,3次元の動作への適用も可能である.2.開発した技能訓練装置を用いる際に,訓練習得効率に影響を及ぼす因子を仮定し,実験計画法によりそれらの因子の影響を明らかとした.実験では,習字の動作訓練を行い,影響を及ぼす因子として,大きさ,速度,字の種類などを取り上げた.今回の実験では,訓練する字の大きさと字の種類が影響した.3.道具を用いる技能の習得判定として,把持圧力分布を用いた判定法を提案した.技能訓練装置は,模範となる動作を再現するため,習得できていない状態では不要な把持圧力が発生する.それに対して習得後は,不要な把持圧力が発生しなくなる.適用例では,習字における筆の動きを技能訓練装置で再現し,それを握る技能者,未熟練者に圧力分布を測定した.その結果,技能者は筆の動きに合わせて手を動かせているため,未熟練者に比べて把持圧力が小さいことが確認できた.4.旋盤のハンドル操作における把持圧力変化を熟練技能者と未熟練者についてそれぞれ測定し,違いを分析した.分析方法として,ハンドルの回転方向と把持位置の関係より,指をグルーピングし,そのグループ毎の把持圧力の合計値を用いて評価を行った.本年度は,前年度2年間の成果を国際会議にて5件の発表を行った.その5件の発表では,技能の測定に関する研究1件,技能の分析に関する研究2件,技能の伝承に関する研究2件であった.その中の1件では,開発した技能訓練システムの訓練効率をあげるための様々な訓練条件の組み合わせにおける習熟の違いに関する発表を行った.また,研究としては,技能者の一連の動作の中から特徴的な動作を抽出し,分類するための手法を行った.この分類法の妥当性を評価するために,書写動作における熟練者の動作を約100文字について測定し,その中から各辺の抽出後,分類を行った.そして,書写における既存研究の分類と比較,考察を行った.提案手法は,書写動作に限定した手法となっていないため,今後,他の技能への応用が可能である.さらに,技能の伝承においては,作業中の動作に伴った視点も重要であることがわかってきたため,技能の測定法を拡張するために,視線計測装置と動作測定装置を組み合わせた技能の測定方法の構築にも取り組んだ.この研究でも,書写動作における熟練者の動作を測定したところ,書いている辺の先ではなく,次に書く辺を見ながら作業を行っていることが明らかとなった.それに対して,未熟練者では,書いている辺の先を見ていることが明らかとなった.これらのことから,技能者と未熟練者では動作と視点の動きの関連が違うことが予想され,今後,研究を進めていくことにより,より短時間で技能の伝承を行うことができると考えられる.
トマトのネコブセンチュウ抵抗性増加に関わる感染初期過程の宿主応答メカニズム

トマト共生関連遺伝子を同定し、これら遺伝子の機能欠損がネコブセンチュウ感染に与える影響を調べるため、RNAi系統の作出および変異系統のTILLINGスクリーニングを実施した。マイクロトムSlSYMRKRNAi系統を用いて、ネコブセンチュウ感染試験を実施した。まず、これらの系統が共生経路に影響を受けていることを検証するため、菌根菌感染を行った。菌根菌感染6週間後の感染領域は、野生型やベクターコントロールと比較して有意に減少した。次に、これらの系統を用いてネコブセンチュウ感染を行い、8週間後の卵塊形成数をカウントした。その結果、RNAi系統における卵塊形成数の有意な減少は見られなかった。マイクロトムEMS変異誘発系統に由来するTILLINGプラットフォームを用いて、共生遺伝子変異系統のスクリーニングを実施した。ここでは、SlCCaMKを標的として、異なるアミノ酸置換を伴う3アリルを単離した。菌根菌感染実験を実施した結果、一つのアリルで感染の著しい減少が認められ、その度合いはSlSYMRK RNAi系統と比較して顕著であった。そこで、単離したSlCCaMK変異系統を用いてネコブセンチュウ感染試験を行ったところ、感染8週間後の卵塊形成数は野生型と比較して有意に減少していた。以上の結果から、共生経路の機能欠損の度合いが高いほど、ネコブセンチュウ感染への影響が強いことが示唆された。