hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ひずみゲージによるき裂の応力拡大係数の解析法

1.超小型ひずみゲージによるモードI,および混合モードI+IIの応力拡大係数の解析法の開発(1)ゲージ長さ0.15mmの超小型ひずみゲージを使いモードI応力拡大係数解析法を開発した。(機械学会論文集A編1993年9月に発表)(2)超小型ひずみゲージを使い、平板中の混合モードき裂の応力拡大係数を簡便に解析する方法を開発した。(日本機械学会・材料力学講演会(1993年10月)発表)2.二軸ひずみゲージによるモードII応力拡大係数K_<II>の解析法の開発(1)面内せん断試験(コンパクトシェア-試験片による実験解析)によるK_<II>の解析法の開発を行った。(材料学会・破壊力学シンポジウム(1993年9月)に発表)(2)ねじり試験による純せん断試験(き裂を有する円筒のねじり試験)によるK_<II>の解析法の開発を行った。き裂円筒管の軸方向き裂と円周方向き裂の解析を実施した。(機械学会秋期全国大会講演会(1994年8月)に発表)3.二軸ひずみゲージによる混合モード下でのモードII応力拡大係数K_<II>値の抽出二軸ひずみゲージを用いて、モードII応力拡大係数K_<II>値のみを抽出する方法を考案した。二軸ひずみゲージを1枚使う方法と、複数枚使い精度をあげる方法の二種類を提案した。(機械学会材料力学講演会(1994年10月),機械学会春期全国大会講演会(1995年3月)に発表)1.超小型ひずみゲージによるモードI,および混合モードI+IIの応力拡大係数の解析法の開発(1)ゲージ長さ0.15mmの超小型ひずみゲージを使いモードI応力拡大係数解析法を開発した。(機械学会材料力学講演会(1994年10月),機械学会春期全国大会講演会(1995年3月)に発表)(1)超小型ひずみゲージによる混合モード応力拡大係数の解析方法の開発超小型ひずみゲージを使い、平板中の混合モードき裂の応力拡大係数を簡便に解析する方法を開発した。本研究で開発した方法は、超小型ひずみゲージを、き裂をはさんで2枚はり、混合モード応力拡大係数K_1,K_<11>を分離抽出する方法である。結果を日本機械学会・材料力学講演会(1993年10月)のオーガナイズドセッションで研究発表講演を行った。(2)二軸ひずみゲージによるモードII応力拡大係数の解析法の開発(混合モード下でのモードII応力拡大係数K_<11>値の抽出)【コンパクトシェアー試験片による実験解析】コンパクトシェアー試験片を用いて、直交二軸ひずみゲージをき裂延長線上に一枚はり、せん断試験を行った。き裂先端部のモードII応力拡大係数を求める解析方法を開発した。この結果は、材料学会・破壊力学シンポジウム(1993年9月)に発表した。(3)二軸ひずみゲージによるモードII応力拡大係数の解析法の開発(純粋なモードII応力拡大係数の解析)【き裂を有する円筒管のねじり実験解析】上記のコンパクトシェアー試験片は、厳密には混合モードであり、純粋のモードII型負荷様式ではない。そこで純粋なモードII型に対応するき裂を有する円筒のねじり試験を行い、提案した方法の精度を調べた。この結果は、機械学会1994年春期全国大会(1994年3月)で発表した。1.二軸ひずみゲージによるモードII応力拡大係数の解析法の開発(純粋モードII型応力拡大係数の解析)(1)貫通き裂を有する円筒のねじり試験(軸方向き裂解析)円筒軸方向に貫通き裂がある円筒管に、ねじりトルクが作用した場合の応力拡大係数を実験解析を行った。今年度は、データ数を増やしている。この結果は、比破壊検査協会応力ひずみ測定分科会講演会(1994年7月)にて発表した。(2)貫通き裂を有する円筒のねじり試験(円筒方向き裂解析)

円周方向に貫通き裂が挿入された円筒管に、ねじりトルクが作用下場合の研究である。機械学会秋期全国大会講演会(1994年8月)に発表した。2.二軸ひずみゲージによる混合モード下でのモードII応力拡大係数K_<II>値の抽出荷重軸方向に一定角度傾いたき裂を挿入し、破壊力学での混合モード型平板試験片を作製した。二軸ひずみゲージを用いて、モードII応力拡大係数K_<II>値のみを抽出する方法を考案した。二軸ひずみゲージを1枚使う方法と、複数枚使い精度をあげる方法の二種類を提案した。上記の研究結果は、(1)機械学会材料力学講演会(1994年10月)で発表した。さらに精度を改良した複数枚ゲージ法について(2)機械学会春期全国大会講演会(1995年3月)に発表した。
グリア細胞の分化・発達を指標とした化学物質の新規毒性影響評価法の開発研究

今年度は、化学物質の毒性影響の指標としてのグリア細胞の分化・発達の有用性を推察するために、メチル水銀をモデル化合物として、ラット胎仔脳初代培養系におけるグリア細胞の分化・発達に及ぼす影響を調べた。まず、胎生18日目のラット大脳半球から調製した初代培養細胞を甲状腺ホルモン(TH)を含む無血清培地で培養し、メチル水銀をシステイン抱合体として曝露し、4日間の生細胞数の変化をコントロール(システインのみを曝露)と比較検討した。その結果、メチル水銀300nM以上を曝露するとコントロールに比べ、生細胞数が低下することが明らかになった。そこで、次に、メチル水銀30および300nMを曝露し、アストロサイトのマーカーであるグリア繊維酸性蛋白質(GFAP)の発現量とO1陽性細胞(オリゴデンドロサイト)の数の変化を調べた。GFAP発現量は、メチル水銀(30および300nM)曝露の2および4日後のいずれの時点においてもコントロールと差は見られなかった。一方、オリゴデンドロサイトの数は、メチル水銀30nMの曝露ではコントロールと顕著な差は見られなかったが、300nMではコントロールに比べ低い値を示した。さらに、細胞をTHおよび血小板由来増殖因子を含む無血清培地で培養し、メチル水銀(30nM)曝露後のオリゴデンドロサイトの出現のタイミングを調べたが、コントロールと差は見られなかった。以上の結果から、メチル水銀は細胞死を誘導しない低用量の曝露ではグリア細胞の分化・発達にほとんど影響しないことが示唆される。また、ラット胎仔脳初代培養系におけるグリア細胞の分化・発達が化学物質の毒性影響の指標として有用であることを論じるためには、メチル水銀をモデル化合物として用いた本研究の結果のみでは不十分であり、さらにデータの蓄積が必要と考えられる。今年度は、生体内におけるグリア細胞の分化・発達のタイミングにより近い系を構築するために、グリア細胞の分化・発達に及ぼすアストロサイト分化誘導因子の影響を調べた。具体的には、胎生18日目のラット大脳半球から調製した初代培養細胞を、甲状腺ホルモン(TH)、胎仔期の脳に発現が認められるアストロサイト分化誘導因子[白血球遊走阻害因子(LIF)および骨形成因子(BMP)-2]を含む無血清培地で培養し、培養2日後の生細胞数、アストロサイトのマーカーであるグリア線維酸性蛋白質(GFAP)の発現量、オリゴデンドロサイト(O1陽性細胞)の数を調べ、THのみを含む無血清培地で培養した場合と比較した。生細胞数は、LIFおよびBMP-2の影響を受けなかった。GFAPの発現量は、LIFまたはBMP-2の添加によって顕著に増加し、両因子の添加によって更に増加した。オリゴデンドロサイトの数は、LIFの添加によって増加し、BMP-2の添加によって減少したが、両因子の添加では変化しなかった。抗体を用いて培地中の血小板由来増殖因子(PDGF)を中和すると、オリゴデンドロサイトの数はいずれの条件下でも増加したが、生細胞数、GFAPの発現量は変化しなかった。また、PDGFの中和によって、オリゴデンドロサイトの数に及ぼすBMP-2の影響は消失したが、LIFの影響は消失しなかった。以上の結果から、少なくとも今回行った培養条件下では、アストロサイトがPDGFを介してオリゴデンドロサイトの分化に影響を与えていること、並びに、BMP-2のオリゴデンドロサイトの分化に及ぼす影響がPDGFを介した間接影響のみであるのに対し、LIFの影響の一部は直接的であることが示唆される。しかし、いずれの条件下でもオリゴデンドロサイトは2日後から出現し、分化のタイミングは生体内におけるタイミングとは一致しなかった。
瀬戸内芸術祭の外発的インパクトと内発的発展：文化・社会・経済面からの持続的検証

瀬戸内国際芸術祭が開催された離島を調査した結果、芸術祭によって人びとの交流、地域づくり活動などが活発になる等の効果が確認された。また百島住民のアンケート意識調査の結果から、アートプロジェクトによって、島内外の人々との交流・つながりや地域への愛着に、変化が芽生えている効果が判明した。但しこれらの効果の程度は、それぞれの島の経済・社会・文化の特徴により大きな差異がある。住民の評価が最も高かった離島の聞き取り調査を通して、開放的な「交流の文化」が地域再生を促進している、という内発的発展の一様式を見出した。1.瀬戸内国際芸術祭による外発的インパクトと内発的発展についてのヒアリングおよびアンケート調査の分析。直島、豊島、女木島、男木島の4島について詳しく検討した結果、各島の特徴に関連して、島の社会に対する影響は複雑に異なることが判明した。最も大きく異なるのは、再び芸術祭を開催したい(男木島)、開催したくない(直島)という島民の反応であり、逆に各島に共通しているのは島に活気がでたことである。前者の差が現れた最大の理由は、経済的利益によるものではなく、芸術祭の客と島民の間で交流が生まれたかどうかに依っている。従って内発的発展を促すには芸術祭の客と島民の間の交流が重要であることが判明した。2.尾道市の百島における芸術活動に関するアンケート調査の実施と分析。尾道市百島においてアートプロジェクトが実施された契機を捉えて、その実施前の島民の意識調査を実施した。24年度はプロジェクトに対する実施前の島民の意識調査として、関心度、協力の意思、住民の地域活動、幸福度などのアンケート調査を実施した。クロス分析の結果、芸術活動に関する認知度、期待、参加・協力、仮の寄付金額の高さなどは、地域づくりや地域の活性化への関心が高い人びとと相関が高いことが分かった。3.男木島におけるヒアリング調査。芸術祭で内発的発展の効果が最も高かった男木島を集中的に訪問してヒアリング調査を行った。その結果、芸術祭後もまちづくりが進展している事実が判明した。第1に、瀬戸内国際芸術祭の舞台の一つの男木島について詳細に調査して、芸術祭を第1回、第2回と開催するに従って、まちづくりの成果が次第に現れていることを確認した。成果が現れている大きな要因は、男木島の島民性が開放的であることによる。まちづくりの成果として強調すべきことは、子供がいなくなり一旦休校した小中学校が、2014年春から再開した事実である。さらに芸術祭以前と比較して、観光客が日常的に来島するようになり、住民の間でも賑わいが増したことである。第2に、瀬戸内国際芸術祭は公民の主体の新たなパートナーシップの形態を実現したことである。すなわち県や市の行政機関、財団、ボランティア組織の協働であり、その利点と課題を明らかにした。例えば、課題として、行政と民間団体の関係性、民間団体同士の協働の拡大、企画における民間専門家の主導、民間同士の協働における下請け的関係などがあげられる。これらの公民の主体の関係性の課題について分析を行った。第3に、瀬戸内海の尾道市百島町でもアートプロジェクト(AP)が2012年、2013年に実施された。百島町は人口約500人で過疎高齢化に悩む地域である。APによるまちづくりへの効果を観察するために、2012年のAP実施前と2013年のAP実施後に町民290世帯を対象にして、APに関する意識とまちづくりに関する住民意識調査をアンケート票により実施した。住民はまちづくりのためにAPを歓迎し、何らかの応援をする用意があり、実際に応援も行ってきた。AP実施前と実施後の結果を比較すると、実施前に示した関心より低いものの、実際にAPに参加して作品を鑑賞した住民はアンケート回答者のおよそ半数であると推測された。また鑑賞のために来島する観客に対して、何らかのサービス業を始める住民の関心が生まれていることも判明した。これは本研究が目的とする、APによる住民の内発的な発展の動きであると推測することができる。「大地の芸術祭」と「瀬戸内国際芸術祭」の先行研究を検討した。その結果は以下の3点にまとめられる。(1)芸術祭は地域に活気を与え、人びとの交流、地域づくり活動、などを活発にする効果を持つ。(2)芸術祭の開催は混雑やゴミ問題など負の効果を持つ。(3)二つの芸術祭の持つ効果には違いがある。(3)の理由は現時点では不明だが、違いの理由を探ることが、芸術祭が良い効果を上げる要因を特定する足がかりになると考えられる。また、2011年8月に研究代表者の中島は、瀬戸内芸術祭が開催された7島の内の4島を訪問し、住民からのヒアリング調査を実施した。このヒアリング調査と上述の先行研究の検討を踏まえ、芸術祭の正の効果を促進し、負の効果を抑制する要因に関する考察を行った。

この考察は、過疎地域において持続可能で、文化的、社会的により良い効果を持つ芸術祭の実施に役立つと考えられる。さらにこの考察は、芸術祭にとどまらずより効果的なボランティアのあり方についても示唆を与えている。以上の成果は「過疎高齢化地域における瀬戸内国際芸術祭と地域づくり」として執筆し、『広島国際研究』第18巻(2012発行予定)に投稿済みである。1.第1回の芸術祭と第2回の芸術祭のインパクトを観察するために、ヒアリング調査を四島(直島、豊島、女木島、男木島)について行ってきた。男木島については平成26年度も引き続き詳細な観察を続けてきた。その結果、芸術祭による外発的インパクトは男木島において、文化面、社会面、経済面において小規模ながら、内発的な発展を持続的に維持していると結論できる。例えば文化的には島民が島外の人びとと交流する機会を積極的に創りだしている。社会的にはUターン、Iターンにより男木に移住する家族が現れ、休校していた小中学校の再開が実現している。そして経済的には観光による収入が増大し民宿・民泊施設も増加したのである。また島の生業づくりや再生を模索する活動も広がっている。本研究の最終年度であることから、第1回の芸術祭の前から第2回の芸術祭の後までの男木島のまちづくりの活動を全体的に評価し、離島の将来の可能性について議論し論文として纏めた。2.最終年度の研究活動として、第1回の芸術祭(7島)と第2回の芸術祭(7島プラス5島)の観察結果に基づき、公民のパートナーシップによる芸術祭の運営面について考察した。すなわち芸術祭の開催地のそれぞれの島の住民の役割をはじめとして、様々な公民の主体の役割を考察した結論、冒険的ともいえる新規性と、公民の間また民民の間で支援や協力が重層的に展開したことで、地理的にも属性的にも非常に広範な民間の人びとを巻き込むことに一時的とはいえ成功したと評価できる。以上の考察を論文として纏めた社会科学24年度の主な計画は、地域住民と関係者を対象としたインタビュー調査の実施と分析およびアンケート調査の実施と分析であった。インタビュー調査については、研究代表者の中島を中心に実施され報告書の一部としてまとめられた。またアンケート調査については、2012年9月から10月にかけて実施した。さらに相関分析を行い、その結果を学術誌に投稿中である。瀬戸内国際芸術祭の舞台となった島を3年間観察してきた結果、少しづつではあるが過疎高齢化地域を再生するまちづくりに貢献してきたことが判明した。例えば休校していた学校がUターンやIターン者の出現により再開している。しかし町の活性化の程度は、異なる島の異なる地域性により差異があることも事実であった。また混雑現象により島の住民の生活に支障をきたしている島も存在する。この混雑現象は2013年の2度目の芸術祭においても解消されていないことが判明した。23年度の主な計画は、文献調査とヒアリング及び24年度に実施予定のアンケート調査の内容と実施計画の立案であった。文献調査とヒアリングについては、研究代表者の中島を中心に実施され論文としてまとめられ学会報告がなされた。またアンケート調査の内容と実施計画については研究分担者の瀋を中心に立案がすすめられ大体の準備を終えている。
機械学習によるデータ駆動型避難シミュレーションシステムの開発

本研究は、避難行動データを機械学習によって再現するデータ駆動型のアプローチをエージェントベースの避難シミュレーションに採用することで、複雑な人間の避難行動の再現性、妥当性を向上させつつ、汎用性のあるシステムを開発することを目的としている。人間の動きを完全に再現する法則はないため、従来、様々な仮定の元でモデル化が行われてきた。データ駆動型のアプローチでは、学習用データの質と量が結果の再現性に大きく作用するため、歩行者の視覚をベースとした深層学習による行動抽出や、軌跡マイニング技術を使った最適化など、様々なタイプのデータで検証を行い、その効果を明らかにする。
バンド形状エンジニアリングによる高出力・ 高効率層状熱電物質の理論設計

[1]層状構造を持つ結晶構造の電子状態を最適化する「バンド形状エンジニアリング」により、熱電効果の性能向上を目指した理論研究を進めた。122系Zintl層化合物と呼ばれる物質群の理論計算の結果について実験を主とする研究者と議論を行った。その結果、122系Zintl層化合物の一つであるBaCd2As2が合成可能な高性能物質の候補として挙がった。その後実験において、熱電物質の性能を示す無次元性能指数が高温で0.81に達することが判明し、理論と実験の協力によって新しい熱電物質の発見に成功した。この結果はDalton Transaction誌に掲載された。[2]また、高性能熱電物質として知られるBiCuSeOと同様の構造を持つ層状物質である、LaZnAsOについても研究を行い、LaをYに置換し、ホールドープすることが出来れば大きな電力因子が得られることを示した。[3]層状構造を持つデラフォサイト型物質PtCoO2は、酸化物にも関わらず非常に大きな電気伝導率を持つ。この特徴を熱電効果に活かすことが出来るのではないかと考え、大きな電気伝導率の起源について研究を行った。その結果、この大きな電気伝導率は、Ptのs,p軌道とd軌道の3種類の軌道が混成することにより生じることが判明した。s,p軌道が大きな電子の群速度を生み出し、d軌道が電子の散乱を抑制していることがわかった。この結果をPhysical Review Materials誌に掲載された。また、この物質は、「プリン型バンド構造」と呼ばれる熱電効果に有利な電子状態であることがわかった。PtCoO2それ自体は金属であり熱電物質としては適していないが、仮に電子緩和時間が維持されたまま物質中の電子量が制御可能であるとすると、実用化熱電物質であるBi2Te3系の10倍以上の電力が得られることがわかり、新しい高性能熱電物質を理論的に提案した。層状構造を持つ結晶構造の電子状態を最適化する「バンド形状エンジニアリング」により、熱電効果の性能向上を目指した理論研究を進めている。熱電物質の性能評価として、電力因子と熱伝導度の積に比例する無次元性能指数がある。当年度では、無次元性能指数が非常に大きいわけではないが、熱伝導度が低いLaOBiS2系物質に着目し、元素置換による熱電性能向上の可能性を調べた。仮想的に、ビスマス元素を同族元素であるアンチモン、ヒ素と置換し、電子状態を調べたところ、熱電性能が大きく上昇することがわかった。さらに、硫黄をセレンに置換したLaOAsSe2という仮想的な物質の性能評価を行ったところ、条件によっては無次元性能指数が2を超える、最高性能物質の一つとなる計算結果が得られた。この起源を調べたところ、元は2次元的な放物線バンド分散が、元素置換によって擬1次元ディラックコーンと呼ばれる特殊なバンド形状に変化することであるとわかり、この成果を国内学会や国際会議、論文誌で発表した。また、層状構造を持つZintl相化合物に着目し、特に122系と呼ばれる物質群に対して理論的な熱電性能評価を行った。122系はAB2X2と呼ばれ、Xがアンチモン元素の研究は多く行われているが、Xがヒ素やリンの場合の研究はほとんど行われていない。そこで、Xにアンチモンだけでなく、ヒ素とリンも含めた数十種類の化合物に対して熱電効果の計算を行い、系全体の統一的な理解と新たな高性能物質の提案を目的として理論解析を行った。その結果、バンド分散の縮重度が基本的に熱電性能を決めるが、それだけでなく、バンド形状の異方性が強く影響してくることが研究からわかった。この成果は国内学会において発表を行った。当初は最終年度である2年次に無次元性能指数2を超える物質の提案を行う予定であったが、初年度にこの目標を達成することが出来た。また、122系Zintl相化合物における熱電性能の評価を統一的にまとめ、この系における熱電性能向上の条件を理解し、2年次の物質探索に大きな指針を与えた。

また、この物質は、「プリン型バンド構造」と呼ばれる熱電効果に有利な電子状態であることがわかった。PtCoO2それ自体は金属であり熱電物質としては適していないが、仮に電子緩和時間が維持されたまま物質中の電子量が制御可能であるとすると、実用化熱電物質であるBi2Te3系の10倍以上の電力が得られることがわかり、新しい高性能熱電物質を理論的に提案した。引き続き122系Zintl相化合物やLaOBiS2系物質の研究を行う。合成の実現性やキャリアドーピングにおける問題などを、実験を主とする研究者とともに議論を行っていく予定である。また、BiCuSeO系化合物の結合角と熱電性能の関係、元素置換がバンド形状に与える影響について調べ、様々な系における熱電性能向上の可能性を探索する。二年次に招待講演の国際会議並びに国外研究者との議論の予定が急遽入ったため、初年度の予算を繰り越して使用することとした。次年度では国際シンポジウムや熱電国際会議、マックスプランク研究所の一時滞在に多くの予算を割り当てる予定である。また、国内の複数の学会にも参加する予定である。
造血幹細胞移植後のウイルス感染症早期診断法の研究

1.平成19年度,同種造血幹細胞移植が1例行われた。原疾患は家族性血球貪食症候群で,HLA5/6一致の非血縁者間臍帯血移植を行った。移植後day18に生着を認め,day23からgrade I(皮膚stage1)の急性GVHDが出現した。day29に発熱を認め,ELISA法でMxA蛋白値の測定を行い3.0ng/mlであった。サイトメガロウイルスDNA,EBウイルスDNAはリアルタイムPCRで検出されなかった。MXA蛋白値は正常値でありウイルス感染症ではないと考え免疫抑制剤投与を継続し,皮疹及び発熱は改善した。2.平成19年度,9例の川崎病患者の急性期,回復期(解熱後)におけるMxA蛋白の測定を行った。急性期の平均は85.3ng/ml(11.0274),回復期の平均は38.7ng/ml(20.083.2)であった。9例中1例はMxA蛋白値が274ng/mlと高値でありウイルス感染症の併発が考えられた。3.平成19年度,6例の健常者のMxA蛋白の測定を行った。平均値は78.8ng/ml(22.0179)であった。ウイルス抗原陽性であった患者はロタウイルス20例,インフルエンザA10例,インフルエンザB7例,アデノウイルス6例,RSウイルス14例でMxA蛋白値の平均値はそれぞれ428.1(90752),523.9(205.91018),490.9(1651397),805.2(221.31920),695.2(2211573.7)であった。1.平成17年度、当科において同種造血幹細胞移植1例が行われた。原疾患はEwing sarcomaで骨髄非破壊的前処置の後、HLA一致の弟から同種骨髄移植を行った。移植後day15に生着を認めたが急性GVHDは認めなかった。移植後day41に38.2°Cの発熱を認め、MxA蛋白の測定をELISA法により行った。この時のMxA蛋白の値は135.6ng/mlであり、サイトメガロウイルスantigenemia陽性であった。健常者13例におけるコントロール値は平均値57.4ng/ml(16.5199.7ng/ml)であった。ウイルス抗原陽性者16例(RSV7例、infuruenzaA7例、ロタウイルス1例、アデノウイルス1例)の平均値は482.7ng/ml(107.81077.3ng/ml)であった。今後、自家末梢血幹細胞移植後の発熱患者においても測定を行い症例数を増やしていく予定である。2.川崎病の病因は不明であり、原因の一つとしてウイルス感染の関与が示唆されている。平成17年5月から12月までの間に当科において16例の川崎病患者が入院した。入院時にルーチンワークとしてEBウイルス抗体、アデノウイルス抗原検査を行っているが全例、EBウイルスに関しては未感染か既感染パターン、アデノウイルス抗原は陰性であった。15例において急性期(平均4.9病日)及び回復期(平均13.9病日)のMxA蛋白をELISA法で測定した。急性期の平均値は66.3ng/ml(10.9-275.6)、回復期の平均は59.3ng/ml(10.6-264.4)であった。15例中、MxA蛋白が比較的高値を示したのは2例であった。この2例についてはCRP値も他の症例に比べ低値でありウイルス感染の関与が示唆された。またこれらの症例の臨床経過は比較的軽症であった。今後さらに症例数を増やし、etiologyとしての頻度、臨床症状との関連を検討していく予定である。1.平成18年度、自家末梢血幹細胞移植が2例行われた。1例はWilms腫瘍再発患者に対して施行され、day42日において腹痛、血便が出現し臨床的にはTMA(thrombotic micro angiopathy)とウイルス感染症との鑑別が問題となった。便アデノウイルス抗原は陰性、患者血球からサイトメガロウイルスDNA、EBウイルスDNAはリアルタイムPCRで検出されなかった。MXA蛋白は5.1ng/m1と正常でありウイルス感染症はではないと考えられた。1例は下垂体原発のgerm celltumor再発患者に対して施行され、day7に発熱をきたした。リアルタイムPCRでサイトメガロウイルス、EBウイルスは検出されず、MxA蛋白は6.Ong/m1と正常であった。2.平成18年度、9例の川崎病患者の急性期、回復期(解熱後)におけるMxA蛋白の測定を行った。急性期の平均163.Ong/ml(21.0499.8)、回復期の平均は121.8ng/m1(15.9-387.1)であった。9例中2例は急性期のMxA蛋白の値が高くそれぞれ419ng/ml、499.8ng/m1であった。またこの2例はガンマグロブリンを投与せずアスピリンのみで解熱、治癒しており急性期のMxA蛋白値によって治療法、予後などが推測できる可能性があると考えられた。3.平成18年度、19例の健常者のMxA蛋白測定を行った。

平均値は55.0ng/ml(7.5257.5)であった。ウイルス抗原陽性であった患者はロタウイルス2名、インフルエンザA3名、アデノウイルス19名、RSウイルス11名でMxA蛋白の平均値はそれぞれ410.9、232.9、517.7、614.6ng/mlであった。1.平成19年度,同種造血幹細胞移植が1例行われた。原疾患は家族性血球貪食症候群で,HLA5/6一致の非血縁者間臍帯血移植を行った。移植後day18に生着を認め,day23からgrade I(皮膚stage1)の急性GVHDが出現した。day29に発熱を認め,ELISA法でMxA蛋白値の測定を行い3.0ng/mlであった。サイトメガロウイルスDNA,EBウイルスDNAはリアルタイムPCRで検出されなかった。MXA蛋白値は正常値でありウイルス感染症ではないと考え免疫抑制剤投与を継続し,皮疹及び発熱は改善した。2.平成19年度,9例の川崎病患者の急性期,回復期(解熱後)におけるMxA蛋白の測定を行った。急性期の平均は85.3ng/ml(11.0274),回復期の平均は38.7ng/ml(20.083.2)であった。9例中1例はMxA蛋白値が274ng/mlと高値でありウイルス感染症の併発が考えられた。3.平成19年度,6例の健常者のMxA蛋白の測定を行った。平均値は78.8ng/ml(22.0179)であった。ウイルス抗原陽性であった患者はロタウイルス20例,インフルエンザA10例,インフルエンザB7例,アデノウイルス6例,RSウイルス14例でMxA蛋白値の平均値はそれぞれ428.1(90752),523.9(205.91018),490.9(1651397),805.2(221.31920),695.2(2211573.7)であった。
グローバルな規模で進展する情報経済と新たな社会制度デザインに関する研究

本研究では、まず、須藤が中心となって、新たな社会システムの枠組みを包括的に提示するための研究を行った。具体的には、(i)技術革新速度や知識財の流通プロセスを適切に制御しながら、グローバルな規模で効力を有する新たな制度的枠組みを構築することによって、情報経済の発展を促すことができるという社会進化シナリオを提示し、(ii)新たな制度的枠組みの実効性を担保する新たな主体の一つとして、地域に根差しながらグローバルに活躍するネットワーク型NPOを位置づけ、新たな社会発展を構想すべきであるという社会制度の基本モデルを提案した。これらの仮説に基づいて以下の分析を進め、その成果を具体的な制度提案としてフィードバックした。榊を中心とする分析モジュールは、技術革新を伴う持続的な経済成長を実現するための政策課題について研究を進めた。具体的には、(i)日米における技術転換と知識ストックの制御に関する研究、(ii)技術知識のオープンソース化と私的所有化の社会的配分比率に関する研究、(iii)情報財のネットワーク特性と知的財産権法政策に関する研究を行った。また後藤が中心となった分析モジュールは、知識社会のガバナンスとその経済効果に関する研究を実施した。ICT革新及び制度改革の相乗効果が公私の連携及び機能分担の変化に与える影響を分析して将来シナリオを展望した他、地域情報化及び内発的発展を促す地域ガバナンスの経済効果を明らかにし、制度提案を行った。さらに、田中が中心となった分析モジュールは、安全で安心な情報社会を実現するために、ユーザーの経済合理的な活動を前提とした情報セキュリティ・マネジメントに関する制度設計を示すとともに、情報セキュリティ投資に焦点を当てたて計量的実証分析を行った。最後に、出口の分析モジュールは、社会学習動学という社会科学の分析手法を開発し、新しいエージェントベースのシミュレーション言語SOARS(Spot Oriented Agent Role Simulator)の設計と実装を行うことにより、社会の制度設計論に関する方法論的研究を発展させた。情報経済という新しいパラダイムにおける社会構造変動を予測し新たな制度設計を行うためには、社会的諸構成要素の相互作用を明示的に扱える新しい理論的枠組みが必要になる。ゆえに今年度は海外の研究者との研究会等も数回開催しながら理論及び分析手法の高度化に重点を置いて研究を進め、以下のことを明らかにした。産業基盤として離陸するまでの技術軌道は不確実なため、持続的な経済成長には技術革新の進化を制御する必要があるという仮説を立ててシミュレーション分析を行った結果、既存知識ストックの償却率は長期的に0.11%と小さかった。計量分析、経済理論の比較分析及び大衆著作物の産業分析の結果、オープンソース・ソフトウェア等の財の効用を測定するためには、関係性の中で絶えず変化する動的情報の特性を明示的に取り入れて知識財のもつ共有という側面を活かすことが重要であるとわかった。上記研究成果から情報経済下の社会進化モデルには中間組織を明示的に取り入れるべきであるという仮説を立て、その主要な機能領域を下記3つに整理してモデルの有用性を検証した。(1)コーデイネーター:地域社会の諸構成要素の利害調整、補完的な制度的枠組みの生成及び社会資本の高度化を促進し、情報経済を核にした地域社会発展を実現しうる。(2)TTP(信頼できる第三者機関):複数のTTPが相互評価に晒される環境を整えれば、電子商取引市場において取引当事者間の信頼を醸成し、新しい財・サービスの利用を円滑に進めうる。(3)社会的評価・価値創造:工業製品設計に関する知識をネットワーク上で共有して研究開発を行えば、知識の社会的な相互評価と共有財的な付加価値創造が促され高度産業集積地域においてオープンな分散型生産システムを創出しうる。これら3つの機能領域は複合的に重なり合い、政府、市場、中間組織との間の役割分担をダイナミックに変化させながら将来の社会進化が進むと考えられる。

最後に、出口の分析モジュールは、社会学習動学という社会科学の分析手法を開発し、新しいエージェントベースのシミュレーション言語SOARS(Spot Oriented Agent Role Simulator)の設計と実装を行うことにより、社会の制度設計論に関する方法論的研究を発展させた。本研究は、情報化を契機とする社会構造変動プロセスを分析し、社会的厚生を増大させる新たな社会制度を構想することを目的としている。今年度は、(i)前年度研究成果である社会進化シナリオに関する実証分析を行い、我々の考える望ましい社会進化シナリオの実現に向けた課題を明らかにした。また、(ii)重要性と緊急性が高い3つの領域に関して、社会制度の基本設計を行った。(i)実証研究技術転換と知識ストックの制御を通じた持続的経済成長の可能性に関する実証分析、及び、組織の境界を超えた知識創造と情報セキュリティに関する分析を行い、次の2つの課題を明らかにした。(1)我が国は現在、知識ストックが規定するシステム間の不整合が存在し、その設備・法制度・組織等の制度的不整合のもたらす不況に見舞われている可能性がある。(2)情報化に整合的な知識ストックヘの転換を促すためには、PtoPネットワークの活用等によって組織の境界を超えた知識創造を促すことが肝要だが、セキュリティ・リスクを制御する仕組みも同時に必要となる。(ii)制度設計これら課題を克服するため、重要性と緊急性の高い下記3つの領域に関して、社会制度の基本設計を行った。(1)オープンものづくり:知識のオープン化に基づく新しい産業構造を創成するために、オープンソース設計ライセンスを提案し、その要件を特定化した。(2)電子認証基盤:システム間の不整合の一因である電子商取引化率を高めながら、組織の境界を超えた知識創造とセキュリティ制御とのバランスをとるために、電子認証基盤の信頼性確立に必要な制度設計を行った。(3)電子政府・電子自治体:電子商取引化率を高めて行政組織の刷新を促すだけでなく、官民連携や地域社会発展のあり方を変革し、われわれの考える望ましい社会進化シナリオを実現するための潜在的可能性を拡大するため、電子政府・電子自治体の実現に向けた制度設計を行った。本研究は、情報化を契機とする社会構造変動プロセスを分析し、情報格差の発生・増幅など社会変動に伴う社会的コンフリクトを抑止しながら、社会的厚生を増大させることを可能にする、新たな社会制度を構想することを目的としている。中間組織を軸にした社会進化のプロセスを明らかにしようとする点に、本研究の1つの独自性がある。経済学を中心として、法学、経営学、社会学および政策論などにおける国内外の最先端の研究成果を取り入れて研究を行うと同時に、政策関係者、NPO関係者、ビジネスパーソン、技術者など各層の参加を得て、経済社会の動きとの関係づけを強くもって研究を進めた。平成15年度は、これまでの二年間の研究成果を踏まえて、情報社会における公私の連携及び機能分担に焦点を当てて研究を行なった。
アリ類の二型雄に関する進化生態学的研究

1.長良川河川敷に生息する多女王・多巣性種のカワラケアリについて、染色体、精細胞核のサイズ、精巣中の細胞核のDNA量および雄の外部形態を調べ、調査した30コロニー中、6コロニー(20%)で多くの2倍体雄が確認された。2倍体雄は成熟分裂において染色体の減数を行わず、その精子は2倍体であった。アロザイムの分析から、3倍体のワーカーの存在が示唆され、2倍体雄に生殖能力がある可能性が高い。2倍体雄の生殖能力については今後実験的に確かめる必要があるが、もし生殖能力があるとすれば、コロニーの存続に大きな影響を与えるなど、進化生態学上重要な問題である。2.有翅雄と無翅雄の2型雄をもつハダカアリ類において、個体識別による実験・観察から、繁殖時期の初期に羽化した有翅女王が母巣内に残留し、中期及び終期に羽化した有翅女王は分散飛行に飛び出す傾向があることが分かった。一方、雄における平均寿命は、無翅雄で約40日、有翅雄で約30日であった。無翅雄の精子形成は、50日齢を過ぎても継続し、その間授精できることが確認された。無翅雄は他雄を殺し、多数の女王と独占的に交尾するが、早く羽化することが適応的である。雄と女王は互いに影響し合いながら、早く羽化するように進化してきたと考えられる。3.ミトコンドリアDNAを用いて、日本産、韓国産およびインドネシア産のウメマツアリ類13種の分子系統樹を作成した。日本産および韓国産ウメマツアリ類とインドネシア産ウメマツアリ類は、それぞれ単系統群を形成した。日本産ウメマツアリは、琉球列島から四国南部にかけて生息する4種が南方由来、本州から九州を中心に生息する2種は韓国産ウメマツアリと類縁が近く、大陸由来であるという仮説が提示された。また、職蟻型女王は独立に3回進化したこと、社会寄生種のヤドリウメマツアリは宿主種のウメマツアリ(短翅女王型)と最も類縁が近く、エメリーの法則を支持することを示す結果が得られた。雄アリの社会行動とくに雄間の攻撃行動および性比の問題を実証的に解明するために、問題となる種に関して、コロニーの血縁度測定、種間レベルの分子系統学的解析および繁殖生態の調査を進めているが、今年度下記の成果が得られた。1.カワラケアリに高頻度で2倍体雄が出現することを発見し、体サイズに明らかな2型を認めた。つまり、2倍体雄(2n=30)は単数体雄(n=15)に比べて全体的に大きいが、形態的な異常は認められなかった。精子形成も行われるが、生殖能力があるかどうかは今後の課題である。エステラーゼ・アイソザイムを用いて本種の血縁度を測定したところ、コロニー内血縁度は0から1まで様々であった。個体群の近交係数は0より有意に大きく、近親交配が行われていることを示した。2.2型の女王と有翅雄を持つウメマツアリ類のミトコンドリアDNA,COI領域について、プライマーを作成し、PCRにより260bpおよび約600bpのDNA断片を増幅した。260bpについてシークエンスを行い系統樹を作成したところ、形態学や核型分析から得られた従来の知見とほぼ一致した。

しかし、より信頼性の高い結果を得るために600bpのDNA断片について今後解析していく予定である。今回作成したプライマーはハダカアリ属やニセハリアリ属など、他のアリ類についても有効であるので、問題となる属について、順次系統解析を実施していく予定である。3.巣内交尾後に女王が巣から分散することが示唆されているハダカアリ類について野外調査を行い、女王は全て交尾後に出巣することを確認した。これらの女王の解剖結果は、一定程度卵巣が発達した時点で飛行することが明らかとなった。雄アリの社会行動とくに雄間の攻撃行動および性比の問題を実証的に解明するために、問題となる種に関して、コロニーの血縁度測定、種間レベルの分子系統学的解析および繁殖生態の調査を進めているが、今年度下記の成果が得られた。1.カワラケアリに高頻度で2倍体雄が出現することを発見し、体サイズに明らかな2型を認めた。つまり、2倍体雄(2n=30)は単数体雄(n=15)に比べて全体的に大きいが、形態的な異常は認められなかった。大きさを基準にして判別した2倍体雄について、精子形成過程を組織学的に検討したところ、2倍体雄は単数体雄に比べて明らかに大きい精細胞核を持つことが明らかになった。このことは2倍体雄の精子が2倍体である可能性を示唆する。しかし、2倍体雄に生殖能力があるかどうか、また、生殖能力があるにしてもその子が3倍体となるのかどうかは今後の課題である。2. 2型の女王と有翅雄を持つウメマツアリ類のミトコンドリアDNA,COI領域について、プライマーを作成し、PCRにより約600bpのDNA断片を増幅した。シークエンスを行い系統樹を作成したところ、形態学や核型分析から得られた従来の知見とほぼ一致した。4.室内実験の結果、ヒメハダカアリの未交尾有翅女王は巣口でセクシュアル・コーリングを行うことが観察された。今後詳しい解析を行う予定である。1)カワラケアリの2倍体雄について、成熟分裂過程で染色体数の減数が認められないこと、2倍体雄は単数体雄に比べて明らかに大きい精細胞核を持つこと、フローサイトメトリーにより、2倍体雄の精母細胞、精細胞は単数体雄のそれらの2倍のDNA量をもつことが明らかになった。これらのことから2倍体雄の精子が2倍体であるという結論が得られた。また、エステラーゼ・アロザイムの検討により、3倍体のワーカーの存在が明らかになり、、2倍体雄には生殖能力があることが示唆された。今後交配実験により、2倍体雄の生殖能力の程度について調べる必要がある。2)2型の女王と有翅雄を持つウメマツアリ類について、ミトコンドリアDNA,COI領域の塩基配列から系統樹を作成したところ以下のことが分かった。マレーシア・インドネシアのウメマツアリ類と日本・朝鮮のウメマツアリ類はそれぞれ単系統群を形成した。ウメマツアリ(短翅女王型)とヤドリウメマツアリは類縁が最も近く、社会寄生種と宿主の類縁関係は近いというエメリーの規則と一致した。本属において、働きアリ型女王が独立に少なくとも3回進化した。
白金微粒子を用いた2段核断熱消磁法によるヘリウム3-4混合液の超流動探索

本研究は、ヘリウム3-4混合液を冷却し、超流動ヘリウム4中のヘリウム3準粒子の超流動転移を発見しようとするものである。ヘリウム3は熱交換器とのスピン間相互作用が存在するため比較的冷却が容易であるが、ヘリウム3-4混合液は熱交換器との間に大きな界面熱抵抗、いわゆるカピッツァ抵抗のために冷却は極めて困難である。本研究では、今までの経験をもとに、1.冷却装置の性能をさらに向上させること、2.熱交換器により表面積の大きい白金微粒子を用いること、3.測定セルにプラスチックの使用を行わないこと、4.計算機シュミレーションを詳細に行い、冷却の最適化を計ることを主眼に研究を進めた。その結果、冷却装置に関しては、2段核断熱消磁を6T+8Tから、8T+15Tと磁場にして約2倍、核ステージの容量も4倍にした結果、冷凍能力を約10倍に向上させた。白金微粒子の熱交換器に関しては33m^2/gという巨大な表面積を有する超微粒子の作成に成功した。また、低温で長い熱緩和時間の熱発生を伴うと考えられているプラスチックの使用を避け、セラミックスと金属のみで測定セルを作ることにより、混合液への直接の熱侵入を抑える構造にした。以上に基づき、冷却のシミュレーションを行った結果、50μKまでの冷却が可能とわかった。さらに、超流動の検出に用いる振動線による粘性測定センサーの開発も進めた。また、超微粒子の白金および銀中に含まれる、冷温でオルソ・パラ変換による発熱現象を起こす水素の含有量を調べた結果、多くの水素が含まれていることが判明した。そして、真空中500°Cで脱ガスさせることにより水素が除去できることを見いだした。今年度は冷却装置の改良、測定セルの製作および測定系のチェックを行った。冷却装置の改良については、大型の希釈冷凍機にセットされている6T-8Tの超伝導磁石を8T-15Tの超伝導磁石に置き換えることが主眼であったが、これに伴う断熱真空ケースの製作も同時に行った。断熱消磁部の核ステージは設計を終え製作段階に入った。測定セルについては、シミュレーションにより熱交換器の適正サイズを数式化した。熱交換器用の白金微粒子に関しては、サイズをコントロールして表面積の大きなものの製作を特別に依頼した。表面積測定の結果、グラム当たり33平方メートルで、熱交換器への使用に十分であることがわかった。最低温度を決定する要素として混合液への熱侵入が上げられるが、これについては過去の混合液冷却の文献およびわれわれの以前の実験より、その原因を探り、セルのプラスティックに問題があると判断している。その要因はプラスティックに含まれるプロトンの大きな核比熱と長い緩和時間と考えられ、外部からの熱侵入と区別がつきにくいのが特徴である。この熱侵入を抑えるためには、プラスティックの量をできるだけ少なくすることおよび磁場中に置かないようにすることである。そこで、磁場中では核比熱を持たない、または核比熱が非常に小さい物質を採用する予定で、その検討に入っている。測定系のチェックでは、購入した高精度自動容量ブリッジの性能テストをヘリウム3の融解圧力温度計で行い十分な精度であることが確認できた。シンセサイザーとロックインアンプを用いた粘性測定のための振動線センサーの共鳴振動のチェックも行った。今年度はまず過去の実験結果をもとに冷却のシミュレーションを行い,測定セルおよび冷却用の核ステージの最適化を調べた。その結果,ヘリウム3-4混合液は温度計に比べて早く熱平衡に達すること,また温度計の熱平衡時間が非常に長いことから,温度計の核のゼーマン比熱を小さくする必要があることがわかった。冷却の最低温度は冷凍機の冷却能力ではなくてむしろ熱侵入を如何に抑えるかがポイントであり,過去の熱侵入量の1/8に落とすと混合液を50μKまで冷却できることもシミュレーション上から明らかになった。

熱侵入量を1/8以下にするためには二重構造の測定セルにする必要があるが,内セルと外セルとの熱交換器の表面積比に関しては従来は10:1に設定していたが3:1程度に外セルの容量を大きくする方がよいこともわかった。2つの核ステージ間をつなぐ熱スイッチについては,単結晶のインジウムかスズを検討している。単結晶のものは文献によると,約一桁熱伝導度がよく,熱スイッチをよりコンパクトにすることができ,充分な測定空間を確保するためにも重要である。測定セルの素材としては,核比熱の小さい「銀」が今のところ最適であり,設計・製作段階に入った。次に,8T-15T超伝導磁石の性能チェックも行い,両方とも定格どおりの性能であること,両方の超伝導磁石の同時励磁でも問題がないことも確認できた。長期実験上で問題となる冷凍機の液体ヘリウムの消費も20リットル/日で今までのものと大差がなく,長期測定に充分耐えうる性能であった。超流動ヘリウム3の冷却により、熱侵入量を1/8におとし、かつ熱交換機の性能を前回の約3倍にすることによって50μKまで冷却できるという冷却シミュレーションの結果をもとに、一体型の核ステージの製作を進めている。また、ヘリウム3-4混合液の冷却セルについても、熱侵入が小さくかつ核比熱の小さい銀を主体に2重構造のセルで制作中である。熱侵入を抑えるために、今もよく使われているエポキシ系の樹脂を一切使用しないものにしたのが特徴となっている。また熱交換機に用いる超微粒子の白金および銀には多くの水素が含まれていることが判明し、その除去方法およびどの製品が水素含有量が少ないかも調べた。水素は冷温で発熱現象を伴うオルソ・パラ変換を起こすため、冷却の妨げになるからである。また同時に多くの酸素が表面に吸着されていることも判明した。純粋なヘリウム3に対しては、表面酸素の存在は磁気的相互作用を増しより効果的にヘリウム3の冷却が行われるという報告があるが、ヘリウム3-4混合液に対してはどう影響するかは分かっていない。白金微粒子を用いた熱交換器による超流動ヘリウム3の冷却においては、100μK以下に容易に到達できることは超流動ヘリウム3の実験を通して確認できた。超流動の検出としては、NMRおよび振動線法を用いるが、NMRに関しては低温アンプの開発を行い、従来のものに比べ2桁以上感度がある高感度のものを開発することに成功した。これによって、より少ないパワー注入による測定が可能となり、測定による発熱を非常に小さくすることができる。2段核断熱消磁のための大型冷凍機の問題のあった循環系のつまりも、トラップの改善によって数カ月の運転にはまったく支障のない状態を維持できることも試運転によって明かとなった。
非晶質炭酸カルシウムの含水量制御および含水量と物性・圧力応答との関係

2014年度は、前年度に引き続き合成した非晶質炭酸カルシウム(ACC)の圧力誘起結晶化の高圧下その場観察を、高エネルギー加速器研究機構(KEK)の放射光実験施設(PF-AR NE5C)にて行った。前年度の課題であった低圧領域の圧力制御に関しては、先端が6mm四方のアンビルを10mm四方のアンビルに変更することによって達成した。さらにセルを大きくすることが可能となったため、セル由来の回折の影響を取り除くことができた。10秒ごとに得られた時分割X線回折(XRD)パターンを解析することにより、圧力によってACCから2種類の結晶相へ同時に結晶化が進行し、その結晶化メカニズムに違いがあることが示唆された。また、高圧実験により得られた結果をサポートするために必要となる回収試料の組織観察は、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて行った。顕微ラマン分光法を用いて同じ組成である2種類の結晶相の同定を行うために、試料表面に厚さ5nmの蒸着が可能なオスミウム蒸着法を用いることで、SEMの観察領域でのラマンスペクトルのマッピング測定を実現した。SEM観察から、回収試料には多くの空隙が存在し、ACCから放出された水が流体として存在していたことが示唆され、その空隙周辺で結晶相分布の偏りが見られた。これらのことから、ACCの圧力誘起結晶化のメカニズムの解明に有力な手掛かりが得られた。ACCの圧力誘起結晶化に関する結果は、Chemistry Lettersにて発表済みである。さらに、含水量の異なるACCに関する構造解析も前年度に引き続き行った。KEKの放射光実験施設(PF-AR NW10A)において得られたX線散乱パターンの動径分布関数(RDF)解析が難航していたが、実効体積の補正の方法を改善することで解決の糸口を見いだした。解析は現在も引き続き進めており、ACCの含水量と構造の関係性の解明を試みている。26年度が最終年度であるため、記入しない。2012年度は、真空処理をすることによって含水量の異なる非晶質炭酸カルシウム(ACC)を合成し、加圧実験を行った。また、X線回折(XRD)測定による多形の同定に加え、加圧試料の電子顕微鏡観察(SEM)、および水の挙動を調べるために、熱分析を行った。SEM像観察により、結晶が放射状に成長していることが分かり、ACCから放出された水が圧媒体の働きをした静水圧的な条件下で結晶化していることが示唆された。また熱分析の結果から、ACCには結合の強さが異なる2種類の水が含まれており、真空処理では結合の弱い水が抜けやすく、また圧力誘起結晶化にも結合の弱い水が大きく影響していることが分かった。さらに、加圧前後で結合の強い水の振る舞いも変化していることが分かり、今後は加圧による構造変化と比較することで圧力誘起結晶化のより詳しいメカニズム解明を試みる。また、圧力誘起結晶化により生ずる炭酸カルシウムの準安定相ファーテライトの圧力応答を調べるために、ダイヤモンドアンビルセル(DAC)を用いた加圧実験を行った。XRDおよびラマン分光法を用いることで結晶構造の変化を評価した。その結果、ファーテライトは5GPa以上の圧力で未知の高圧相およびカルサイト高圧相へ相転移することが分かった。この結果は1GPa以下で起こるACCの圧力誘起相転移では、ファーテライトからカルサイトへの相転移は起こらず、ACCからそれぞれの結晶相へ直接結晶化するというプロセスを示唆している。さらに、放射光を用いたACCのXRD測定の予備実験を行った。この結果をPDF(Pair distribution function)解析することでACCの短・中距離構造を明らかにすることができ、含水量の異なるACCによる構造の差異を議論できることが期待される。2013年度は、合成した非晶質炭酸カルシウム(ACC)の高圧下その場観察を、6-6式マルチアンビル装置を備えた高エネルギー加速器研究機構(KEK)の放射光実験施設(PF-AR NE5C)にて行った。半導体検出器を用いたエネルギー分散型X線回折(XRD)により、圧力下において10秒ごとのXRDパターンを得ることができ、ACCの圧力誘起結晶化が非常に速い反応であることが分かった。しかし、速度論的な解析をより詳細に行うためには、アンビルサイズを大きくし圧力を細かくコントロールするなどの改善点が挙げられ、さらに圧力マーカーの補正などが課題となり、2014年度の実験に向けて準備を進めている。また、ACC中の結合の強さが異なる2種類の水がACCの構造にどのように取り込まれているかを調べるため、含水量の異なるACCで構造解析を行った。実験には、合成した含水量の異なるACCを用い、KEKの放射光実験施設(PF-AR NW10A)においてX線散乱パターンを測定した。得られた測定結果は、ブロードな回折ピークが観察され、ACCの構造は一般的な非晶質とは異なり、微結晶や潜晶質のように短・中距離秩序構造を持つランダムな構造であることが示唆された。得られた結果の動径分布関数(RDF)解析を行ったが、ACCは押し固めることができず試料体積を稼ぐことが難しいため強度が弱い、測定エネルギー領域で蛍光を発する元素がないためサポートとなる情報が得られないなどの理由から、解析が難航している。今後は測定・解析の改善を図り、ACCの含水量と構造の関係性の解明を試みる。