hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
急性肺損傷の細胞内シグナルパスウェー/遺伝子ネットワーク解析と治療に向けた研究

さらに、FasLとLPSを同時に作用させると、LPSはFasLにより増加するカスパーゼ3/7活性を抑制する作用があることがわかった。これらのことから、TLR4とFasとの細胞内シグナルパスウェーに何らかの関連があることが示唆された。ARDSの極期として肺線維化が起こる。ARDSの急性期を乗り切った後にも、肺線維化によりmorbidityやmortalityが高い。肺線維化の機序とその責任分子の究明が、ARDSの治療の鍵になると考えこの機序と治療法について検討した。マウスにブレオマイシンを投与し、急性炎症に続く肺線維症を作成した。介入群として肺に線維化が起こった時期(ブレオマイシン投与8日目)に気道上皮細胞増殖因子の一つであるkeratinocytegrowthfactor (KGF)の遺伝子導入をすると肺の線維化や肺酸素化能の低下、死亡率を低下することが証明された(Am J Respir Cell Mol Biol.2011,in press)。また、肺線維化の過程でtransforming growthfactor (TGF)-betaが肺内で増加すること、KGFの発現によりTGF-betaが減少することから、この分子が肺線維化に重要な役割を演じていることが示唆された。以上より、気道上皮細胞増殖因子による肺保護作用の可能性が示唆された。
ナノスケールSiO2/Si界面の電子状態と局所誘電特性に及ぼす欠陥の影響

電界印加下の密度汎関数基底状態計算(B.Meyer et al,Phys.Rev.B 63(2001)205426)を用いて電界誘起面平均電荷密度を求め、ガウス則より局所内部電界を評価し、電束密度連続の式より局所誘電率を計算する定式化とプログラム開発を行った。SiO_2超薄膜と理想的なSiO_2/Si(001)界面に適用し(S. Wakui et al.,in submission to J.Vac.Sci.Tech.B)、電子分極による光学誘電率、電子分極と格子分極の双方による静的誘電率の評価を行った。光学誘電率、静的誘電率共に、表面、界面近傍で急峻に変化することを見出した。さらに、SiO_2超薄膜と理想的なSiO_2/Si(001)界面に酸素空孔を導入し、欠陥が局所誘電率に与える影響を調べた。酸素空孔近傍で光学誘電率、静的誘電率双方に増大が見られた。光学誘電率増強は、酸素空孔に起因するSiタッグリングボンド準位がSiエネルギーギャップ中に現れることにより、電子分極が増大することによる。SiO_2超薄膜での静的誘電率増強には、酸素空孔によるSi原子層間隔の減少にも起因する。さらに、SiO_2超薄膜内のHf原子のSi原子置換により、静的誘電率が局所的に異常に大きく増大する現象を見出した(S.Wakui et al.,in submission to Appl.Phys.Lett.)。
新種記載をスピード・アップする方策を探る

平成15年7月に国立科学博物館で、9月には日本動物学会大会にあわせて函館市民会館で会議を開催して討論し、平成16年1月には日本分類学会連合の総会で「新種記載をスピード・アップする方策を探る」と題するシンポジウムを開催した。研究結果は以下の通り。まず、分類学研究を1.採集、2.標本作成・保管、3.観察、4.既知種か未記載種か判断、5.記載、6.発表の6段階に分け、それぞれの問題点を検討した。1.採集に関しては、ドレッジで様々な生物群が入る海産無脊椎動物群等々で協同採集が可能であり、学会などが先導して調査予定情報を公開すれば効率よく採集でき、二次効果として専門バカが克服でき、他分野専門家の存在によって当該生物が一緒に生息していた生物情報が得られる。これはFIELD INFORMATICSにつながる。2.標本作成・保管に関しては、採集品は採集時に適切な処理をしないと使い物にならないので、ソーティングを任せられるパラタクソノミストの養成、および採集した標本を未同定のまま収蔵するスペースの確保、さらには、それらの分類学関係情報を共有するシステムの構築が急務である。3.観察に関しては、標本からの形質を抽出する方法の効率アップと新しい方法の開発、4.既知種か未記載種か判断することに関しては、分類学情報を共有するシステムの開発が急務である。5.記載に関してはテンプレート採用の可能性がある。6.発表に関しては、記載専用雑誌の創刊等が話し合われた。結局、分類学者を増やすことこそ、記載をスピードアップする最良の方法であることに異論はなく、そのことに向かって様々な努力を重ねることを確認した。
ナノクラック分裂片のすべり運動による塑性変形

本研究は金属の薄板で発見された、転位が媒介していない極めて高い特異な塑性変形現象の機構を解明することを目的として研究を遂行した。その結論としてナノクラック分裂片によるすべり機構ではなく、複数のナノ結晶層の同時回転による塑性変形機構が起きている可能性が高いことを見出し、提唱しているところである。この結論は透過型電子顕微鏡(TEM)による実験結果と分子動力学法(MD)によるシミュレーショ結果が極めて類似していることから得られた。実験、計算共に変形の初期に約10%の極めて大きな弾性変形を示し、その後、潜伏期間を経て、1回のひずみ量が数%の大きな塑性変形が階段状に複数回起こる。MDの結果はこの塑性変形は複数の結晶層が同期して回転することにより起こることを示しており、実験においてもAl-Pb合金のPb析出物の引張りにより伸長した形状がそのような変形の痕跡を残している。また付与した応力を除荷する際に点欠陥の発生が観察されることも実験、計算に共通に見られる現象である。また本研究で得られたもう一つの大きな成果として、大きな弾性ひずみ下のアルミニウムにおいて、これまで報告されていない新たな面型の格子欠陥を発見した。これは転位が通過した後に形成され、弾性ひずみ下では安定に存在するが、引張り応力を除荷すると消失して何も痕跡を残さない。これは表面にできるスリップ・トレースとは明らかに異なり、試料内部に形成されるものである。この格子欠陥は原子が1/4<110>の格子間位置に移動して形成されるものであるため転位の移動の障害となる。従ってこの新型格子欠陥の発見は、従来の金属の材料強度の理論を少なくともアルミニウムに関しては根本的に見直さなければならないほどの大きな発見である。この成果については現在、論文を雑誌に投稿中である。転位によらない塑性変形機構の研究の場合、新たな変形機構を提案するだけでなく、本当に転位で変形していないのかを先ず明らかにすべきと、以前より我々は学会で指摘を受けている。転位が高速で移動・消滅するために観察できないだけで、実際は転位により変形が進行しているのではないかというわけである。しかし発生しない転位を実際に存在しないと証明することは非常に難しい。この極めて困難な課題を、転位が発生しにくい原因を追究することで解決できる目途がついた。本研究のルーツである高速塑性変形の研究は1995年に名古屋大学(当時;後に広島工業大学)の桐谷らの研究グループが開始したものであり、そもそもの出発点は、単原子レベルの点欠陥までをも透過型電子顕微鏡で観察可能にするために、超清浄な表面を持つ薄膜試料を準備する必要があったことにあった。その目的で考案されたのが金属の薄い板を引張り破断させ、その破断部を観察するというものである。この破断部を高分解能観察すると極めて鮮明な像が観察できたため、目標の超清浄な試料表面が得られたことが確認された。上記の経緯により薄膜の引張り破断面は極めて清浄であることが分かっている。このため、引張りにより薄膜に張力が付与された場合、試料の表面張力の効果が大きくなっていることが考えられる。即ち試料表面から転位を導入してステップを作るより、試料表面をできるだけ滑らかにする方向に表面張力が働いている可能性が高い。このことにより、転位によらない変形機構が発現すると考えられる。
包括的アプローチの今日的展開ー英米蘭の国際比較

政治、防衛、経済の諸側面を統合する包括的アプローチは、安定化や防衛関与を含む外交安全保障全般に関わる指針として重要である。本研究は、アフガニスタン活動終盤以降の米国、英国、オランダという西側主要国の包括的アプローチの政策・制度の変遷と現状を国際比較分析の上明らかにする。三国とも防衛関与が拡散する傾向が見られ、包括的制度の運用に変遷が見られる。米国では、安定化政策枠組みの不在もあり、統合の維持が難しい。オランダ・英国では包括的体制の対テロ活動など今日的問題への適用が見られる。英国では、安定化の戦略文書、下位概念が開発され、包括的アプローチは基幹的な概念として位置付けられ、大きな展開がある。平成27年度は、米国への出張は延期となったものの、英国、オランダについては聞き込み調査をおおむね予定通り行うことができた。アフガニスタンからの撤退に伴い、包括的アプローチに関連する概念やドクトリン、制度は変更あるいは撤廃されたかという問いについては、オランダについては目立った変更なしにドクトリンや制度が継続されていることが明らかになった。一方、英国については軍レベルで関連領域のドクトリンの見直しがされていることが明らかになった。その文民組織への影響は現状では未定であるが、軍、文民双方において引き続き安定化支援のための包括的アプローチの強化が重視されている模様である。まだドクトリンの改訂自体が継続中であるため、次年度以降も継続してモニターする必要がある。今日的包括的支援の重点領域、国については、引き続きアフガニスタン支援の継続の重要性が認められたが、イラクやシリアなど中東、アフリカにも関与が拡散している背景から、詳細については聞き込み調査を続ける必要がある。特に着目されるべきは、英国において、伝統的に分離してきた低強度戦と通常戦争(国家間戦争)の間の隙間を埋めるべくドクトリンの見直しが試みられている点である。陸軍レベルのこの動きは、将来の紛争のあり方を見越しての動きである。このレベルのドクトリンの改訂が実現した場合、その関連領域の概念への影響は否めず、包括的アプローチもまたしかりである。引き続き、モニター、検討していく必要がある。聞き込み調査は本研究において重要であるが、論文や書籍、一次資料などの文献によって外交政策、防衛政策一般及び関連の事例研究について研究を進める作業も重要であり、継続して取り組んでいる。研究がやや遅れていると評価した理由は、米国への出張、聞き込み調査が延期となったことと、国際情勢が流動的であり、それに伴うドクトリン改訂(英国)を始めとする動きが未だ流動的であるため、引き続きモニター、検討が必要であると判断されたからである。平成28年度は、防衛体制、概念、ドクトリン全般に大きく変更が加えられた英国の状況について、さらに包括的な聞き込み調査が必要となり、これを行った。出張と、追加の活動である中東安全保障会議出席を通じて、当初予期できなかった展開の調査が可能となった。データにアクセスが可能な範囲で、現状での包括的アプローチの位置付けが明確になった。米国の出張は来年度に延期されたが、英国での展開に基づき、新たに比較的視野から考察すべき点が明らかになった。オランダについては、文書ベースで研究を続けている。英国において特に重要な展開として、もともと包括的アプローチの概念と体制が密接に絡まっていた安定化の活動が広く拡散したことにある。具体的には、アフガニスタンからの主要部隊の撤退後の北大西洋条約機構のアフガン活動への関与に加え、中東での対テロ行動、それと並行する中東地域の安定化支援、難民・移民対策、さらにはソマリア、南スーダンを始めとする国連及び地域機構平和活動への支援といった側面が挙げられる。これらのほとんどが小規模であり、安全・開発双方の支援となっており、こういった拡散した関与について、どのような体制、概念枠組みで取り組むのか、常時検討が加えられている。聞き込み調査によりその主要関心、論点が明らかになった。防衛関与については、現状では英国のみ保有する概念枠組みとなっており、その概念範囲は非常に広範である。また、ロシアの台頭の防衛体制一般への影響が大きいが、制度上は過去のノウハウの積み上げとなり、二律背反の関係にはない。米国については、同じく安定化行動の拡散が確認され、平和活動の支援にも先の政権により興味が示されたが、包括的制度については後退した。ドクトリン上、安定化と防衛関与双方において、英米蘭の間に概念基盤にずれが生じた。米国における聞き込み調査が延期されたことと、国際情勢が引き続き流動的であり、その制度上、政策上の影響を引き続きモニターし、検討することが必要であるためである。平成29年度は、前年度まで延期されてきた米国への出張を行い、米国の現段階での包括的アプローチの体制と実施について、聞き込み調査、資料収集を行った。また、ロシアの台頭により、防衛体制が大きく変遷しつつある欧州の現状をさらにモニターするため、オランダと英国にも出張(短期)を行い、包括的アプローチをめぐる体制の現状の把握に努めた。さらに、研究全体の成果として、調査対象の三ヶ国(英米蘭)の包括的アプローチの統合・分離の度合いについて、比較的観点から評価をした。米国の包括的アプローチについては、軍からの視点と文民からの視点双方をサーベイするため、米陸軍(ドクトリン担当部署)、国務省(地域デスクとドクトリン担当部署)、開発庁において聞き込み調査を行なった。また、関連ドクトリンの改定状況及び具体的事例について調査し、理論と実証双方からの調査を試みた。一般に、安定化と防衛関与(能力構築支援を含む)が地理的に拡散する傾向が見られ、包括的体制については、国務省の調整機能が弱まり、後退と評価できるであろう。

特に、安定化に関する政策枠組みの不在が、オペレーションレベルでの包括的アプローチ概念と実施の体制一般に色濃く影響を及ぼしている。蘭英では包括的アプローチへの政策的取り組みは維持されており、さらにハイブリッド戦略など今日的問題への同概念の適用が見られる。オランダでは統合アプローチドクトリンは特に改定されていないのに対して、英国ではドクトリン全般が平時体制の中で大幅に見直された。そのため、両国の間にかつて見られたドクトリン上の統合が現在ではあまり見られなくなった。英国においては、平時でのグローバルな安定化の戦略文書、下位概念が開発され、基金や防衛関与の体制も変遷した。その中で包括的アプローチは基幹的な概念として位置付けられており、統合度は一層増している。平時防衛体制の変換として示唆深い。政治、防衛、経済の諸側面を統合する包括的アプローチは、安定化や防衛関与を含む外交安全保障全般に関わる指針として重要である。本研究は、アフガニスタン活動終盤以降の米国、英国、オランダという西側主要国の包括的アプローチの政策・制度の変遷と現状を国際比較分析の上明らかにする。三国とも防衛関与が拡散する傾向が見られ、包括的制度の運用に変遷が見られる。米国では、安定化政策枠組みの不在もあり、統合の維持が難しい。オランダ・英国では包括的体制の対テロ活動など今日的問題への適用が見られる。英国では、安定化の戦略文書、下位概念が開発され、包括的アプローチは基幹的な概念として位置付けられ、大きな展開がある。平成28年度は、米国への出張、聞き込み調査を実施し、また、英国、オランダについても昨年に明らかになった点(上記)の追加の聞き込み調査を行う予定である。また、平成28年度は、研究の第二段階として、米、英、オランダの防衛関与政策を取り上げ、この政策に係る包括的アプローチの制度と実態を特に詳しく検証する。防衛関与政策の基盤文書は、通常は国家安全保障戦略などの政策文書、防衛ガイドラインなどの手続き文書などであり、これらの文書を入手し検討する。また、聞き取り調査によってそれぞれの文書の位置付けや、より具体的な運用方法を検証する。包括的アプローチが多層的な防衛関与には不可欠であるという認識に基づき、包括的アプローチが防衛関与においてどのような体制により、どのように適用されているか検証する。英国での研究が現段階で可能な範囲では終了したことから、来年度(最終年度)は米国での研究を中心に行っていく。当初計画では、2年目は防衛関与を中心に検証する予定であったが、英国でのドクトリン制定と同様の展開が米国、また、オランダでは見られないことから、引き続き安定化とそれに関わる分野での能力支援分野を検証対象としていく。さらに、英米蘭の比較検討を行う準備をしていく。研究発案当初予測ができなかった点として、英国の体制、概念の変遷が挙げられるが、制度見直しの政策、戦略上の意図を明確にした上で、英国の体制の中での包括的アプローチの位置付けを明確にする。
ディスクリプタ方程式表現による非線形複合システムの解析・設計法

ディスクリプタ方程式表現は,静的拘束条件と動的要素を同時に記述できる数式モデル表現である.その記述能力の高さを利用すれば,非線形複合システム制御問題をシステム間結合と制御仕様を共に拘束条件とみなしてモデルに含めることで拡大ディスクリプタシステムの安定化問題として捉えられる.本研究では,その解析・設計法の基礎理論として,ディスクリプタシステムが状態方程式制御器によって安定化できる存在条件と設計法を与えた.ディスクリプタ方程式表現を用いて複合システム制御問題の解法を導出するための過程として、今年度は、線形ディスクリプタシステムのロバスト制御問題の解法の導出、そして、非線形システム安定解析法の再考を行った。まず、前年度の研究成果である線形ディスクリプタシステムに対する状態方程式安定化制御器設計法を拡張し、ロバスト制御器設計法を導出した。線形ディスクリプタシステムに対するロバスト制御系設計法は、非線形複合システムの設計法へ至る基礎的理論となる。そこで、線形ディスクリプタシステムに対する状態方程式H∞制御器が存在するための必要十分条件をLMI(線形行列不等式)により導出した。そして、与えられた制御対象に対するすべての状態方程式H∞制御器をLMIの解によるパラメータ表示として与えた。得られた成果は、現在、ジャーナル誌に論文投稿中である。いっぽう、非線形複合システムの解析・設計法において、非線形システムの安定解析法を再考することは重要である。そこで、リアプノフの安定解析法に立ち戻って安定条件を見直した。すると、リアプノフの安定条件におけるスカラ値補助関数であるリアプノフ関数の代わりに、ベクトル値補助関数を導入すれば、安定解析がより見通しよく行えることが明らかになった。しかも、リアプノフ関数は陽には使わずに、ベクトル値補助関数とシステムを記述する関数のみによって、安定解析が可能である安定条件を導出することができた。得られた成果は、安定解析のみならず、制御系設計問題におけるスカラ値補助関数とその勾配を用いた条件式に適用できることも明らかとなった。その成果は、学会発表済みである。さらに、複合システムの例題として、四脚受動的動歩行ロボットを対象とし、実機実験により歩行可能性を解析した。その成果は、次年度に国際会議にて発表予定である。複合システム制御問題をシステム間結合と制御仕様を共に拘束条件としてモデルに含めた拡大非線形ディスクリプタシステム安定化問題に帰着させる解法の提案を目指し、モデル表現、システムの安定化制御器設計法について検討を行うと共に、国内外の研究者との意見交換を行った。まず、本研究で用いるモデル表現としては、物理情報を保存し、かつ、複雑な変換を要しないディスクリプタ方程式表現を用いることとした。ディスクリプタ方程式で記述されたシステムに対する既存の動的制御器設計法では、ディスクリプタ型制御器が考えられてきた。しかしながら、実装を考慮すると制御器は状態方程式で記述されるべきである。そこで、基礎的研究成果として、線形時不変ディスクリプタシステムに対し、状態方程式表現された安定化動的制御器が存在するための必要十分条件をLMI(線形行列不等式)により導出し、状態空間制御器設計法を提案した。一方、非線形複合システムを取り扱う上で、非線形制御理論、複合システムの分散制御、動的グラフ理論についての研究動向を知ることは重要である。そこで、米国よりSiljak名誉教授を、そして国内からはサイ准教授を招へいし、さらに数名の国内研究者を含む8名の研究者が集まり、「ディスクリプタ・複合・非線形システムの解析・設計に関する研究会」を開催した。そこでは、各研究者が直近の研究成果を発表し合い、複合システム、非線形制御、ディスクリプタシステムの安定化、動的グラフ理論についての研究成果・研究動向についての討論を行った。その結果、モデル表現としてディスクリプタ方程式の有用性が再認識された。ディスクリプタ方程式表現を用いて複合システムの解析・設計法を導出し、その手法を確立するために、前年度までの成果の見直しとさらなる拡張を検討した。具体的には、前年度に提案したベクトル値補助関数の導入による安定解析法について、その理論的裏付けの検討と拡張、そして検証を引き続き行った。一方で、ディスクリプタ方程式表現による非線形複合システム制御問題における基礎理論と位置づけられる線形ディスクリプタシステムに対するロバスト制御器設計問題において、前年度に引き続き、制御器が状態方程式表現されるための条件と状態方程式制御器設計法について、さらに詳細に検証を進めた。その結果として得られた成果は、現在、論文誌に投稿中である。また、複合システムの実機検証として4脚受動的動歩行ロボットを取り上げ、胴体が背骨を模した複数の自由度を有する構造を持つものについて、その自由度の違いが歩行に与える影響の解析を実証した。得られた成果は、国際会議にて発表済みである。すでに実機実験によって解析されている受動的動歩行ロボットについて、今後は、ディスクリプタ方程式表現による複合システムとしてモデリングを行い、それを元に理論的に解析を行うことにより、受動的動歩行に内在する制御則の抽出を試みる予定である。さらに、拘束条件下における多数の移動体の誘導制御問題について、複合システムとしてディスクリプタ方程式表現によるモデリングを行い、解析と制御則設計を検討する。動的システムを記述する際の数式モデルとして,ディスクリプタ方程式は,複雑な変換をせずに非線形特性をそのまま表すことができ,かつ,静的拘束条件などを動的要素と共に記述できるという柔軟さを有する.そのディスクリプタ方程式表現を非線形複合システムの解析・設計法導出に用いるための基礎的研究として,ディスクリプタシステムに対する安定解析法と安定化法の理論構築と検証を行った.

具体的には,非線形システムに対して既に提案しているベクトル値補助関数の導入による安定解析法の安定化法への拡張・適用可能性について検討した.そして,非線形複合システム制御系設計問題の基礎理論と捉えられる線形ディスクリプタシステムに対するロバスト制御問題について,前年度に引き続き詳細に検討・検証を進めた.ディスクリプタシステムに対しては,制御器もディスクリプタ方程式で表現されるのが自然であり,制御器存在条件式に基づいたディスクリプタ型制御器の構成式は直接的で容易なものとなる.しかしながら,ディスクリプタ方程式表現は代数方程式を含むため,拘束条件付きの常微分方程式で表され,ディスクリプタ型制御器出力を計算機で数値計算によって発生させる際に数値的不安定性が起こりうるという問題がある.したがって,計算機による制御器の実装を想定すると,制御器は状態方程式で表現されるべきである.本年度は,ディスクリプタ方程式表現されたシステムに対する状態方程式制御器存在のための必要十分条件と制御器設計法について,特に,状態方程式制御器の導出過程と構成式が対象システムのディスクリプタ方程式表現に対して自然なものとなるよう検討を重ねた.ディスクリプタ方程式表現は,静的拘束条件と動的要素を同時に記述できる数式モデル表現である.その記述能力の高さを利用すれば,非線形複合システム制御問題をシステム間結合と制御仕様を共に拘束条件とみなしてモデルに含めることで拡大ディスクリプタシステムの安定化問題として捉えられる.本研究では,その解析・設計法の基礎理論として,ディスクリプタシステムが状態方程式制御器によって安定化できる存在条件と設計法を与えた.本研究課題で得られた成果を海外論文誌へ投稿したが、再度検討を要する査読報告を得たため、詳細に理論検証を行う必要が生じてしまった。一方、安定解析法において新たな手法を導出したため、その理論的裏付けの検討と理論拡張、例題による検証の進捗が当初の予定よりも遅れてしまい、分散制御則の検討にまで至らなかった。また、複合システムの実機検証に参加しており、その実システムのモデリングに時間を要しているためである。制御理論ベクトル値補助関数の導入による安定解析法をもとにした分散制御則の導出を行うと共に、サブシステム間結合の変化に伴う動作点移動可能な安定化制御則の導出も行う。複合システムの実機例として取り上げた受動的動歩行ロボットについて、ディスクリプタ方程式表現による複合システムとしてモデリングを行い、それを元に理論的に解析を行うことにより、受動的動歩行に内在する制御則の抽出を試みる。さらに、拘束条件下における多数の移動体の誘導制御問題について、複合システムとしてディスクリプタ方程式表現によるモデリングを行い、解析と制御則設計を検討する。前年度の基礎固めで得られた成果を拡張することができた。さらに、安定解析法について新たな成果が得られた。交付申請時においては、複合システムのモデリングと安定化制御則の導出まで行う予定であった。
原子層遷移金属ダイカルコゲナイドを用いた高機能・高性能光デバイスの創出

本研究では、Internet of Things(IoT)を体現する革新的光機能デバイスを実現する。具体的には、多彩な(可視ー赤外)発光領域を有する原子層遷移金属ダイカルコゲナイド(TMDC)と電解質によるユニークな素子構造を組み合わせることで、高機能かつ高性能な原子層発光・受光デバイスの作製を目的とする。この目標に対し、平成30年度は、(1)様々なTMDCの発光特性解明と光共振器による高機能化、(2)高柔軟性を有するTMDC発光素子の作製を行った。以下にそれぞれの項目について記述する。(1)TMDC発光素子の高効率化及び新機能開拓を目指し、様々なTMDCにおいて発光デバイスを作製し、その基礎的な発光特性の解明を行った。具体的には、可視領域の発光材料であるWS2とWSe2の円偏光特性評価と人工ヘテロ構造による発光変調・制御を行った。その結果、TMDCにおいて室温円偏光発光デバイスを実現し、その偏光特性及び発光波長が人工ヘテロ界面において制御可能であることを見出した。さらに、、近赤外発光を示す新奇の二次元材料であるInSeとInSの合成・開発にも取り組み、TMDCを用いた機能性発光デバイスに新たな材料選択の可能性を示した。最後に、これらの発光デバイスに光共振器の導入を行うことで、高効率化や共振器による光物性探索も行った。(2)化学合成したTMDC単層膜を任意の基板上に転写する技術を確立し、プラスチック基板上において発光デバイス作製と湾曲による発光特性評価を行った。具体的には、WS2及びWSe2発光デバイスをPEN基板上に作製し、一軸性歪みによる素子性能を調べた。その結果、1%以上の歪みに対しても、発光性能に顕著な劣化が見られず、高柔軟性を有するTMDC発光デバイスを実現した。さらに、PEN基板上においても円偏光発光の制御が可能であり、高柔軟性に加え高機能化の両立にも成功した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。具体的には、多彩な(可視ー赤外)発光領域を有する原子層遷移金属ダイカルコゲナイド(TMDC)と電解質を用いたユニークな素子構造を組み合わせることで、高柔軟性・高伸縮性(高機能)と高効率・高感度(高性能)を両立する原子層近赤外発光・受光デバイスの作製を目的とする。特に平成29年度は、(1)近赤外発光TMDCを用いた素子作製とその発光・受光特性の解明と(2)柔軟性・伸縮性を有する基板上への素子作製技術の構築と機械的変形に対する光学特性評価を行った。(1)電解質を用いた、極めて簡易な構造と作製プロセスでTMDC発光デバイスを作製する手法を確立した。本手法を様々な材料(MoS2, WS2, WSe2, MoSe2, ReS2等)及びそれらの人工ヘテロ構造(MoS2/WSe2面内ヘテロ接合等)に導入し、これらの材料・構造において可視ー近赤外領域の発光素子を実現した。特に、分光・イメージング測定により、本材料の特異な電子構造に起因した円偏光発光特性も明らかにした。以上の結果により、近赤外発光を有する原子層発光素子の実現に加え、その偏光特性も制御可能な新たな光機能開拓の可能性も見出した。(2)MoS2及びWS2を液相転写法を用いて、プラスチック基板上に転写し、その発光素子を作製した。特に、湾曲や圧縮を行った際に誘起される歪みに対して発光特性評価を行った。光励起発光分光の評価により、歪みによる材料の電子構造変化とそれに対応した発光波長・効率の変調を定量的に調べた。これにより、可塑性基板上の発光素子動作時における素子設計の指針を構築した。同素子作製と評価手法は今後様々な材料に拡張する予定であり、その特性・性能評価を現在進めている。本研究提案である、原子層遷移金属ダイカルコゲナイド(TMDC)による高柔軟性・高伸縮性(高機能)と高効率・高感度(高性能)を両立する発光・受光デバイスの実現に対し、前年度の予定では様々なTMDC材料による発光デバイス作製と、可塑性基板上におけるデバイス作製技術の構築を達成目標としていた。これに対する現在の進捗状況として、既に可視ー近赤外にわたる6種類のTMDC材料(MoS2, MoSe2, WS2, WSe2, ReS2, ReSe2)において発光デバイス作製に成功しており、その駆動メカニズムや発光効率等の特性評価も完了している。また、MoS2とWS2においては、プラスチック基板上においてデバイスを作製しており、歪み印可に対する光学特性の変調も確認している。同手法は材料の拡張を現在行っており、柔軟性・伸縮性を有する発光デバイス作製・評価手法が確立できている。このように、当初の目標に対して、十分な進捗状況にあり、次年度の研究計画を速やかに遂行する準備が整っている。さらに、一連のプロセス・デバイス評価を通して、本材料において特異な電子構造に起因した円偏光発光特性も明らかとなった。この結果を受け、本材料の発光デバイスにおいて偏光情報を制御する手法の確立も可能となり、新たな光機能開拓の可能性を見出した。したがって、研究提案以上の新奇機能性光デバイスの実現が期待でき、今後TMDC材料の応用可能性をさらに拡げる成果が見込める。

具体的には、多彩な(可視ー赤外)発光領域を有する原子層遷移金属ダイカルコゲナイド(TMDC)と電解質によるユニークな素子構造を組み合わせることで、高機能かつ高性能な原子層発光・受光デバイスの作製を目的とする。この目標に対し、平成30年度は、(1)様々なTMDCの発光特性解明と光共振器による高機能化、(2)高柔軟性を有するTMDC発光素子の作製を行った。以下にそれぞれの項目について記述する。(1)TMDC発光素子の高効率化及び新機能開拓を目指し、様々なTMDCにおいて発光デバイスを作製し、その基礎的な発光特性の解明を行った。具体的には、可視領域の発光材料であるWS2とWSe2の円偏光特性評価と人工ヘテロ構造による発光変調・制御を行った。その結果、TMDCにおいて室温円偏光発光デバイスを実現し、その偏光特性及び発光波長が人工ヘテロ界面において制御可能であることを見出した。さらに、、近赤外発光を示す新奇の二次元材料であるInSeとInSの合成・開発にも取り組み、TMDCを用いた機能性発光デバイスに新たな材料選択の可能性を示した。最後に、これらの発光デバイスに光共振器の導入を行うことで、高効率化や共振器による光物性探索も行った。(2)化学合成したTMDC単層膜を任意の基板上に転写する技術を確立し、プラスチック基板上において発光デバイス作製と湾曲による発光特性評価を行った。具体的には、WS2及びWSe2発光デバイスをPEN基板上に作製し、一軸性歪みによる素子性能を調べた。その結果、1%以上の歪みに対しても、発光性能に顕著な劣化が見られず、高柔軟性を有するTMDC発光デバイスを実現した。さらに、PEN基板上においても円偏光発光の制御が可能であり、高柔軟性に加え高機能化の両立にも成功した。本年度は、原子層遷移金属ダイカルコゲナイド(TMDC)を用いた発光デバイスの高効率化に取り組む。既に、前年度の研究成果として、様々な発光波長を有するTMDC材料において電解質を用いた発光デバイスを実現した。また、プラスチック基板上における発光デバイス作製にも成功しており、歪みに対する特性評価も完了している。したがって、本年度は前年度確立したデバイス・プロセス技術に加え、発光効率の向上を達成することで、最終的には高機能と高性能を両立する発光デバイスの実現を目指す。具体的には、以下の項目について取り組む。(1)化学修飾及びプラズモン効果導入による発光効率の向上化学的な表面処理とプラズモン効果を導入することで発光デバイスの性能向上を検証する。例えば、電子供与性・吸引性高分子を用いた化学的なドーピングによりTMDCの発光効率向上が狙える。また、材料表面に金ナノ粒子を被覆することで、表面プラズモン共鳴による発光効率の向上も期待できる。これらの手法を近赤外発光TMDCに適用し、処理プロセス等の最適化を通して発光効率の改善を行う。表面修飾による効果が期待より小さい場合は、ヘテロ構造の導入も検討し、多重量子井戸構造による更なる効率改善にも取り組む。
海馬苔状線維シナプス・局所神経回路のスクラップ＆ビルド

シナプスの伝達効率は一定ではなく、活動、発達、病態時において可塑的な変化を示す。本研究では、電気生理学、実時間イメージングだけでなく、電子顕微鏡や超解像光学顕微鏡を組み合わせる。機能・構造の両側面から、広義での可塑性のおこっているときに、シナプス前終末内構造あるいはシナプスそのもののスクラップ&ビルドがどのように起こるかに関し、苔状線維シナプスをモデルにして明らかにする。
聴覚皮質の音源定位機能の光学的計測法による時空間的解析

従来の音源定位の研究は、単一ニューロンがどのような方向からの音に応答するかという視点から行われてきたが、本研究では逆に、聴空間内の一点からの音が聴皮質でどのように時間的に表示されるかを電位感受性色素を用いて光学的に調べた。対側のみを刺激した場合、聴皮質の活動は前野に現れ遅れて後野に活動が現れた。それらの活動は等周波数バンドの沿って動いた。同側のみを刺激した場合、対側と同じ音圧にしても活動は弱く、潜時も遅かった。純音刺激の位置を変えても聴皮質の活動は、対側耳を純音刺激した場合とほぼ同じであり、その活動の強さが音源の方向に依存した。つまり、左右90度内で音源の水平方向の位置を変えると対側30度または45度の方向の音刺激に対する活動が最も大きくて鋭く、潜時が短かった。この結果は、動物がある方向に感受性の高いことを利用して音源定位を行っている可能性を示している。方向知覚の基礎的過程を調べるため、対側あるいは同側の音のタイミングや音圧を独立に変化させて聴皮質の両耳特性を同様に調べた。両耳刺激応答は片耳刺激応答とは異なり、早い成分と遅い成分からなる同側性抑制が観察された。同側性抑制の早い成分は両耳刺激応答と対側刺激応答の差を取ることで刺激開始後14-24msに、遅い成分は両耳刺激応答のみでも応答開始後34-44msに観察された。両成分で強く抑制される領域は等周波数バンドに沿って移動した。また、両成分の抑制領域は同側刺激を強くするほど広がり、抑制の強さも強くなった。一方、同側刺激を対側刺激に対して先行させると、モルモットの両耳間から算出される時間差では弱い抑制が見られるだけであったが、同側刺激の先行時間を2.5ms以上にすると抑制は強くなった。これらの結果は、音源の方向による神経活動の差は両耳間の音圧差による抑制の強さが関係していることを示唆している。それらの活動は等周波数バンドに沿って動いた。同側のみを刺激した場合、対側と同じ音圧にしても活動は弱く、潜時の遅かった。純音刺激(14kHz,75 dB SPL)の音源の位置を変えても聴皮質の活動は、対側に純音刺激した場合とほぼ同じであり、その活動の強さが音源の方向に依存した。つまり、左右90度内で音源の水平方向の位置を変えると対側30度または45度の方向の音刺激に対する活動が最も大きく鋭く、潜時が短かった。方向知覚の基礎的過程を調べるため、対側あるいは同側の音の刺激タイミングや音圧を独立に変化させて聴皮質の両耳特性を同様に調べた。

同側性抑制の早い成分は両耳刺激応答と対側刺激応答の差を取ることで刺激開始後14-24msに、遅い成分は両耳刺激応答のみでも応答開始後34-44msに明白に観察された。両成分で強く抑制される領域は等周波数バンドに沿って移動した。また、両成分の抑制領域は同側刺激を強くするほど広がり、抑制の強さも強くなった。音源の方向による神経活動の差は両耳間の強度差による抑制の強さが関係していることを示唆している。聴空間内の一点からの音が聴皮質でどのように時間的に表示されるかを電位感受性色素を用いて光学的に調べ、音源の水平位置を変えた場合、対側30度または45度の方向の音刺激に対する活動が最も大きて鋭く、潜時が短かったことを報告した。今回は、同側耳を閉鎖することにより、その機序を調べた。同側耳を閉鎖するともっとも感受性のある角度が正中方向に移動し、神経活動の角度依存性が無くなる傾向にあった。これは、モルモットでは多く観察されるEE/Oニューロンの同側による抑制が解除されることによるものと考えられ、角度依存性には同側による抑制が強く関与していることが示唆された。多くの哺乳動物では方向知覚の手がかりとして両耳間の時間差や音圧差を指標にしていると考えられている。モルモットの聴皮質で両耳間の音圧差や時間差がどのように表示されるか調べた。両耳間音圧差により聴皮質の神経活動は顕著に変化するが、両耳性に特異的に反応する領域は測定した前野および後背側野にはなく、両側同時刺激により強く抑制される領域が刺激周波数の等周波数バンドであった。一方、両耳で時間差をつけた音刺激で抑制が観測される時間差は、-2.5ms以上で、モルモット両耳介から算出される時間差(80μs)より著しく大きかった。また、長い時間差の両耳刺激で抑制される領域は、前野や後背側野の腹側部に偏る傾向があった。この結果は、音源定位には両耳間の時間差より強度差を指標にしていること示している。また、両耳同時刺激と時間差のある両耳刺激では皮質への投射に差異があることは、皮質への投射経路や皮質内回路を考えるうえで重要な意味を示唆している。
トリ内耳有毛細胞の再生機構の解析

内耳に含まれる細胞は聴器に限っても多彩(tall hair cell:short hair cell,およびそれらの細胞に終末を持つラセン神経節からの求心性、遠心性ニューロン、支持細胞、血管条構成細胞など)であり、音響障害後の有毛細胞再生過程において聴器構成細胞の形態のみならずそのポピュレーションの変化もモニターするために、各構成細胞を標識できる抗体あるいは有毛細胞の再生促進因子に対する抗体を探している。まず、聴器を構成する様々な細胞マーカーを組換えファージ抗体システムを用いて得ようと試みた。音響曝露後、内耳有毛細胞が脱落、感覚毛を消失した支持細胞と思われる微絨毛に富む細胞に置換され、さらに成熟した有毛細胞で覆われつつあるような時期に内耳を採取、その内耳細胞のホモジネートをマウス腹腔内に免疫した。このマウス脾臓からBcellのH鎖、L鎖の可変部をPCRで増幅したところL鎖のみが増幅可能で、H鎖については増幅されなかった。組換えファージを構築するためにはH鎖、L鎖ともに増幅されることが必要であり、現在、PCRの条件を詳細に検討しているところである。同時に一般的なモノクローナル抗体をも作成すべく、内耳細胞ホモジネートを免疫しているところであるが、これまで免疫したマウスの血清を用いて内耳切片を免疫組織学的に解析したところ抗血清は確かに聴覚上皮を認識していることがわかっている。現在、モノクローナル抗体のスクリーニングのために多数の内耳切片を作成、準備している。
有機色素ナノファイバーによる励起子ポラリトンの室温ボーズ・アインシュタイン凝縮

励起子ポラリトンを伝搬する有機色素ナノファイバーを用いて、ポラリトンの室温ボーズ凝縮の実現を試みた。初めに基板上のナノファイバーを自在に操作可能な技術を確立し、一本のナノファイバーの両端を接続することで、ポラリトンを閉じ込めるリング共振器(Q値4,000以上)の作製に成功した。リング共振器をレーザーで強励起することで凝縮状態の検出を試みたが、現時点では成功していない。一方で、新規ナノフォトニクス技術の開発に資する多くの新現象を発見した。本研究の目的は、有機色素ナノファイバーを用いて室温で励起子ポラリトン(EP)のボーズ・アインシュタイン凝縮(BEC)を実現することである。我々はこれまでの研究で、有機色素チアシアニン(以下TC)を自己組織化させて合成したナノファイバーが、光励起で生じたEPを室温でミリメートルに亘って伝搬する新現象を見出した。本研究ではまず、ナノファイバー中にEPの閉じ込めが可能な共振器を作成する。共振器中に光励起により生じたEPを高密度に閉じ込めてBEC状態を生成し、発光スペクトルの顕著な狭幅化を観測することで確認する。24年度までの研究で、室温BECを達成するための第一歩となる、高性能なEP共振器の開発に成功した。具体的には、マイクロマニピュレーション技術を用いてナノファイバーでリング構造を作ると、EPがリング内に閉じ込められ、共振器として機能することが明らかになった。25年度は、製作したリング共振器を用いて、BEC状態の生成を目指す実験を行った。BECを実現するためには、リング共振器をパルス発振レーザー光で強励起し、初期的に多数のEPを生成する必要がある。その一方で、強励起を行うと、有機ナノファイバーは速やかに劣化してしまう。従って、レーザー強度とレーザーのパルス幅の精密な最適化が必要となる。パルス幅をミリ秒からピコ秒まで変化させると伴に、レーザー強度を広い範囲で変化させて、リングからの発光スペクトルを測定する実験を行った。現時点ではBEC状態の実現に至っていないが、引き続き励起条件の最適化を系統的に進めていく。上記実験と並行し、TCとは異なる分子(コロネン)の自己組織化で合成したナノファイバーがEP伝搬を示すことを発見した。コロネンナノファイバーは半導体的な性質を有するため、有機ナノファイバーによるオプトエレクトロニクスへの展開が期待できる。色素ナノファイバー中のEPは室温でも極めて安定なため、無機半導体では困難な室温長距離伝搬を示す。光励起により生じたEPを共振器中に高密度に閉じ込めてBEC状態を生成し、発光スペクトルの顕著な狭幅化を観測することで確認する。室温BECを達成するための第一歩は、光励起で生じたEPをナノファイバー中に強く閉じ込めることが可能なEP共振器を製作することである。24年度は、高性能なEP共振器の製作技術を確立した。具体的には、一本のTCナノファイバーをマイクロマニピュレーション技術により操作して両端を接続し、リング構造を製作した。リングを光励起すると、生じたEPがリング内を周回して強く閉じ込められ、リング共振器として機能した。共振器の閉じ込め能力を示すQ値は4,000以上に達した。25年度は、製作したリング共振器をレーザー光で強励起し、BEC状態の生成を目指す。また、BECの実現を目指した研究の過程で、非常に重要な成果が得られた。ナノファイバーをマイクロマニピュレーション技術で操作することで、従来技術では実現困難な、素子サイズ僅か10ミクロン四方の極微小Mach-Zehnder型干渉計の開発に成功した。これまでの研究で、室温BECを達成するために必要な、高性能なEPリング共振器の開発に成功した。25年度は、リング共振器をパルスレーザー光で強励起し、リングからの発光スペクトルを測定することでBEC状態の検出を試みた。

レーザー強度とレーザーパルス幅を変化させながら実験を行ったが、BEC状態の生成を確認することはできなかった。BEC状態の実現が困難である原因の一つは、強励起で分子の劣化が速やかに起こるためである。そこで26年度は、より分子劣化が生じにくい冷却下でBEC状態を実現することを試みた。冷却ステージを分光装置に組み込み、液体窒素温度までの試料冷却が可能な顕微分光装置を製作した。冷却下では分子の光劣化が著しく軽減されることを確認した。冷却した試料を強励起し、BEC状態の実現を目指した実験を継続中である。また、低温での顕微分光測定が可能になったことで、ナノファイバー中のEP伝搬について新たな発見があった。冷却によりポラリトンの分散曲線が顕著に変化し、液体窒素温度では幅100nm程度の極めて細いナノファイバーでも、高効率なポラリトン伝搬が生じることを見出した。これは、ナノファイバーを用いた新規なナノスケール光操作が液体窒素温度程度の実用温度領域で可能なことを示している。光物性本研究の目的であるナノファイバーを用いたEPのBECを実現するための第一歩となる、EP共振器の作製に、研究の初年度である24年度に成功した。25年度からはBEC状態を実現するための、実験条件の最適化を開始した。現時点では、BECの実現に至っていないが、引き続き系統的に最適化を進めることで、目的に到達できると考えている。従って、研究は目的に向かって概ね順調に進んでいる。また、当初目的無かった、コロネンナノファイバーによるEP伝搬の発見や、ナノファイバーを用いた様々な極微小光学素子の開発など、多くの成果が得られている。本研究の目的であるナノファイバーを用いたEPのBECを実現するための第一歩となる、ナノファイバーによる共振器の作製に、研究の初年度である24年度に成功した。従って、研究は目的に向かって順調に進展している。BEC実現のための、実験条件の最適化を引き続き行う。また、24年度の研究で、ナノファイバーを用いると、従来技術では実現困難な極微小光学素子の構築が可能であることを示した。これについても、種々の革新的な極微小光学素子の開発を行う。また、EPを伝搬するコロネンナノファイバーを用いたオプトエレクトロニクスについての研究も推進する。手始めに、コロネンナノファイバーを用いた電界効果トランジスターの試作を行う。今後は、24年度の研究で制作方法を確立した、ナノファイバーによるリング共振器をレーザー光で強励起し、BEC状態の生成を目指す。また、24年度の研究で、ナノファイバーを用いると従来技術では実現困難な極微小光学素子の構築が可能であることを示した。引き続き、種々の革新的な極微小光学素子の開発を行う。該当なし
円筒状湾曲グラファイトを使ったハモス型X線マイクロアナライザーの試作

試料のある点から発生する蛍光X線を、円筒状に湾曲させた単結晶の内面で回折することで、再び点に集光させることができる。この性質を利用して、試料から発生する蛍光X線の分布を等倍で、2次元記録媒体に写し取ることができることに着目し、X線マイクロアナライザー(XMA)を試作した。装置の試作のために、(1)曲率の大きい湾曲グラファイト単結晶の製作、(2)試料、湾曲結晶、検出用イメージングプレートを保持し、光軸調整を簡便に行えるXMA装置の製作、(3)位置分解能を改善し、より明瞭な像を得るための画像処理ソフトの開発の三つの研究課題について研究を行った。1つめの課題については、松下電器産業(株)が開発したポリイミドフィルムを数百枚単位で重ね高圧下で焼結しグラファイト単結晶を作製する技術により、曲率半径20mmの円筒状グラファイト単結晶の作製に成功した。2つめの課題は、試料・グラファイト結晶・イメージングプレートを直線的に配置した装置を製作し、蛍光X線による画像の結像に成功した。3つめの課題は、マキシマムエントロピー法を使った画像解析プログラムを作成し、画像の解像度の改良を試みた。これらの研究成果を統合し、約0.1mm程度の位置分解能のXMA像を記録できるシステムを開発した。この方法の特徴は、収束電子線を用いる方法に比べ位置分解能は劣るが、真空を必要としないため、電子線を用いたXMAが適用できない湿った物質、生体試料、融体などに適用でき、補完的な役割を担えると考える。また、本研究の付加的効果として、本研究で開発した大きい曲率の湾曲グラファイト単結晶を用いて蛍光X線ホログラムを効率よく集光、測定できることから、微弱な強度変化の測定が必要な蛍光X線ホログラフィーなどに適用することで、放射光ではなく実験室の強力X線発生装置で測定ができることも確かめた。本研究では、試料のある点から発生する蛍光X線が、その点を通る軸の周りに円筒状に湾曲させた単結晶によって回折される結果、再び円筒軸上の回折条件を満足する点に集光する現象を利用して、試料上の元素マッピングを行うための装置、いわゆるX線マイクロアナライザー装置を試作することを目指す。この試作には、3つのポイントが存在する。(1)十分な曲率半径を持つ湾曲結晶の製作、(2)結晶、試料、検出用イメージングプレートを保持し、光軸調整を簡便に行うための装置の製作、(3)得られた画像を処理するためのソフトの開発である。これらの要点に沿って今年度得られた研究成果を具体的に箇条書きで示す。(1)についてポリイミドから高圧下で焼結することによってグラファイト化し、面法線方向が揃った結晶を作製する技術を用いて、曲率半径が20mm程度の円筒状グラファイトを作製することに成功した。(2)についてできるだけ容易な光軸調整と、約60度に傾けたX線管球から発生するX線を試料に受けて回折できるように、試料・グラファイト結晶・イメージングプレートを配置できるように設計した装置を製作した。(3)について十分に画像を得るまでに到っていないので、簡単な回折図形しか対称にしていないが、マキシマムエントロピー法を使った画像解析プログラムを作成した。来年度は、これらの装置、プログラムを用いて、実際の測定を通して、装置の評価を行う。

試料のある点から発生する蛍光X線が、その点を通る軸の周りに円筒状に湾曲させた単結晶によって回折される結果、再び円筒軸上の回折条件を満足する点に集光する現象を利用して、試料上の元素マッピングを行うための装置、X線マイクロアナライザー装置の試作を本研究は目的としている。本年度は、平成12年度の試作に基づいて下記の成果を挙げた。●十分大きな面積のグラファイト湾曲結晶の設計と作製平成12年度に開発した結晶が十分に大きくなかったために、画像を結像するために必要な十分な強度を得ることができなかった。そこで、本年は、円筒の曲率半径は同じで、面積が4倍近い大きい湾曲結晶の開発に成功した。それを用いて、露光時間を5分の1以下に短縮することができた。これにより、これまでバックグランドの高い画像しかえられたなかったのが、改善され、微細な構造を評価できる目処を立てることができた。●画像解析のためのプログラムの改善マキシムエンドロピー法による画像解析技術は、計算時間の制約からこれまであまり大きな画像に対しては適用できなかった。そこで、プログラムのアルゴリズムを改善し、これまで2mm四方程度の画像しか適用できなかったのを、5mm四方の拡張できるようにした。●本システムの空間分解能の検証本装置を1mm間隔で並べた板の断面からの蛍光イメージを測定し、空間分解能を検証した。その結果、この装置は、分解能が約0.5mmであることが分かった。試料のある点から発生する蛍光X線が、その点を通る軸の周りに円筒状に湾曲させた単結晶によって回折される結果、再び円筒軸上の回折条件を満足する点に集光する現象を利用して、試料上の元素マッピングを行うための装置、いわゆるX線マイクロアナライザー装置を試作した。この装置の試作のために、(1)十分な曲率半径を持つ湾曲結晶の製作、(2)結晶、試料、検出用イメージングプレートを保持し、光軸調整を簡便に行うための装置の製作、(3)得られた画像を処理するためのソフトの開発を行った。一番目の課題を達成するために、松下電器産業(株)が開発したポリイミドフィルムを何重にも重ね高圧下で焼結することによってグラファイト化させ、グラファイト単結晶を作製する技術を用いた。この方法により、松下電器産業(株)と共同で曲率半径が20mmという極めて大きい半径の円筒状グラファイト単結晶を作製することに成功した。二番目の課題は、X線管球からのX線を受け、試料から発生する蛍光X線を結晶で分光できるように、試料・グラファイト結晶・イメージングプレートを直線的に配置した装置を製作し、蛍光X線による画像の結像に成功した。3番目の課題は、マキシマムエントロピー法を使った画像解析プログラムを作成し、画像の解像度の改良を試みた。膨大な画像データを計算するには多くの計算時間を必要としたが、ある程度の像の解像度の改善に成功した。この技術の実用化には、まだ詳細を詰める必要があるが、実用化に向けて基礎的なデータ蓄積をすることができた。また、ここで開発したハモス型グラファィト単結晶を用いて、蛍光X線ホログラムが効率よく測定できることも確かめた。これにより、放射光を用いなくても、実験室の強力X線発生装置により測定が可能になった。本研究成果の応用として注目される。
日本語動詞の形態音韻論的研究

日本語動詞の形態音韻論的側面の包括的な記述をめざし、本年度は当初の予定通り1音便形2アクセント活用(活用と並行するアクセント面の語形変化)3述語の内部構造について調査・研究をおこなった。1音便形について平安時代から室町時代にいたる資料を対象に「文法的な音便」の発生・定着過程について調査をおこない、発生の動因・定着の機構について一応の仮説をえた。2アクセント活用について平安時代江戸時代の声点資料・節博士資料につき、主として複製本によってデータの増補・確認をおこなった。平安時代資料の原本にあたっての確認は諸般の事情により今年度は果たせなかった。方言アクセントのうち、三大アクセント体系とは異なる特異な体系を有することが知られていた3箇所の方言につき臨地調査をおこなった。音調の聞き取りがむずかしいアクセントが多いため、音声分析装置を援用しながら分析をおこない、現代東京アクセント・京阪アクセント・西南九州アクセント・平安時代および室町時代京都アクセントをもとに構成した理論をさらに拡充・精密化するをえた。3内部構造について平安時代語と現代共通語の大量データをチェックし、理論の検証・補強をおこなった。