hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
水晶マイクロバランス法を用いたずれ応力測定可能な原子間力顕微鏡の開発

走査型プローブ顕微鏡は極細な探針を用いて高分解能で物質の表面性状を観察できる顕微鏡として発達してきた。SPMの観測は探針が試料表面に非常に接近した状態で行われ、探針と試料間に生じる力や摩擦現象はたいへん興味深く、現在までに走査型トンネル顕微鏡(STM)や原子間力顕微鏡(AFM)により盛んに研究されている。本研究課題では原子間力顕微鏡(AFM)測定においてカンチレバ-の撓み及び捻れを利用した従来の表面形状と摩擦力測定以外に水晶マイクロバランス法を用いた試料薄膜内部のずれ応力分布図が同時測定可能なシステムを開発した。1.ユニット及びシステム製作本研究室において原子力間顕微鏡を製作し、これに水晶振動子が試料ホルダーに取り付け可能とし、水晶発振回路をユニット本体に組み込むことにより原子力間顕微鏡と水晶マイクロバランス法の測定が可能になった。また摩擦力顕微鏡との組み合わせによりストレスと摩擦の関係が観測可能となった。2.アルミニウム蒸着薄膜の測定水晶板にアルミニウムを蒸着して形状、摩擦及びストレス像を同時測定した。これにより形状では蒸着粒子の境界部分でストレスが大きく、また摩擦像との相関としては摩擦係数が大きい部分で内部ストレスが大きいという観測結果が得られた。3.マイクロトライボロジーへの応力と超音波加工本研究で使用したくATカット水晶振動子は厚さ滑りモードという水晶プレート表面に平行に共振周波数(5MHz)で振動する。これに探針を観測するときより強い荷重(μN)でスクラッチすると通常のAFMによるスクラッチ加工よりも4-5倍加工効率が上がることを確認した。これらはAFMによる超音波マイクロ加工として非常に有意義な技術となると考える。
肝細胞Rab11aを介した細胞内輸送の分子機構の解明

Rab11aは細胞内輸送を司る分子である。脂肪の吸収・代謝・排出を含む細胞内輸送に関与すると考えられたため、脂肪食負荷により脂肪性肝炎モデルを作成し、肝細胞における脂肪代謝の検討に着手した。まず肝細胞特異的Rab11aノックアウトマウスを作成し、正常マウスと同様に長期に生存することを確認した。脂肪食負荷により体重や性腺周囲脂肪量による脂肪蓄積が増加していることが示唆され、肝細胞Rab11aが細胞内脂肪蓄積に関与していることが明らかとなった。我々は、細胞極性を制御すると考えられてきたsmall GTPaseについてこれまで解析を行ってきた。なかでも消化器臓器におけるRab8aやCdc42についての機能解析を行ってきたが、消化器臓器においていまだ役割が明らかではないRab11aに着目し、その機能を明らかにすることを目的として研究を行っている。初年度である本年は、臓器特異的Rab11aノックアウトマウスとして、肝細胞特異的Rab11aノックアウトマウス、腸管上皮細胞特異的Rab11aノックアウトマウスを作成した。腸管上皮細胞特異的Rab11aノックアウトマウスについては、海外の共同研究者とともに解析を行った。腸管上皮細胞特異的Rab11aノックアウトマウスの腸管上皮においては、細胞増殖マーカーの増加を認めていた。また腸管上皮細胞特異的Rab11aノックアウトマウスの腸管上皮において、膜蛋白の細胞内局在、特に先天免疫に関与するTLR9の細胞内局在に変化が生じていた。さらにRab11aノックアウトマウスの腸管上皮におけるIL-6発現量は上昇し、Rab11aが腸管上皮におけるTLR9を介した免疫系に関与していることが明らかとなった。一方、肝細胞特異的Rab11aノックアウトマウスについては作成に至り、現在解析中であるが、腸管上皮細胞特異的Rab11aノックアウトマウスとは異なり、長期に生存することから、様々な負荷実験が可能であると考えられる。2年目である本年は、臓器特異的Rab11aノックアウトマウスとして、昨年から作成された肝細胞特異的Rab11aノックアウトマウスを用いて、肝細胞におけるRab11aの機能解析を進めた。肝細胞特異的Rab11aノックアウトマウスは正常マウスと同様に長期に生存したため、負荷実験を行った。Rab11aは細胞内輸送を司る分子であり、脂肪の吸収・代謝・排出を含む細胞内輸送に関与すると考えられたため、脂肪食負荷により脂肪性肝炎モデルを作成し、肝細胞における脂肪代謝の検討に着手した。脂肪食負荷により肝細胞Rab11aが細胞内脂肪蓄積に関与していることが明らかとなった。Rab11aの肝細胞における機能解析については、ノックアウトマウスから得られた結果より一定の成果が得ている。上記のことから、平成27年度の研究計画は概ね計画通りに遂行でき、平成28年度も順調に研究計画を実現できるものと考えている。臓器特異的Rab11aノックアウトマウスとして作成された肝細胞特異的Rab11aノックアウトマウスを用いて、肝細胞におけるRab11aの機能解析を進めている。肝細胞特異的Rab11aノックアウトマウスにおいて、脂肪食負荷により体重や性腺周囲脂肪量はコントロールマウスと比較して差は認めなかったが、肝重量体重比はコントロールマウスと比較し有意に増加を認め、脂肪食負荷による脂肪蓄積が増加していることが示唆された。一方、腸管上皮細胞特異的Rab11aノックアウトマウスは、腸炎悪化とともにpHH3陽性細胞数の増加にみられる細胞増殖亢進がみられた。またIL-6を始めとする炎症サイトカインやケモカインの発現増加とともにStat3の活性化を認めていた。さらにP65やRelBの発現上昇にみられるNF-kB、MAP kinase経路の活性化もみられた。またこの経路にはRab8は関与していなかった。腸内細菌を認識するTLRそのものをRab11が制御しており、IKKs/NF-kBやMAPK経路を介したIL-6やIL-1βといったサイトカイン産生を制御していることが明らかとなった。Rab11aの腸管上皮細胞における機能解析については、ノックアウトマウスから得られた結果より一定の成果が得られた。肝細胞特異的Rab11aノックアウトマウスはすでに作成できており、また細胞培養実験についても着手できている。上記のことから、平成26年度の研究計画は概ね計画通りに遂行でき、平成27年度以降も順調に研究計画を実現できるものと考えている。

今後は、脂肪性肝炎におけるRab11aの機能解析をさらに進めていき、脂肪性肝炎に対する治療標的を明らかにしていく。またB型肝炎ウイルスの感染機構に対するRab11aの役割を明らかにし、そのメカニズムを解析する予定である。消化器内科今後の推進方策今後は、C型肝炎ウイルスの感染機構に対するRab11aの役割を明らかにし、そのメカニズムを解析する予定である。さらに肝再生モデルを用いてRab11aの細胞増殖に与える影響についても明らかにする予定である。次年度の研究費の使用計画大阪大学大学院医学系研究科においては、研究遂行に必要な備品は既に設置されているため、新規の備品の購入の予定はない。平成27年度も本研究を推進するため、試薬等の消耗品を中心に研究費を使用する予定である。
細胞膜透過型タンパク製剤を用いた関節炎の細胞周期制御療法の研究

本研究においては関節リウマチ(RA)の病態を抑制するため、RA関節滑膜においてみられる滑膜の異常増殖を、サイクリン依存性キナーゼ阻害因子(CDKI)を用いて直接抑制する新規治療法の開発を目的としている。これまでに申請者の所属する研究室ではアデノウィルスベクターを用いたCDKI遺伝子治療が関節リウマチの動物モデルに対し著効することを明らかとしたが、アデノウィルスは安全性に克服すべき点があり臨床応用が困難視されているため、本研究では細胞膜透過性を付与した新規CDKI生物学的製剤の開発を行った。昨年度までの研究では細胞膜透過性ペプチドTAT-PTDとp27^<Kipl>CDKIの融合タンパクTAT-p27を作成し、これがRA関節滑膜線維芽細胞(RSF)に対しきわめて高い導入効率を示し、これがRSFの増殖を停止させること、関節破壊に関わるマトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)-3の産生を抑制することなどin vitroにおける生理活性について明らかとした。今年度はこのTAT-p27を用い、関節リウマチモデル動物を用いてin vivoにおける治療効果について検討した。関節リウマチモデルであるコラーゲン誘導性関節炎をDBA/1Jマウスに誘導し、追加免疫から3日後から関節炎発症を認めたマウスに対してTAT-p27および不活性型変異型であるTAT-p27mutを一日おきに関節内注射により投与した。この結果はTAT-p27が関節リウマチ動物モデルに対し治療効果を有する事を示すとともにTAT-PTDによる細胞膜透過がRA滑膜に対する薬剤デリバリーシステムとして有用である事を示唆する。p16^<INK4>およびp27^<Kip1>に細胞膜透過能付与ドメイン(TAT-PTD)を融合させたタンパク製剤(TAT-CDKI)をヒトRA滑膜より得た培養滑膜線維芽細胞に投与し、トリチウム標識チミジン取り込みによって細胞増殖への影響を測定した。その結果、TAT-CDKIは濃度依存的に滑膜細胞の増殖を抑制した。また立体構造変化に着目した精製法の検討により、従来型のMisfold TAT-p27^<Kip1>に比べ細胞導入効率の高いNative-fold TAT-P27^<Kip1>を作成した。Native-fold型製剤は、従来型の5%以下の濃度で滑膜細胞の増殖を抑制した。■PTD融合タンパクの滑膜細胞における局在・動態解析■RAモデルマウスにおける治療効果の検討コラーゲン誘導関節炎モデルマウスに対して、Misfold TAT-p16^<INK4>およびp27^<Kip1>を投与したところ、関節炎スコアが抑制されたものの、その効果は弱かった。引き続き、Native-fold型TAT-PTD融合CDKIタンパク製剤について治療効果の検討を行う予定である。
RC部材の長期変形・ひびわれ幅に及ぼす環境条件の影響に関する研究

変動する温湿度環境下におけるRC曲げ部材の長期の変形とひび割れ幅の挙動とその機構を実験により検討した。考慮した環境は温度20°C,湿度60,70%R.H.の恒温恒湿室、屋外および屋内である。さらに、既に開発しているRC部材の長期変形解析法の変動する温湿度条件下のRC部材への適用性と問題点を明らかにし、これらに基づいてRC部材の長期変形とひび割れ幅に及ぼす環境条件の影響を検討した。本研究の結果をまとめると以下のとおりである。1)温度上昇域にある変動温度・湿度はクリープを促進し、その影響度は温度が高く、必ずしも平均湿度に対応しない。乾燥収縮は、降雨の影響を最も強く受け、同一湿度の恒温恒湿室の場合より約1/2になった。2)平均曲率と圧縮部コンクリートひずみはクリープおよび乾燥収縮に対応した挙動を示した。有効弾性係数を用いてクリープを考慮した解析は、圧縮鉄筋がない部材については、実測値と良い一致を示した。しかし、圧縮鉄筋がある場合には、曲率と圧縮縁ひずみを過小評価し、その程度は温湿度が変動する場合の方が高かった。これに対し、Whitneyの法則を用いてコンクリートの応力履歴を評価した方法は実測値により近い値を示した。3)平均ひび割れ幅に及ぼす環境の差の影響は認められる場合があった。解析値は、実測乾燥収縮量と平均ひび割れ間隔を用いれば、湿度60%R.H.の恒温恒湿室の場合を除き、実測値とおおむね一致した。ひび割れ幅の増加量から逆算して求めたひびわれ間コンクリートひずみの実測自由乾燥収縮ひずみに対する割合は屋外のほうが屋内の場合より大きい。このことから、降雨と日射による乾湿の繰り返しを受ける屋外では、乾燥収縮が降雨により小さくなることがひび割れ幅増大も小さくなることを必ずしも意味しないことが認められた。本研究は、実構造物の長期の変形やひびわれ幅の予測を行うにあたっては不可欠の変動する温度および湿度を中心的な影響要因として取り上げ、これらの要因が長期の変形およびひびわれ幅の挙動に及ぼす影響を実験により把握する。さらにその影響度を評価し、変動する温度、湿度条件下RC部材の長期変形・ひびわれ幅の予測方法の開発を目的とする。平成3年度に開始した屋外、屋内、恒温恒湿室での持続荷重による長期曲げ実験より得られた結果をまとめると以下のとおりである。1.載荷直後からのひびわれ幅の増加量は湿度の低い期間があったため屋内の場合が最も大きく、恒温恒湿室の場合より載荷後50日で約30%大きくなっている。屋外の場合は屋内と同様に湿度の低い期間があったが、降雨があった場合にはほとんど増加しないかあるいは滅少するため、ひびわれ幅の増加量は恒温恒湿室とほぼ同程度である。2.屋外におかれた場合において、引張部に日射を受けた供試体は日射を受けないものに比べて、ひびわれ幅の増加割合が小さくなる傾向がある。また、平均曲率においては日射を受けることにより曲率が大きくなる傾向が認められる。しかしながら、試験期間が冬季であるためその程度は顕著ではない。3.ひびわれ幅の経時変化は屋内、屋外、恒温恒湿室ともコンクリ-トの乾燥収縮量と概ね対応したものとなっているが、屋内および屋外においてはさらに温度変化による影響を受ける傾向がみられる。今後は計測を継続して行い、梅雨や夏季を経ることにより温度変化、日射、降雨などの影響が明確になると考えられ、それらの結果より環境条件の違いを考慮した長期変形・ひびわれ幅の予測方法について検討を行う。

本研究は実際のRC構造物の長期変形・ひびわれ幅を高い精度で予測する際に不可欠な変動する温湿度などの環境条件の相違が長期変形・ひびわれ幅に及ぼす影響を把握するため、平成3年度より恒温恒湿室、屋内、屋外においてRC曲げ部材の持続載荷実験を実施した。また、平成3年度に開発した変動する温湿度条件下のRC部材の長期変形・ひびわれ幅の子測方法の妥当性について検討した。平成4年度の結果をまとめると以下のとおりである。1.RC部材の長期変形・ひびわれ幅の主要因であるクリープ係数は屋内、屋外、恒温恒湿室の順に大きく、乾燥収縮は屋内と恒温恒湿室はほぼ等しく、降雨の影響により屋外が最も小さかった。2.平均曲率の実測値は試験期間約400日において圧縮鉄筋の有無に関わらず屋内、恒温恒湿室、屋外の順に大きかった。この挙動は環境条件によって異なるクリープ、乾燥収縮の物性値と対応している。また、平均曲率の経時変化は圧縮鉄筋がなければこれら物性値を取り入れた本解析法によりおおむね予測できた。3.平均ひびわれ幅は必ずしも明確ではないが、屋内、恒温恒湿室、屋外の順に大きく環境条件の影響が認められる場合があった。解析結果は実測値と比較的良く一致した。屋内と屋外では温湿度の変動により圧縮鉄筋のある場合圧縮鉄筋とその周辺のコンクリートとの間に応力のやりとりが常に行われていると考えられ、有効弾性係数法では圧縮部コンクリートひずみが実測値より小さくなり変動する温湿度の影響を評価できなかった。しかし、付着応力ーすべり量関係に基づき応力履歴を考慮した本解析法は変動する温湿度の影響を評価し、限られた実験データの範囲ではあるが実測されたRC部材の挙動を比較的良く説明でき、環境条件の異なるRC部材の長期変形・ひびわれ幅の解析法として妥当な方法と考えられる。
地域居住の継続に必要な「住まい」と「生活支援」に関する研究

本研究は、「高齢者生活支援ハウス」が高齢期の居住の継続に果たしている役割を明らかにすることを目的としている。高齢者住宅が未整備な過疎地域では、施設入所には至らないが自宅での生活が困難な高齢者の生活の場として機能している。また、都市部では公的・民間の高齢者住宅が整備されているが、経済的理由の入居困難者や、退院後の自宅復帰困難者の受け皿となっている。DVによる入居も各地域でみられ、シェルター的な利用もされていることが明らかとなった。課題として、入居期間の長期化により要介護の入居者が増加していること、自立生活が困難になると退居となるが特養への入所基準を満たさない高齢者の退去先がないことがあげられる。本研究は、民活が期待できない地域における地域内での居住の継続を可能にする「住まい」と「生活支援」のあり方を明らかにすることを目的とし、「高齢者生活支援ハウス(以下、ハウス)」を研究対象としている。2014年度は、まず全国のハウスの実態を把握するために、現在確認できるハウス562ヶ所全てに対しアンケート調査を行った。有効回収数は266(47.3%)であった。結果を以下に述べる。ハウスは、定員10人前後の小規模施設が多く、デイサービス、ヘルパーステーション等を併設していることが多い。相談・緊急時の対応のほか、食事の提供、家事支援などの独自サービスを提供している。定員は平均12.1人だが、定員を充足している施設は23%にすぎず、多くは空室を有している。入居理由としては、自宅での生活に不安を感じた高齢者が、福祉関係者や家族など周囲のすすめによりハウスへの入居に至っている場合が多いが、中には虐待や住居を失った場合の緊急措置としての利用もみられ、ハウスが多様な使われ方がされていることが分かった。入居条件として自立生活可能を条件としている場合が多いにも関わらず、入居者の高齢化に伴う身体状況の低下や、認知症の入居者を有するなど、家事援助等の生活支援だけでは生活が困難な入居者が増加していることが課題となっていることが明らかとなった。また、スウェーデンの地方都市部の高齢者福祉の実態を明らかにするため現地調査を実施した。人口1万人弱の小規模コミューンでは、在宅支援と在宅医療・リハビリの連携が密に取られ、かなりの重症患者でも自宅での生活が可能となっている。在宅支援従事者は准看護師が主となっており、在宅支援の質向上を図っている。2009年の自由選択法施行以降、ケアについても高齢者の意思がより重視される傾向にあり、在宅化が進んでいる。在宅支援の効率化の為、IT等テクノロジー利用が進められている。生活支援ハウス(以下、ハウス)の現状と課題を把握するために、7ヶ所のハウスへの訪問調査を実施した。調査対象は、全国でも最もハウスの設置数が多い自治体の一つであるW県T市の3ヶ所、地域性を比較するため同じW県の県庁所在地W市の2ヶ所、大都市部であるO市に設置されている2ヶ所のハウスである。W市とO市の4ヶ所はすべて社会福祉法人運営だが、山村地域のT市は社会福祉協議会の運営が3ヶ所中2ヶ所である。W市、O市では、同法人運営の特養やグループホームなど居住系施設が併設している場合もあるが、T市では居住系施設併設はなかった。ハウスの入居者の平均年齢は80歳以上が殆どで、W市、T市は要介護認定を受けている入居者が多数を占めているが、O市では自立や要支援の入居者が約半数である。しかし、どのハウスも入居年数の経過により身体状況の低下がみられ、日常生活に支援が必要な入居者が増加し職員の負担が大きくなっている。提供される支援はハウスで異なるが、夜間の支援(排泄介助など)が必要になると転居となるのが一般的である。利用料は応能負担だが、負担なしの割合はT市では100%、W市やO市でも37割弱と低所得者の入居が目立つ。そのため、転居の際、費用負担の問題で転居先を見つけるのが困難な人が多いのが課題である。都市部のO市と山村地域のT市における地域の高齢者介護施設および高齢者向け住宅の整備状況の全体像を把握し、地域の中でのハウスの役割について考察したところ、高齢者人口に対する高齢者施設・住宅定員の割合は、T市とO市はともに6%と全国よりも高い。T市は、自治体主導の施設・住宅の整備が主であり、ハウスがその一旦を担っている。O市は民間による高齢者住宅の整備が進んでおり、ハウスはその選択肢の一つである。費用負担が軽いため、入居者を経済力で選別することなく受け入れることが可能となっている。2015年度の当初計画では、生活支援ハウスを7ヶ所程度訪問する予定としていたが、計画通り7ヶ所の生活支援ハウスを訪問し、担当者から現状と課題を伺うことができた。昨年度実施したアンケート調査を基に訪問先を検討した結果、当初想定していた場所よりも大学所在地近辺で調査を実施することが出来たため、旅費もかなり節約することが出来た。また、高齢者の居場所づくりとして奈良県T町で活動している「地域の居間」も継続調査を実施した。今年度は、活動の場に数回参加し、ボランティアのスタッフとの信頼関係を築いた。本年度は1生活支援ハウスが設置されている地域の在宅高齢者に対するヒアリング調査、2F市の生活支援ハウス3ヶ所に対する訪問調査、3生活支援ハウスを設置している自治体に対する悉皆調査を実施した。それぞれの結果の概要を示す。

1W県の過疎地域に設置されている生活支援ハウス周辺地域に居住する高齢者3名に対してヒアリング調査を実施した。居住地区によって多少世帯構成や居住者同士のつながりの強さには違いがあるが、比較的人とのつながりが残っているので、単身でも安心感を持って生活が出来ている。生活支援ハウスの居住者との交流は個人的に持っている人はおらず、ボランティア活動を通じて交流している。公共交通機関が不便な地域のため、車の運転が出来なくなったら生活が立ち行かなくなるため、より便利な都市部へ引っ越す人が多い。生活支援ハウスは、入居審査があるため老後の住まいとしての選択肢として入っていない。2地方都市であるF市に設置されている生活支援ハウス3ヶ所を訪問し、施設長などにヒアリング調査を実施した。F市では生活支援ハウスが、退院後に自宅復帰が困難な高齢者の受け皿となっている。アルコール依存症など精神疾患が多く、自己の生活管理が困難で、職員の負担も大きい。以前は要介護1でも入居可能だったが現在は要支援までと入居基準が厳しくなっている。入居希望者は多いが市が入居の審査を行っており、空きが出てもすぐに埋まらず、運営側の負担が大きくなっていることが課題である。3F市の訪問調査から、自治体の方針が生活支援ハウスの運営に影響を与えていることが分かった。そこで、生活支援ハウスを設置している全ての自治体に対し、アンケート調査を実施した。回答が得られた自治体を人口規模で分類し、生活支援ハウスの現状および設置目的、高齢者の入居理由、今後の方針などについて分析した。研究成果は、学会で発表を行う。当該年度は、生活支援ハウスの居住者に対するヒアリング調査の実施により調査対象地域における生活支援ハウスの役割を明らかにしていく予定であった。生活支援ハウスへの訪問調査の実施により、生活支援ハウスに居住する高齢者は精神疾患、身体機能および認知機能の低下など多様な困難を抱えていることが分かった。そのため居住者に対するヒアリング調査は困難であると判断し、昨年度とは異なる地域の生活支援ハウスの訪問調査、地域の高齢居住者に対するヒアリング調査、および自治体に対するアンケート調査により地域における生活支援ハウスの役割および課題を明らかにした。異なるアプローチであったが、当初の目的は達成できたと考える。平成29年度は、都市部の生活支援ハウス(以下、ハウス)の役割を把握するため政令指定都市であるO市のハウス2ヶ所を訪問した。また、昨年度までの研究からハウスが地域居住の継続に一定の役割を担っているものの終の住処とはなり得ておらず、特養の入所条件である要介護3に至るまでの要介護高齢者の行き場がないことが課題として明らかとなった。この課題解決の重要性から、本年度は予定を変更し、地方都市における地域密着型の高齢者住宅3ヶ所を訪問調査し、地域居住の継続に必要な要件について検討した。都市部のハウスでは、持ち家居住が多い地方都市部や過疎地域とは異なり、家賃が支払えなくなった、老朽住宅が取り壊しにあい住む場所を失ったなど、経済的理由に加え住宅確保の困難に直面した入居者が近年増加傾向にある。また、課題としては過疎地のハウスと同様、退去後の行き場がないことがあげられるが、それに加え、身寄りがない、家族と疎遠、また保証人が先に亡くなるなどで転居が困難になる事例が認められた。ハウスでの居住の継続には、夜間のケアがハードルとなっている。
フラットパネルディスプレイ用高効率発光ナノ結晶薄膜半導体の開発

本年度は、これまで行ってきたナノ結晶半導体の電界変調分光法による電子構造評価に加えて、その知見に基づいた発光デバイスの試作を行った。変調分光法は、電場、熱などの外場による複素誘電関数の変化分を測定するため、構造変化による電子構造変化を鋭く検知し、ナノ結晶半導体の材料設計に有効である。これまでの研究結果より、ナノ結晶の結晶粒径が、ナノ結晶の電子構造を決定づける大きな要因であることを変調分光法の一つであるエレクトロレフレクタンス(ER)分光法による評価で得ていることから、これを踏まえて更なる研究データの積み上げを図った。この結果、従来ほとんど注目されていなかった高濃度不純物(ボロン)ドープナノ結晶Siにおいて、3次元バンドの直接遷移帯端のバンドギャップが減少することが、明示された。更にこれらの材料物性に関する知見に基づき、ナノ結晶半導体材料を用いた発光デバイスを試作する。具体的には、これまで行ってきたSi系材料に加え、より高効率発光が期待される直接遷移型半導体であるZnSを発光材料として用いる。ナノ結晶ZnSは、スパッタ法によりa-SiN膜との交互積層による多層構造中に形成す乱挿入したa-SiN膜により、結晶成長を抑制し、結晶サイズの制御を図る。さらに、ZnSに発光中心であるMnやTb等をドープすることにより、赤色緑色発光を得ることを目指した。その結果、MnドープZnSナノ結晶ELデバイスでは、3cd/m^2の赤色発光をTbドープZnSナノ結晶ELデバイスでは、約10cd/m^2の緑色発光を得ることに成功し、ナノ結晶半導体の発光発光素子応用への可能性が示された。本年度は、高効率発光ナノ結晶半導体の構造制御技術を確立するための第一ステップとして、変調分光法を中心とした光学測定により光学遷移特性を精密に評価し、高効率発光ナノ結晶半導体、特に薄膜ナノ結晶シリコン(nc-Si)の電子構造に関する知見を得るための研究に重点に置き、研究データの積み上げを図った。作製方法は、大面積化に有利なプラズマCVD法を用い、プラズマCVD法により作製した薄膜Siを陽極化成法により後処理を行うことにより赤色発光を得た。加えて、いわゆるポーラスシリコンの作製方法を応用して、単結晶シリコン基板を厚さ100nm程度だけ陽極化成した薄膜nc-Siの作製評価を行った。構造評価法としては、高分解能透化型電子顕微鏡により、薄膜PSi断面を観測し、その平均粒径ならびに粒径分布を定量化した。また、紫外光励起顕微ラマン散乱測定で得られた、ラマン散乱スペクトルの解析と整合性があることを確認した。さらに、電界変調(ER)分光法による微分反射スペクトルを測定を行い、薄膜nc-Siの電子構造に関する知見を得た。ER分光法は、電界による吸収係数の変化分を測定するため、構造変化による電子構造変化を鋭く検知し、半導体の光学遷移解析に有効であることがよく知られているが、本研究で初めて、薄膜nc-Siの電界変調信号を観測し、nc-SiにおいてもER分光法が有効であることを確認した。ER測定の結果、全てのnc-Siにおいてもバルクライクな3次元バンド構造が残存することを確認した。従って、薄膜nc-Siにおける光学遷移は基本的には"間接遷移"であると推察される。このことは、他研究機関において報告されている2Kにおける共鳴PLスペクトルにフォノン構造が発現することと整合する。一方、平均粒径1-3nmのナノ結晶を含有する試料においては、量子閉じ込めによる電子-正孔対に関連した直接的な光学遷移がER法により初めて観測された。この遷移の詳細を明らかにし、制御することが高効率発光ナノ結晶を得るための本質であると結論づけられる。
虚血脳におけるPACAP神経保護作用効果に関わる分子的因子の同定

さらにPACAPによりCRMP2の脱リン酸化がPACAP投与6時間のIPにおいて強く促進されることが明らかとなった。CRMP2は脱リン酸化により活性型となり軸索伸長作用を制御することから、PACAPによるCRMP2の脱リン酸化作用は早期神経保護作用において重要であることが示唆された。【研究方法】C57BL/6マウス雄性個体を全身吸入麻酔にて右内頚動脈から塞栓糸を挿入し、先端を乳大脳動脈分岐部に固定して永久中大脳動脈閉塞モデルを作成し、TTC染色にてモデル作成を確認した。脳虚血直後にPACAP38と比較として生理食塩水を正常側の大脳半球の脳室内に投与した。投与後6時間と24時間後に虚血側半球からはIschemic Core (IC)とIschemic Penumbra(IP)、正常側半球からはICとIPの反対側となるContra ICとContra IPをサンプリングし、トータルRNAを抽出した後に、Dye-Swap法にによるアジレント社のWhole Mouse GenomeオリゴDNAマイクロアレイキット(4x44K)チップを用いた遺伝子発現解析を行った。さらにこのサンプルを用い、先行研究により明らかになっていたCRMP2タンパク質の発現変動をウェスタンブロッティングにより確認した。【研究結果】PACAP38投与後のマイクロアレイ解析の結果から、時間および部位特異的な遺伝子リスト選択ができた。またCRMP2タンパク質の発現量や分解生成物/ショートアイソフォームでもischemic coreとpenumbraの間で違いが観察された。【平成27年度の計画】脳梗塞ischemic core(不可逆的範囲)およびischemic penumbra(救済可能範囲)におけるPACAP投与後6時間および24時間のプロテオーム解析(2D-DIGE法)によりPACAPの影響で発現量が変化するタンパク質を分析し、さらにLC/MSによる同定作業を行う。また、昨年度より解析を行っているCRMP2タンパク質のリン酸化解析も行う。さらに脳組織サンプルの分画処理を行いCRMP2の局在性やタンパク質相互作用についても解析を進める。【研究方法】昨年度に作成したC57BL/6マウス雄性個体による永久中大脳動脈閉塞モデルのischemiccore部分とischemic penumbra部分の凍結粉砕サンプルからタンパク質を抽出した。抽出にはLBTT溶液を用い、Protein Precipitation Kitにて精製したものをタンパク質溶液とした。タンパク質溶液の濃度測定後、Cy2はスタンダードとしコントロールと試験区を半量ずつ混合したもの、Cy3はコントロール、Cy5は試験区としてそれぞれ色素でラベリングを行った。その後2次元電気泳動をし、イメージ解析ソフトにて発現量に差があったスポットを回収して質量分析機器により同定した。さらにリン酸化解析はウェスタンブロッティング法によりCRMP2タンパク質のリン酸化抗体を用いて行った。【研究結果】リン酸化解析の結果、ischemiccore部分とischemic penumbra部分の6時間および24時間ともにPACAP投与によりCRMP2リン酸化の割合が低下することが確認された。またプロテオーム解析(2D-DIGE法)においてはPACAPにより発現量に変化があったタンパク質が回収できた。現在、質量分析装置による同定作業を進めている。本年度予定していた脳組織の分画処理やタンパク質相互作用の解析については試験条件検討などに時間がかかり明確な結果を出すまでにまでは至らなかったものの、2D-DIGE法によるプロテオーム解析はPACAPにより発現量に差が生じるタンパク質の回収に成功した。さらにリン酸化解析についてもPACAPによりCRMP2タンパク質の脱リン酸化の促進が確認できた。以上のことからおおむね順調に進展していると思われる。【研究方法】DNAマイクロアレイ結果をIPAソフトウェアにより解析し、PACAPによる遺伝子発現変化のプロファイリングを作成する。必要に応じてDNAマイクロアレイとは異なる遺伝子発現解析法であるRT-PCR法を用いて、選択してきた遺伝子発現を再確認しながらプロファイリングを作成する。プロテオミクス解析では2D-DIGEにより発現変化が確認できたスポットを回収してトリプシン消化処理した後にLC-MS/MSにより同定を行う。【研究結果】ICとIPの部位特異的さらに6時間および24時間の経時的な遺伝子データを生物学的な機能の解釈やパスウェイ解析を行うことで比較検討した結果、IPでのPACAPによる早期神経保護作用に関与すると考えられる因子についてまとめることができた。さらに軸索形成などに関与しているCRMP2タンパク質の脱リン酸化がPACAPにより促進することが確認できた。これらの結果についてはまとめて論文投稿する予定である。2D-DIGEによるタンパク質同定作業については信頼の高い結果は得られなかったため、再度2D-DIGE解析を行ったところ発現量の違いがあったタンパク質スポットを幾つか得ることが出来た。LC-MS/MSによる同定を行い、現在マイクロアレイ解析のデータとあわせた統合解析を行っておりプロファイリングを進めている。PACAP投与後6および24時間のICおよびIPのマイクロアレイ解析から、それぞれ発現変動があった遺伝子リストおよび遺伝子発現のプロファイリングをまとめ、さらにCRMP2タンパク質の時間的および部位特異的な発現変動をウェスタンブロッティングにより確認できたことで、論文投稿まで至った。Int J Mol Sci. 2014Sep 23;15(9):17014

-34.次年度は2D-DIGE法により得られたPACAPにより発現量が変化するタンパク質の同定作業、さらにCRMP2タンパク質の機能解析として脳組織の分画処理やタンパク質相互作用の解析を進めていく予定である。あわせて、最終年度として研究成果のとりまとめを行う。分子生物学次年度はPACAP投与後6および24時間のICおよびIPのプロテオーム解析(2D-DIGE法)を行う。さらにCRMP2タンパク質の時間的および部位特異的なリン酸化の変動をウェスタンブロッティングにより確認し、PACAPによるCRMP2タンパク質のリン酸化促進あるいは抑制作用を確認する。またCRMP2タンパク質の機能解析を検討するため脳組織の分画処理や免疫沈降法を用い、CRMP2タンパク質の脳局在性やタンパク質相互作用を確認したいと考えている。CRMP2タンパク質の分画キットおよび分画のための試薬、さらにウェスタンブロッティング解析でのマーカー用の抗体については検討中であったため、当初予定より安価となった。IPA解析により選ばれた遺伝子のRT-PCR解析用としての試薬および消耗品を購入する予定だったが、IPA解析がまだ不十分であることから最終的な候補遺伝子リストが作成できず、RT-PCR解析用の試薬分の予算が余り、次年度使用額が生じた。次年度において2D-DIGEで選択されたタンパク質同定作業、タンパク質分画およびウェスタンブロッティング解析のための試薬の購入の一部に充てる予定である。次年度はPACAP投与後6および24時間のICおよびIPのプロテオーム解析(ショットガン法)に20万円、遺伝子発現解析のためのRT-PCR用試薬に未使用額28479円を含めた10万円、CRMP2タンパク質のウェスタンおよび免疫沈降法に利用する抗体やLC-MS解析の費用で60万円さらに論文投稿費用など30万円を予定している。
有理特異点と概ゴレンシュタインブローアップ代数の研究

本研究内容の主テーマに含まれる「有理特異点」のイデアルの性質を取り出し、より広いクラスにおいて考えられるようにしたものが「pgイデアル」の概念である。pgイデアルがgoodイデアルであるとき、そのRees代数(ブローアップ代数)は正則局所環の極大イデアルや最大埋入次元を持つコーエン・マコーレー代数の極大イデアルのRees代数と類似の性質を持つことが知られている。特に、後藤四郎氏、松岡直之氏、谷口直樹氏との共同研究において、部分的な結果として2次元のゴレンシュタイン正規局所整域のpgイデアルのブローアップ代数が概ゴレンシュタイン性を持つことを証明すること成功した。この結果においてゴレンシュタイン性という仮定は除かれるべきであると推測している。また、高次元に対する結果として、一般次元の正則局所環の極大イデアルのべきのブローアップ代数が次数付き概ゴレンシュタインを持つための必要十分条件を与えた。この結果は「次数付き概ゴレンシュタイン性」の定義について再検討が必要であることを示している。昨年度からの研究の続きとして、Dao-高橋の不等式が成立する環の極大イデアルがpgイデアルであるという結果を含む論文を研究成果として発表した。その論文において、イデアルの強Rees性の概念を導入し、極大イデアルに付随する次数付き代数の深さが2以上のネーター局所環の極大イデアルのすべてのべきが強Rees性を持つことを証明した。極大イデアルという仮定をより一般の整閉イデアルに拡張すべきであるという意見も頂いているが、技術的な障害を取り除くことはできていない。また、この論文の研究にあたって考察の対象となったcone singularityに関する研究は今後のテーマである。また、pgイデアルとcoreに関する研究成果を論文として発表した。2次元の有理特異点の整閉イデアルのブローアップ代数は非常によい構造を持つことが知られている。一方で、高次元の有理特異点についての理解は十分ではない。応募者はこの点に留意しつつ、有理特異点とその周辺について研究を続けてきた。例えば、特異点解消を使わずに定義できるF有理特異点の概念を導入し、2次元有理特異点を単純特異点とみなして、ウルリッヒイデアルとウルリッヒ加群の分類を行った。最近、概ゴレンシュタイン性の概念が導入され、2次元有理特異点は概ゴレンシュタイン局所環であることが証明された(後藤ら)。この事実に注目し、2次元有理特異点のイデアル論を拡張しつつ、ブローアップ代数の概ゴレンシュタイン性を研究することが本研究の目的である。平成28年度の研究実績としては、後藤四郎氏、谷口直樹氏、松岡直之氏らの協力の下で、2次元の正則局所環における成果を一般化して、2次元正規特異点のある種の「良イデアル」のブローアップ代数の概ゴレンシュタイン性を証明した。また、高次元の正則局所環の極大イデアルのべきに注目して、その概ゴレンシュタイン性を研究し、概ゴレンシュタイン性の次数付き版の定義がやや強すぎることを理解する例を多く提供するような定理を証明することができた。同年度の後半に予定していた、3次元トーリック環における概ゴレンシュタイン環の分類については少々遅れている。現在、3次元巡回商特異点に焦点を絞って、その環論的構造を明らかにし、多くの例が提供できる環境作りにも力を入れている。今後はコーエン・マコーレーでない環の概ゴレンシュタイン性などにも焦点を当てていきたいと考えている。3次元の商特異点、または、3次元トーリック特異点に関する既存の研究成果が十分ではないことが分かり、重複度、次元、depthの公式など基本的な不変量の計算方法を作りだし、種々の定理を構築する必要性が生じたためである。また、ベトナムの研究グループとの連携の日程が延期になったことも関係している。有理特異点と概ゴレンシュタインブローアップ代数の研究として、有理特異点を少し悪くした特異点、例えば、楕円型特異点などのふるまいに大いに関心を持っている。また、有理特異点内のm-準素整閉イデアルは一般の正規特異点においてはpg-イデアルと呼ばれる構造を持つため、pgイデアル、もしくはより広く整閉イデアルの挙動に関心を持っている。これらのRees代数はCohen-Macaulay性を持つため、概ゴレンシュタイン性を持つ可能性が多い。この視点から研究の幅を広げ、coreのふるまいによる有理特異点の特徴づけを与えることに成功した(山形大学の奥間智弘氏、日本大学の渡辺敬一氏との共同研究)。つまり、2次元の正規特異点において、整閉イデアルのcoreを取る操作が包含関係を保つのは有理特異点に限る(テクニカルな仮定として、体の標数が2に等しくないことを仮定)ことを証明した。また、pgイデアルのQ:I型のイデアルが再びpgイデアルことを証明し、勝手なpgイデアルが一般元に付随して得られることを証明することにも成功した。core以外の研究としては、整閉イデアル、特に極大イデアルのべきの整閉包の生成元の個数に関するDao-高橋の不等式が成立する環の極大イデアルがpgイデアルであることを証明し、一般の整閉イデアルについてはどのような特徴を有するかを研究中である。

当初の目標であったトーリック環における概ゴレンシュタイン性の研究についてはやや停滞しているが、pgイデアルのような有理特異点の整閉イデアルの理論をより広いクラスの特異点に拡張するという視点から研究をやや見直している。その視点からイデアルのべきの整閉包についてのさまざまな不変量を(幾何的に)計算する研究が大いに進展している。特に、イデアルのべきの整閉包をその極小還元と比較することで評価するタイプの関係式(Briancon-Skodaの定理)の精密化の研究は今後の研究の目標になりうると考えている。本研究内容の主テーマに含まれる「有理特異点」のイデアルの性質を取り出し、より広いクラスにおいて考えられるようにしたものが「pgイデアル」の概念である。pgイデアルがgoodイデアルであるとき、そのRees代数(ブローアップ代数)は正則局所環の極大イデアルや最大埋入次元を持つコーエン・マコーレー代数の極大イデアルのRees代数と類似の性質を持つことが知られている。特に、後藤四郎氏、松岡直之氏、谷口直樹氏との共同研究において、部分的な結果として2次元のゴレンシュタイン正規局所整域のpgイデアルのブローアップ代数が概ゴレンシュタイン性を持つことを証明すること成功した。この結果においてゴレンシュタイン性という仮定は除かれるべきであると推測している。また、高次元に対する結果として、一般次元の正則局所環の極大イデアルのべきのブローアップ代数が次数付き概ゴレンシュタインを持つための必要十分条件を与えた。この結果は「次数付き概ゴレンシュタイン性」の定義について再検討が必要であることを示している。昨年度からの研究の続きとして、Dao-高橋の不等式が成立する環の極大イデアルがpgイデアルであるという結果を含む論文を研究成果として発表した。その論文において、イデアルの強Rees性の概念を導入し、極大イデアルに付随する次数付き代数の深さが2以上のネーター局所環の極大イデアルのすべてのべきが強Rees性を持つことを証明した。極大イデアルという仮定をより一般の整閉イデアルに拡張すべきであるという意見も頂いているが、技術的な障害を取り除くことはできていない。また、この論文の研究にあたって考察の対象となったcone singularityに関する研究は今後のテーマである。また、pgイデアルとcoreに関する研究成果を論文として発表した。3次元の巡回商特異点を次の視点から詳しく研究することにより、本来の対象である有理特異点の概ゴレンシュタインブローアップ代数の研究に生かす。(1)トーリック環としての構造。特異点解消の構成。標準加群の構造(スタンレー)。(2)商特異点の理論を用いた標準加群の構造。さらに、Hilbert-Poincare級数なども利用して、一般次元の巡回商特異点の環論的不変量(重複度など)を計算する。2次元の正規特異点、もしくは、Brieskorn型の特異点など理解しやすい特異点の整閉イデアル(及びそのべき)の極小還元との間の関係式の研究などに重点を置く予定である。また、関連して可換環論ではあまり注目されていないが、特異点論的には既に良く知られている特異点のクラスなどに注目して、様々な不変量に対する具体例などを構成していく予定である。そのような例は多くの研究者に役立つものと思われる。当初昨年度1月に予定していたベトナムにおける研究集会が、先方の都合により日程が変更になり、参加することができなかったため、残額が生じた。その分は2017年度9月に行うことで調整中ある。
移植後冠動脈硬化に対する抗炎症性サイトカイン療法の試み

(1)移植心冠動脈硬化モデルの作成F344ラットの心臓をLewisラットのアログラフトとして腹部に移植し、免疫抑制剤FK506を連日投与し急性拒絶を抑制し、移植心硬化モデルを作成した。現在、手術死亡率が10%以下、術後2カ月生存率が20%以下であり、安定したモデルの作成に成功した。(2)移植心冠動脈硬化モデルの評価・組織学的検討:コンピュータ画像解析により冠動脈の内腔面積・内膜面積・全血管面積・外膜面積・内膜/中膜面積比・血管周囲線解析し、血管リモデリングを定量評価した。移植心において、中小冠血管を中心にびまん性に全周性内膜肥厚が認められた。・免疫組織学的検討:今後、特異的マーカー抗体を用いて浸潤炎症細胞を同定・定量評価。接着因子発現を半定量評価。定量的RT-PCR法:今後、炎症性サイトカイン(TNF-α,MCP-1)発現を検討。ヒトTNF-R細胞外ドメインとFc鎖のキメラ遺伝子(TNFR:Fc)組み換えプラスミドpVR1255TNFR・FcをPCR法を用いて作成した。in産生系を用いてTNF:Fcタンパクを精製した。リコンピナントTNF-αによる培養線維芽細胞細胞増殖を精製TNF:Fcタンパクがほぼ抑制することを確認した。TNFR:Fc遺伝子導入:HVJ=リポゾーム法を用いたコントロール遺伝子(LacZ遺伝子)の遺伝子導入には成功した。今後、TNFR:Fc遺レシピエントラットの下肢骨格筋に導入する予定。(1)TNFR:Fc遺伝子導入が、生存率・アログラフト生着率に及ぼす影響、(2)TNFF伝子導入が、血管リモデリング・炎症細胞浸潤・接着因子発現・炎症性サイトカイン発現に及ぼす影響を評価する。
「あいまい」な情報下での意思決定過程の分析とその心理モデルの作成

本研究では、「あいまい」な情報下において、社会的行動における意思決定過程がどのような様相を示すかを分析し、その過程の心理モデルを作成することを主目的とした。本研究では、まず、我々が意思決定において情報の曖昧性を感じるのはどのような状況なのか、あるいはどのような情報に曖昧さを感じるのかを質問紙法や面接法によって明らかにした。つぎに、種々の通信メディア状況(電話、映像通信、体面)で曖昧な情報が提示されたとき、どのような意思決定をするのかを心理実験によって、明らかにした。その結果、曖昧な情報が提示された時の意思決定は、どのような通信メディアを用いても、系統的なバイアスがあることが明らかになった。また、情報モニタリング法を用いた過程追跡実験では、曖昧な情報下において、どのような意思決定のプロセスを経るのかを明らかにすることができた。これらの検討の結果、曖昧な情報下において、人々は、特定の情報への注目を行ったり、曖昧な情報の主観的な解釈を行ったりすることによって、フレーミング効果や選好逆転などのバイアスを生じさせることが明らかになった。最後に、これらの研究結果をもとにして、曖昧な情報下においての意思決定過程の定性的な心理モデルを作成した。
逆コンプトン散乱によるＩＬＣのための高強度偏極陽電子源の開発

光蓄積共振器の共鳴制御を原理的に必要としない新しいレーザー蓄積システム「自発共鳴型光蓄積共振器」の開発を行った。出力330 mWのLDで励起したYb添加ファイバーを用いてレーザー増幅器を構築し、長さ208 mmの筐体に反射率99.999515±0.000002%の鏡を取り付け、フィネス646,000±3,000の光共振器を構築した。これらを用いて自発共鳴型光共振器を構築した結果、蓄積増大率187,000±1,000倍、蓄積強度2.52±0.01 kW、強度揺らぎ1.7 %でレーザー光の蓄積を達成した。これまでに我々が達成した蓄積増大率は1,280倍であり、2桁以上の性能向上を達成したことになる。レーザー光を蓄積している状態で共振器のフィネスを測定したところ、自己共鳴状態の揺らぎなどの性能を含んだ実効的なフィネスの値として394,000±10,000を得た。このフィネスの光共振器を1.7 %の強度揺らぎで安定化するためには、共振器長に換算して160 fmの制御精度が必要である。この制御精度は従来のフィードバック制御方式では達成困難な値であり、自発共鳴型共振器の有用性を示している。またレーザー光の蓄積および光共振器の共鳴の維持は2時間以上にわたって安定しており、故意に大きな外乱を与えて共鳴状態を崩しても、その後すぐにレーザー光の蓄積が復帰するなど非常に安定なシステムであった。これは、従来のフィードバック制御系を用いる方式が空調の変化や筐体の温度ドリフトで容易に破綻するのに比べると、際立った安定度である。現在、レーザー発振のモード同期パルス化の試験も並行して進めている。これにより安定なピコ秒パルスレーザー光の蓄積が達成できれば、高フィネスの光共振器を用いて大強度蓄積の試験を行い、その後、高エネルギー加速器研究機構のATF加速器に組み込んでガンマ線生成実験を行う予定である。27年度が最終年度であるため、記入しない。ILCのための高強度陽電子源の開発においては,逆コンプトン散乱により生成されるガンマ線の輝度を2桁以上向上する必要がある.そのため光共振器に蓄積するレーザー光の強度を向上することが最優先の課題となっている.本年度は増大率1万倍以上の蓄積増大率を達成する光共振器の開発のために,共鳴維持制御システムの設計と,蓄積強度の増強のための高反射率鏡の評価,および自発共鳴型共振器の開発に取り組んだ.まず共鳴維持制御システムを設計するために,鏡の位置制御に用いるアクチュエータの機械モード特性を,レーザー光を探索針に用いた光学測定系を構築して評価した.その結果,利用可能な制御帯域が数kHz程度に制限されていることが判明し,共振器筐体やアクチュエータを改善して帯域を向上する必要があることが判った.制御システムの開発においては,デジタル信号処理装置を用いて既存のアナログ装置に代わるサーボ制御回路の開発を行った.高反射率鏡の評価においては,汚染に非常に敏感な鏡表面の特性を評価するために,国立天文台の協力のもと散乱損失値の測定を行った.また同時に,鏡の反射率を維持するための取り扱い技術を習得した.その後,研究室にFabry-Perot型の試験共振器を構築して,フィネス28万を達成した.この値は使用した鏡の平均の反射率が99.9988 %以上であることを示す.一連の高反射率鏡の評価により,増大率1万倍以上の共振器を設計する具体的な指針を得ることができた.年度の後半からは,原理的に外部システムによる共鳴維持を必要としない新しいアイデアによる共振器「自発共鳴型光共振器」の開発に着手した.低フィネス共振器による原理検証を終えた後,現在既にフィネス28万の共振器を組み込んだ状態でCW動作のレーザー発振に成功している.ガンマ線生成実験に実用的な共振器を開発するために来年度も開発を継続する予定である。

またレーザー光の蓄積および光共振器の共鳴の維持は2時間以上にわたって安定しており、故意に大きな外乱を与えて共鳴状態を崩しても、その後すぐにレーザー光の蓄積が復帰するなど非常に安定なシステムであった。これは、従来のフィードバック制御系を用いる方式が空調の変化や筐体の温度ドリフトで容易に破綻するのに比べると、際立った安定度である。現在、レーザー発振のモード同期パルス化の試験も並行して進めている。これにより安定なピコ秒パルスレーザー光の蓄積が達成できれば、高フィネスの光共振器を用いて大強度蓄積の試験を行い、その後、高エネルギー加速器研究機構のATF加速器に組み込んでガンマ線生成実験を行う予定である。当初の研究計画とは異なるレーザー蓄積システム「自発共鳴型光共振器」を用いて研究課題の解決に挑んでいる,という点で,(1)ではなく(2)とした.研究自体はとても順調に進んでいる.ガンマ線生成実験に利用可能な実用的な自発共鳴型光共振器の開発に成功すれば,従来の共鳴維持制御に関わる困難は解決され,蓄積増大率の飛躍的な向上が見込まれる.現在,その評価が可能な開発段階まで研究を進めており,今後の進展に期待できる.また今年度は,高反射率鏡の取り扱いや評価方法を習得し,増大率が1万倍を超えるような光共振器の設計に関して,具体的な設計の指針を得ることができた.またFabry-Perot型の試験共振器を構築して,28万というこれまでにない高いフィネスの共振器を構築することができた.このフィネスの値は増大率にして10万倍程度になる.以上のように,本年度の研究によって,蓄積増大率を1桁以上向上するために必要な二つの要素,共振器開発と共鳴維持制御に関して,目標値を達成可能な具体的な指針を得た.研究は順調に進展しているといえる.27年度が最終年度であるため、記入しない。研究に取り掛かった当初は,安定したレーザー発振器の発振波長に対して光共振器の共振器長を共鳴条件を満たすように制御を行う,従来型のレーザー光蓄積システムを想定しており,そのなかで申請者は特に共鳴維持制御システムの開発を行っていた.しかし開発の途中で,現状の共振器筐体およびアクチュエータでは,蓄積増大率を1万倍程度まで上げると共鳴を維持できない恐れがあることが判った.そこで現在は主に,共鳴維持の技術的な困難を回避するために,システム自身が自発的に共鳴の維持を達成する新しいレーザー蓄積システム「自発共鳴型光共振器」の開発に取り組んでいる.今後の研究においても,この新しいレーザー蓄積システムの実現を目指す.開発においてはまず,増大率が1万倍以上の共振器を用いてレーザー光の蓄積が行えるかどうか把握するために,システムの動特性や安定性について定量的に評価する必要がある.申請者はこの新しい共振器の基礎特性を解析して,レーザー光蓄積共振器としての実現可能性の評価を行う.これはパルス作動のレーザー発振およびその蓄積を行うためにも,重要な研究課題である.その後,CW動作で100 kW程度の蓄積強度を目指してデモンストレーションのための試験共振器システムを構築する予定である.また,原理的には外部制御を必要としないアイデアではあるが,発振の安定性向上のため,パルス化のため,また加速器電子ビームバンチとの時間同期のために,外部制御系の構築は必須であり,デジタル制御系の開発は継続して行ってゆく.また従来のレーザー蓄積システムにおけるフィードバック制御系の開発も,継続的に実現可能性を探求してゆく予定である.27年度が最終年度であるため、記入しない。