hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
１７６０－１８４０年におけるマレー海域の動態：ヒトとモノの移動と「近代」

1760-1840年代のマレー海域は独立王国の末期と植民地時代の初期にあたり、これまでは衰退と混乱の時代と考えられて来た。しかし、国家ではなく、ヒトとモノの移動に着目するならば、この時期は特に中国市場と結びついた貿易が活発化し、それに伴って移民がさかんに行われた、活力に満ちた時代であったことが確かめられた。輸出産物の主軸がそれまでの限られた希少産品から、海産物・森林産物といった消費産品に移ったことから、より広い社会が世界市場と結びつき、市場志向化した。このような変化を、ヨーロピアン・インパクトに拠るのではない一種の近代化と捉えることが可能であろう。平成24年10月から25年1月までは、主に関連する先行研究を検討した。平成25年3月に約2週間ライデンに滞在し、同市のライデン大学図書館と王立言語地理民族学研究所(KITLV)、およびハーグのオランダ国立文書館で調査を行った。まず統計資料として、バタヴィア統計局が作成したジャワ貿易資料(資料が作られ始めた1825年から1840年まで)を検証した。次いで東インド会社各商館文書、その後継機関の文書、およびオランダ植民省文書のうち、マラッカ、パレンバン、リアウ、ポンティアナックに設置した地方機関で作成された資料から、周辺地域の人々と社会に関する情報を調査・検討した。ここから得た情報を分析する作業は現在継続中で、平成25年7月頃までに終える予定である。また、国際会議“World History for Current Issues"を企画し、カナダ、オーストラリアの研究者と連絡を取り合って準備を進めた。10月に東大東文研で開催した同会議では、本研究の焦点である移民や貿易について海外の研究者と意見交換した。11月には、京大東南アジア研究所図書館において図書資料の調査を行った。以下の国内各地の研究会に参加し、意見交換を行った。12月に立教大学アジア地域研究所で、本研究の成果報告となる発表を行った。同月、東南アジア学会研究大会で、本研究の内容に関連するセッションで意見交換を行った。1月には京大東南ア研で行われたオランダ語資料に関する研究会で、本研究で調べた内容に基づいてコメントした。2月には同研究所でマレー海域の商品連鎖と社会のつながりに関して、本研究の成果に基づいて報告した。2月には西カリマンタン地方において聞き取り調査を行った。その結果、19世紀初めに台頭した小国家を人々が記憶し、その遺物を大切にしていることを確かめられた。3月にはオランダで資料調査を行った。これらの調査結果を踏まえて、3月に南山大学アジア太平洋研究所において、貿易が西カリマンタン社会に与えた影響に関して報告した。オランダの資料調査(2月)では、事前に期待していた情報が得られなかった部分も一方で、期待していた以上の情報が得られた箇所もある。アメリカでの学会報告(3月)では、アジアの様々な地域の専門家から、申請者が今まで考えて来なかったような指摘も受けて、非常に刺激になった。そうした指摘を分析に取り込むのは、次年度の課題である。25年度が最終年度であるため、記入しない。4-7月は、現在所有している19世紀マレー海域社会に関するオランダ語資料を精読し、分析とデータベース化を進める。8月に2週間ほど西カリマンタンを訪れ、本研究が対象とする地域の地理・生態環境を確認する。その前後に1週間ほど台湾に滞在し、中央研究院亜太地域研究専題中心に所蔵されるオランダ東インド会社のポンティアナック、マラッカ、パレンバン商館資料を分析する。8-9月に3週間ほどオランダに滞在し、国立図書館に所蔵される植民地資料の中から19世紀マレー海域社会に関する情報を調査する。また国立文書館、王立言語地理民族学研究所、ライデン大学図書館において、本テーマに関係する先行研究を調査し、必要箇所をコピーする。10-1月は、これらの調査で収集した資料の分析とデータベース化を進める。2-3月は、こうした作業を通じて得られた情報を基にして、英語論文の執筆に取り組む。
新規キラル有機塩基触媒の開発及び直接的不斉アルドール反応への応用

独自に開発したキラルグアニジン触媒を用いると、γ位にCF3基を持つアズラクトン類の、直接的なビニロガスアルドール反応が首尾よく進行することを見出し、syn/anti選択性に関しては非常に高い値(97:399:1)を達成した。エナンチオ選択性は最高で39% eeであった。直接的不斉アルドール反応の開発を念頭に置き、新しい有機塩基触媒の開発をおこない、全く前例のない分子内にウレア基を持つキラルビグアナイドや、P1ホスファゼンとグアニジンを組み合わせた強塩基有機分子触媒の合成に成功した。しかし、塩基触媒としての活性は非常に低いものであった。原因について現在は化合物自体の嵩高さによる立体障害および、水素供与基であるウレア基と塩基性官能基の位置関係が不適切で、これら官能基同士で分子内での中和が起こり、不活性化している可能性があると考えている。求核剤基質の探索では、α位の酸性度や、反応後の誘導化等についても考慮した上で、種々の新しい基質の設計及び合成を行い、その評価としてアキラルな有機塩基触媒を用いた反応の検討を行った。その結果、当初計画していたタイプの単純脂肪酸から誘導化した求核剤基質では有望な化合物を見出すには至らなかったが、ある種のアズラクトン類で、直接的なビニロガスアルドール反応が首尾よく進行することを見出した。この求核剤基質の酸性度は十分に高く、グアニジンでも速やかに反応が進行したため、不斉反応への展開を目指し触媒構造の最適化を試み、syn/anti選択性に関しては非常に高い値(97:3 99:1)を達成した。また、以前我々が見出した求核剤基質5H-oxazol-4-oneの硫黄アナログ5H-thiazol-4-oneへの展開も試み、最高で44% eeでアルドール反応が進行することを見出した。引き続き選択性の向上を検討中である。また、触媒構造、求核剤基質の構造の選択性への影響などの知見を得るため、関連する研究としてグアニジン触媒を用いる5H-oxazol-4-oneの種々の付加反応への展開も検討し、多くの反応で高い選択性を与えることが分かった。直接的不斉アルドール反応の開発を念頭に置き、平成23年度では新しい有機塩基触媒の開発及び、求核剤基質の探索に注力した。まず、ホスファゼン類を組み込んだ新しい不斉有機触媒の合成の試みでは、P1ホスファゼンとグアニジンを組み合わせたキラル有機塩基化合物を2種類合成する事に成功した。しかし、一つはある程度の量を単離することに成功し幾つかの反応に用いたが、化合物自体が立体的に嵩高いせいか、塩基触媒としての活性は非常に低いものであった。もう一つは合成過程の幾つかの段階が低収率であり、反応に用いるには至っていない。求核剤基質の探索では、交付申請書に記載した計画に従いα位の酸性度や、反応後の誘導化等についても考慮した上で、種々の新しい基質の設計及び合成を行い、その評価としてDBUや、P1ホスファゼン塩基等のアキラルな塩基触媒を用いた反応の検討を行った。この求核剤基質の酸性度は十分に高く、計画していたホスファゼン等ではなく、グアニジンでも速やかに反応が進行したため、現在キラルグアニジンの立体選択性に対するチューニングを行っている。エナンチオ選択性は現段階では30% ee程度であるが、syn/anti選択性に関しては非常に高く、グアニジン触媒によっては、99 : 1以上の選択性を達成している。尚、この新しいビニロガスアルドール反応で得られる付加体は、その後の誘導化により有機合成化学的に非常に重要なキラルα-ヒドロキシ酸誘導体へと容易に導く事が出来ると考えており、この開発に成功すれば、既存法では合成が困難なキラルα-ヒドロキシ酸類の合成も容易になると考えている。触媒合成においてホスファゼン部位を組み込む事が予想以上に困難である。ホスファゼンを組み込んだ触媒自体が嵩高くなってしまい、想定していたほど触媒活性が高くなく、計画していた求核剤基質の脱プロトン化が殆ど進行していない。以上のことから、ビニロガスアルドール反応の検討も平行して行い、ある程度成果が出始めているが、エナンチオ選択性を改善するためにある程度時間が必要である。当初計画していた、単純脂肪酸誘導体の直接的アルドール反応の開発では、触媒合成の困難さ、触媒自体の不十分な反応性、また求核剤基質の低い酸性度など、幾つか問題点がある。これらは以前から想定しており、対応策も考えていたが、一年間検討を行った結果、想定以上に困難である事が分かった。今後もこれら問題点の解決を検討していく計画であるが、平行して、この一年の検討で見出したビニロガスアルドール反応の開発にも注力する計画である。

この反応の検討では特に、様々な骨格や、構造をもつキラルグアニジンを新に合成し、これらを反応に用いる事により、エナンチオ選択性を改善する事を考えている。そしてこの反応を、新しいキラルα-ヒドロキシ酸誘導体合成法としての確立することを目指す。現段階では、エナンチオ選択性が不十分であり、改善が必須である。改善法として様々なキラルグアニジンを新に合成し、これらを反応に用いる事を計画しているが、このためには、多種類の試薬の購入が必要である。高価な、キラル化合物の購入も必要である。
バチルス属細菌における逆遺伝学に基づくメタボリズムエンジニアリング

枯草菌の持つイノシトール分解系を改変・応用することで、バイコンバージョンにより安価なミオ-イノシトール(MI)を糖尿病の症状改善効果があるD-キロ-イノシトール(DCI)に変換できる。昨年度までに、このDCIバイオコンバージョンにおいて、培地にリン酸塩を添加することで生産量が約1.3倍に向上することを見出した。また、昨年度に枯草菌の既知のMI輸送担体IolTとIolFにおいて、IolTがMIのみならずDCIを含む包括的なイノシトール輸送担体であり、IolFはMIよりもむしろDCIとの親和性が高い輸送担体であることを示唆する知見を得ていた。本年度はその知見の傍証を得ることが出来、学術論文として報告した。さらに、アルツハイマー病に効果があるシロ-イノシトール(SI)を枯草菌が唯一の炭素源として利用可能であったことに注目し、昨年度は枯草菌が2種のSI脱水素酵素IolX(YisS)IolW(YvaA)を持つことを同定した。本年度はこれらの酵素の性質を精査し、SI脱水素酵素遺伝子を特定した初めての例として学術論文として報告した。このうち、iolXを破壊することで枯草菌のSI資化能が著しく低下したため次IolXは細胞内でのSI分解に必要であることが示唆された。この知見を応用し,iolXの破壊を含むイノシトール分解系の代謝改変により、効率よくMIを選択的にSIへと変換できる菌株を得ることが出来次SIのバイオコンバージョン生産系確立への糸口を得た。これはバシラス属細菌の代謝改変による生理活性物質生産系の新規構築という本研究の目的の達成を示す成果である。加えて、iolXの転写制御が、イノシトール分解に関わる遺伝をコードしているiolオペロンとは異なるリプレッサーによって制御されていること、およびそのリプレッサーを特定できたことも、本年度における特筆すべき成果である。これまで、枯草菌の持つイノシトール分解系を応用したバイオコンバージョンにより、安価なミオ-イノシトール(MI)から、糖尿病の症状改善効果があるD-キロ-イノシトール(DCI)を生産した。さらに、このバイオコンバージョンでは、副産物としてアルツハイマー病に効果があるシロ-イノシトール(SI)藻生じた。本研究では、これらの有用希少イノシトールのバイオコンバージョン生産の実用化を目指している。本年度はDCI生産の効率化、SI資化経路の解明ならびに希少イノシトールの細胞内への輪送について研究を行なった。特に成果を得た項目について以下に記す。1.野生株はSIを唯一の炭素源として成育したが、イノシトール分解系の不活性化株では成育できず、イノシトール分解系に依存してSIを資化していた。イノシトール分解の初発反応を担うイノシトール脱水素酵素Io1GはSIとは反応しない。そこで未解明のST脱水素酵素遺伝子の探索のため、ゲノム情報に基づき既知のイノシトール脱水素酵素のパラログを抽出し、SI資化利用時の誘導をマクロアレイにより解析した。yisSとyvaAを候補遺伝子として選定し、大腸菌にクローン化し精製、酵素学的な検討を行った結果、前者がNAD依存型、後者がNADP依存型のSI脱水素酵素であることを明らかとした。2.枯草菌には、これまでメジャーなIo1TおよびマイナーなIo1Fの2つのMI輸送担体存在が報告されている。2つの輸送担体のDCIやSIの取り込みへの寄与の差異を検討した。各イノシトールを唯一の炭素源とした際の成育速度の比較や、ラジオラベルされたDCIによる取り込み活性の測定より、Io1TがMI、DCI、SIを取り込む包括的なイノシトール輸送担体である事が示唆され、一方でIo1FがDCIに対する特異性が特に高い輸送担体であろことが明らかとなった。

これはバシラス属細菌の代謝改変による生理活性物質生産系の新規構築という本研究の目的の達成を示す成果である。加えて、iolXの転写制御が、イノシトール分解に関わる遺伝をコードしているiolオペロンとは異なるリプレッサーによって制御されていること、およびそのリプレッサーを特定できたことも、本年度における特筆すべき成果である。
新規基板材料ZrB_2上へのGaN系窒化物のエピタキシャル成長及びナノ構造の作製

GaN系窒化物半導体は緑色紫外線領域に相当するバンドギャップを持つ半導体材料であり、次世代の高輝度・高効率発光デバイス材料として大きな期待を集めている。発光ダイオードは既に商品化され広く用いられるようになってきたが、紫外線レーザーについてはまだ十分な性能のものは実現されていない。その一つの要因として、適切な基板材料が存在しないことが挙げられる。二ホウ化ジルコニウム(ZrB_2)はGaNとほぼ等しい格子定数を持ち、また、熱伝導率、電気伝導率、劈開性に優れた理想的なレーザー用基板である。ZrB_2上にGaNのエピタキシャル結晶成長が可能なことは、研究代表者により3年前に実証されたが、得られたGaN結晶の品質はまだ不十分であり、ZrB_2の格子整合という利点を引き出すには至っていない。本研究では、さらなる高品質化のために、ZrB_2上へのGaNの結晶成長プロセスの改善や、AlNを含んだAlGaN混晶の利用による完全格子整合などをに取り組み、最終的にはナノ構造を持ったデバイスの試作を目指した研究を行う。今年度は、ZrB2表面の清浄化プロセスの確立、表面状態の評価、核形成層の成長条件探索を進めた。その結果、表面超構造が観察されるような清浄表面を実現し、また、核形成層の導入により、GaN成長層の表面平坦性を大幅に改善することに成功した。GaNの極性は窒素極性であり、また、表面には原子層高さのステップも観察されるような良好な結晶を得ることができた。
宇宙高エネルギー粒子生成過程解明に向けたレーザープラズマ実験のための数値的研究

本年度は,ガンマ線バースト(GRB)放射の解析および無衝突衝撃波形成を再現するためのレーザープラズマ実験の解析に向け,輻射流体計算コードを開発した.GRB放射を再現するためには,流速のローレンツファクターが100を超えるような超相対論的流体場および非等方輻射場を適切に取り扱うことのできる手法を選択する必要があり,そのような計算は世界的にもまだほとんど行われていない.そこで,申請者はモンテカルロ法を用いた輻射計算コードを開発し,あらゆる角度からの検証を行ってきた.前年度に引き続き,衝撃波形状が放射スペクトルに与える影響についてモデルを用いて検証し,さらに光子の初期放射位置を変化させたときの影響を調査し,ローレンツファクター100の速度で動く衝撃波について光子の平均自由行程との比が1を超えるような衝撃波幅ではスペクトルの高エネルギー側のべきの指数が観測値と矛盾しないような値をとることを確認した.さらに,輻射-流体カップリング計算コード開発に向けて,相対論的ラグランジュ流体計算コードを開発した.一方で,これまでに申請者らによって開発されたレーザープラズマ実験用輻射流体計算コードを用いて,超新星残骸周辺での無衝突衝撃波形成を再現するための実験の解析を行った.無衝突衝撃波はアルフベンマッハ数が3を超えるような臨界状態では特徴的な構造を持つが,実験において臨界状態における無衝突衝撃波を形成できたという例はまだ報告されていない.申請者は数値解析により実験を成功に導くことを目的とし,前々年度および前年度の実験解析を行い,前々年度のトムソン散乱計測の結果において見られる電子数密度のダブルピーク構造を計算結果において再現し,さらに1枚のターゲットを用いた前々年度の実験と2枚のターゲットを用いた前年度の実験を数値計算上で再現し比較した.28年度が最終年度であるため、記入しない。28年度が最終年度であるため、記入しない。本年度はレーザープラズマ実験用のMHDコードおよび相対論的流体場中での輻射輸送計算コードの開発,検証を行った.超新星残骸における磁場増幅を調査する目的で行われたレーザープラズマ実験の解析を行うことにより,開発したMHDコードの検証を行った.計算結果は実験結果を再現し,コードの妥当性を確認した.磁場増幅は不均一な密度分布を持つ物質中を衝撃波が通り過ぎる際に生じるRichtmyer-Meshkov不安定性によって物質の界面が引き延ばされ生じると考えられてきたが,数値解析の結果から,実験中では主に衝撃波の前面において物質が圧縮される効果で磁場が増幅していることがわかった.将来的に行う予定のGRBの放射現象を再現できる相対論的輻射流体計算コード開発に向け,モンテカルロ法を用いた相対論的輻射計算手法の検証を行った.ある衝撃波について衝撃波静止系および衝撃波が動く系を準備し,各々について輻射輸送計算を行い,各慣性系において計算領域から抜け出た光子をサンプリングしそれらの方向分布およびエネルギースペクトルを計算した.各系での計算結果を同一の系に変換して比較したところ,数値計算の時間幅が十分に小さい場合には計算結果がすべて一致した.僅差で動く衝撃波と光子の動きを十分に解像できるような時間幅を検証したところ,光子の平均自由行程を十回分割するくらいの時間幅であれば十分であるということがわかった.また流体計算を行う際に避けられない数値拡散の効果が輻射輸送計算に及ぼす影響についても検証を行った.衝撃波面が不連続的な場合と波面をなまらせた場合とでそれぞれ輻射計算を行い結果を比較したところ,スペクトルの高エネルギー側の形状が大きく異なることがわかった.波面がなまっている際には流速ジャンプ付近で密度が小さくなり逆コンプトン散乱が起こりにくくなるためである.相対論的輻射輸送計算コードの開発にあたり,当初の予想に反し,輻射輸送計算から得られるスペクトルが計算領域の空間解像度に大きく影響されることが明らかとなった.研究遂行上,この空間解像度をどの程度に設定すべきか見極めることが必要であり,必要な解像度を検証する作業を取り入れたために研究の進捗状況がやや遅れることとなった.本年度は,相対論的輻射流体計算コード開発に向けた準備および無衝突衝撃波形成を目指すレーザープラズマ実験の解析を行ってきた.申請者はこれまでに, GRB放射メカニズム解明に向けた相対論的輻射流体計算コードの開発を目指し,その準備としてモンテカルロ法を用いた相対論的輻射輸送計算コードを開発してきた.ここで考えているような超相対論的流体を背景場とするような輻射輸送計算はこれまで十分に行われていないため,申請者はあらゆる角度からの検証を行いながらコードを開発してきた.衝撃波静止系において,光子は衝撃波前面で逆コンプトン散乱され高エネルギーへと叩き上げられ,その後衝撃波後面で通常のコンプトン散乱によりエネルギーを失い,電子の静止質量エネルギーに相当するエネルギーにピークを持つ特徴的なスペクトルが表れることを確認した.また前年度に,数値拡散の効果が輻射輸送計算に与える影響についてモデルを用いて検証していたが,同じ条件で相対論的流体計算を行った際も同程度衝撃波面がなまることを確認した.一方で,これまでに申請者らによって開発されたレーザープラズマ実験用輻射流体コードを用いて,実験の解析を行った.

高エネルギー宇宙線は無衝突衝撃波近傍で非熱的粒子がフェルミ加速を起こすことによって生成されると考えられている.実験で無衝突衝撃波を形成することにより,その周辺における粒子の分布関数や電磁場を直接測定することができ宇宙線の起源を探る上で有益な情報を得られるが,実験による無衝突衝撃波形成が成功した例はまだ報告されていない.申請者は数値解析により実験を成功に導くことを目的とし,前年度の実験解析を行い,ターゲット後面からレーザーを打ち込むとターゲット前面から噴き出すアブレーションプラズマと後面から回り込んだプラズマが影響し合い特徴的な構造が表れることを確認した.相対論的輻射輸送計算コード開発に関して,トムソン散乱のみを考慮した際には現れずコンプトン散乱を考慮すると現れるエネルギースペクトルのピークを説明するために,光子の軌跡ごとに分解してスペクトルを解析する作業を加えた.そのため若干多くの時間を要したが,詳細な解析結果は投稿論文にまとめられる予定である.またレーザープラズマ実験解析に関して,実験条件に合わせて計算領域や計算格子数などの計算条件を調整する作業に時間を要した.これらの作業の追加により,計画以上に大きく研究が進展することはなかったが,おおむね順調に進展している.本年度は,ガンマ線バースト(GRB)放射の解析および無衝突衝撃波形成を再現するためのレーザープラズマ実験の解析に向け,輻射流体計算コードを開発した.GRB放射を再現するためには,流速のローレンツファクターが100を超えるような超相対論的流体場および非等方輻射場を適切に取り扱うことのできる手法を選択する必要があり,そのような計算は世界的にもまだほとんど行われていない.そこで,申請者はモンテカルロ法を用いた輻射計算コードを開発し,あらゆる角度からの検証を行ってきた.前年度に引き続き,衝撃波形状が放射スペクトルに与える影響についてモデルを用いて検証し,さらに光子の初期放射位置を変化させたときの影響を調査し,ローレンツファクター100の速度で動く衝撃波について光子の平均自由行程との比が1を超えるような衝撃波幅ではスペクトルの高エネルギー側のべきの指数が観測値と矛盾しないような値をとることを確認した.さらに,輻射-流体カップリング計算コード開発に向けて,相対論的ラグランジュ流体計算コードを開発した.一方で,これまでに申請者らによって開発されたレーザープラズマ実験用輻射流体計算コードを用いて,超新星残骸周辺での無衝突衝撃波形成を再現するための実験の解析を行った.無衝突衝撃波はアルフベンマッハ数が3を超えるような臨界状態では特徴的な構造を持つが,実験において臨界状態における無衝突衝撃波を形成できたという例はまだ報告されていない.申請者は数値解析により実験を成功に導くことを目的とし,前々年度および前年度の実験解析を行い,前々年度のトムソン散乱計測の結果において見られる電子数密度のダブルピーク構造を計算結果において再現し,さらに1枚のターゲットを用いた前々年度の実験と2枚のターゲットを用いた前年度の実験を数値計算上で再現し比較した.今後は,本年度中に開発,検証を行ってきた相対論的輻射輸送計算コードを相対論的流体計算コードとカップリングさせていく予定である.開発予定のコードは計算負荷の大きな大規模計算コードとなることが予想されるため,今後はスーパーコンピュータも利用していく予定である.今後は,これまでに開発してきた相対論的輻射輸送コードと流体計算をカップリングさせ,相対論的輻射流体コードを開発していく.これは流体場への輻射フィードバックを考慮したものを想定しており,世界的にもまだ行われていない計算である.相対論的流体コードは共同研究者であるCaltechの長倉研究員の協力を得て開発し,まずは一次元流体と輻射輸送のカップリング計算を行う.
乱流プラズマの輸送構造同定のための統計力学手法に関する研究

トカマクプラズマは高い自律性を有し、様々な時定数及び特徴的長さを持つ乱流揺動が存在し、またパラメーターに依存して二次的、三次的に生成される帯状流及び大規模な渦構造等が生成されるため、これらが相互作用しつつ乱流輸送過程を支配している。本研究では、プラズマの乱流状態の定量的な同定手法の確立を目的として、電子系/イオン系のダイナミクスによって形成される電子/イオン温度勾配(ETG/ITG)乱流に関して、スラブシア配位におけるジャイロ流体シミュレーションを行い、帯状流形成等の乱流構造の変化が相関次元、確率分布関数(PDF)、相互相関、三次相関等の統計量に与える影響を系統的に明らかにした。イオン系乱流のみならず電子系乱流においても、磁場構造の半径方向の変化が小さい(弱磁気シア)領域では、強い電子加熱等により電子温度勾配が急峻になると、「帯状流」と呼ばれる半径方向に依存して交互に存在ポロイダル方向の層流が形成され、熱輸送が低減する。このような帯状流がもたらすポロイダル方向のドップラー効果は、帯状流と共に存在する「乱流揺動」の特性を変化させるため、短波長・短時間スケールの渦を伴うETG/ITGモードの顕著な領域と、帯状流とETG/ITGモードの相互作用で生成された、大きな渦を伴う長波長のケルビン・ヘルムホルツ型(KH)モードの顕著な領域が、半径に依存して交互に存在することが明らかとなった。特に、電場と圧力揺動とのクロススペクトル解析から、帯状流による乱流輸送の低減が、ポロイダル電場と圧力揺動とのコヒーレンスの減少及び位相の同調という二つの異なる素過程に起因することを明らかにすると共に、バイスペクトル解析から、帯状流に支配され乱流におけるモード間のエネルギー輸送に関して、大規模渦構造を伴うKHモードが主要な役割を担っていることを明らかにした。磁場閉じ込めプラズマでは、強い過熱等により温度勾配が急峻になると微視的な不安定性が駆動され、様々な時定数及び特徴的長さを持つ乱流揺動とそれによって二次的に生成される帯状流の系が、「異常輸送」と呼ばれる大きな乱流輸送を引き起こすと考えられている。このような時空間スケールが異なった揺らぎが混在する輸送の解析には、シミュレーションによる再現と共に、それら揺らぎの特性を様々な側面から同定し、特徴付けることが重要である。本研究では、電子/イオン温度勾配(ETGIITG)モードに対して、ジャイロ流体モデルを用いた3次元スラブ配位シミュレーションを行い、異なった磁場及び温度勾配の条件下で、帯状流の形成や間歇的な熱流束等の輸送特性と、電場、圧力等の揺動から得られる相関次元、確率密度関数(PDF)等の統計量との関係を系統的に明らかにした。帯状流レベルの低い電子系乱流におけるポロイダル電場等の揺動は、8-10の(比較的高い)相関次元を持つ一方で、帯状流が支配的な電子系乱流及びイオン系乱流では、揺動の相関次元は3-4に減少することが明らかになった。これらの成果は、1地点計測で得られる揺動の次元が乱流の構造を反映することを示唆しており、今後トカマク実験における乱流状態の新たな同定手法としての応用が期待される。また、電子系乱流では、時には平均熱流束より遥かに大きな熱流束のバーストが生じ得る。この振幅のPDFを取るとバーストの頻度がテイル成分として表れるが、加熱及びプラズマ電流分布の変化を想定して電子温度勾配及び磁気シアを変化させても、熱流束のPDFのテイル成分の傾きが変化しないことが明らかとなった。これは、帯状流レベルが低く保たれている限り、乱流プラズマの熱流束の強弱の割合に規則性があることを示しており、どの程度の規模のバーストがどの程度の頻度で発生するかとの予測に役立つ。磁場閉込め方式の核融合研究において、閉込め性能を左右する乱流輸送の機構解明とその制御が重要な課題である。近年の研究から磁場閉込めプラズマは高い自律性を有し、様々な時空間スケールの乱流と層流が混在した揺らぎのダイナミクスを通じて、内部輸送障壁を始めとした多彩な構造を形成することが明らかとなってきている。本研究では、プラズマの乱流状態の定量的な同定手法の確立を目的として、電子系のダイナミクスによって形成される電子温度勾配(ETG)乱流に関して、スラブシア配位におけるジャイロ流体シミュレーションを行い、帯状流形成等の乱流構造の変化が相関次元、確率分布関数(PDF)、相互相関、バイコヒーレンス等の統計量に与える影響を系統的に明らかにした。磁場構造の半径方向の変化が小さい(弱磁気シア)領域では、強い電子加熱等により電子温度勾配が急峻になると、「帯状流」と呼ばれる半径方向に依存して交互に存在ポロイダル方向の層流が形成され、電子系の熱輸送が低減すると考えられている。このような帯状流がもたらすポロイダル方向のドップラー効果は、帯状流と共に存在する「乱流揺動」の特性を変化させるため、短波長・短時間スケールの渦を伴うETGモードの顕著な領域と、帯状流とETGモードの相互作用で生成された、大きな渦を伴う長波長のケルビン・ヘルムホルツ型(KH)モードの顕著な領域が、半径に依存して交互に存在することが明らかとなった。ここで、乱流プラズマ中で熱輸送を生み出す原因となっている圧力揺動とポロイダル電場の相関の解析から、ETGモードが顕著な領域では、「等方乱流」の場合と比較して、圧力と電場のコヒーレンスが減少し、その積である熱流束の振幅の時間平均値が小さくなる。

一方、KHモードが顕著な領域では、コヒーレンスは減少しないが、圧力と電場の位相差が広い周波数帯に渡って、正味の熱流束を生み出さない位相(-π/2)に同調することにより、熱流束の振幅自体が小さくなることが判明した。これにより、帯状流が支配的な乱流プラズマでは、異なる二つの素過程により系全体の熱輸送が低減されることが世界で初めて明らかとなり、輸送障壁の物理機構との関連が着目されている。強い簡潔性を示す乱流状態では、乱流揺動は8-10程度の高い次元を有し、熱流束のPDFは、磁気シアおよび温度勾配に依存しない相似的なtail成分を持つことが、世界で初めて明らかとなった。このPDFの相似性が成り立つパラメーター領域では、熱流束のバーストが生じる頻度、及びそれが輸送に占める割合の評価が可能となる。一方、帯状流が形成されると次元は3-4程度まで減少すると共に、tail成分も減少することが示された。これは、乱流揺動の相関次元が、帯状流の強度の減少関数であることを意味している。トカマクプラズマは高い自律性を有し、様々な時定数及び特徴的長さを持つ乱流揺動が存在し、またパラメーターに依存して二次的、三次的に生成される帯状流及び大規模な渦構造等が生成されるため、これらが相互作用しつつ乱流輸送過程を支配している。本研究では、プラズマの乱流状態の定量的な同定手法の確立を目的として、電子系/イオン系のダイナミクスによって形成される電子/イオン温度勾配(ETG/ITG)乱流に関して、スラブシア配位におけるジャイロ流体シミュレーションを行い、帯状流形成等の乱流構造の変化が相関次元、確率分布関数(PDF)、相互相関、三次相関等の統計量に与える影響を系統的に明らかにした。イオン系乱流のみならず電子系乱流においても、磁場構造の半径方向の変化が小さい(弱磁気シア)領域では、強い電子加熱等により電子温度勾配が急峻になると、「帯状流」と呼ばれる半径方向に依存して交互に存在ポロイダル方向の層流が形成され、熱輸送が低減する。このような帯状流がもたらすポロイダル方向のドップラー効果は、帯状流と共に存在する「乱流揺動」の特性を変化させるため、短波長・短時間スケールの渦を伴うETG/ITGモードの顕著な領域と、帯状流とETG/ITGモードの相互作用で生成された、大きな渦を伴う長波長のケルビン・ヘルムホルツ型(KH)モードの顕著な領域が、半径に依存して交互に存在することが明らかとなった。特に、電場と圧力揺動とのクロススペクトル解析から、帯状流による乱流輸送の低減が、ポロイダル電場と圧力揺動とのコヒーレンスの減少及び位相の同調という二つの異なる素過程に起因することを明らかにすると共に、バイスペクトル解析から、帯状流に支配され乱流におけるモード間のエネルギー輸送に関して、大規模渦構造を伴うKHモードが主要な役割を担っていることを明らかにした。
社会インフラの遠隔安全監視を行う振動発電式セミパッシブ無線センサ

橋梁やトンネル,高圧送電線網などのインフラストラクチャの状態監視を行うためには,バッテリー交換の必要のない無線センサが有効である.本研究ではこのような無線センサに電力を供給するための振動発電機を開発した.本振動発電機は構造物の微小振動からエネルギーを回収するため,無線センサーの自律的な動作を可能とすることができる.構造物は通常,広い周波数帯域の振動スペクトルを有しているが,従来の振動発電機は線形振動を用いているため,共振周波数以外ではほとんど発電できなかった.本研究では,振動発電機の構造を工夫することによりカオス振動を発生させ,従来よりも広い周波数帯域での発電を可能とした.橋梁やトンネル,高圧送電線網などのインフラストラクチャの状態監視を行うためには,バッテリー交換の必要のない無線センサが有効である.本研究ではこのような無線センサに電力を供給するための振動発電機を開発した.本振動発電機は構造物の微小振動からエネルギーを回収するため,無線センサーの自律的な動作を可能とすることができる.構造物は通常,広い周波数帯域の振動スペクトルを有しているが,従来の振動発電機は線形振動を用いているため,共振周波数以外ではほとんど発電できなかった.本研究では,振動発電機の構造を工夫することによりカオス振動を発生させ,従来よりも広い周波数帯域での発電を可能とした.橋梁やトンネル,高圧送電鉄塔などのインフラストラクチャに無線通信機能を有したセンサを高密度に配置し,各点の温度・ひずみ等の観測データを基地局に集約して状態監視を高頻度に行うことにより,崩落・火災など大事故によるライフライン停止の危険性を最小化できる.本研究ではパッシブRFIDタグの技術を基礎として,検査車など移動体からUHF帯域の無線センサに電磁波を放射して安全監視を行う遠隔計測システムの実現を目指す.このような遠隔測定のためには10m以上の通信距離が望まれるが,屋外使用が法令で認められている電磁波電力では,通信距離は約2m程度に留まる.そこでトンネルや鉄塔などの振動により電力を発生する微小発電機を開発し,これを申請者らが開発した極低消費電力の無線センサに搭載することで10m以上の通信距離を実現し,遠隔計測を可能とする.本研究では環境の振動からエネルギーを回収する方式として,電磁誘導式の振動発電装置を開発する.この発電装置では,環境の振動によりコイルと磁石を相対的に変位させ,電磁誘導により電力を発生させる.平成24年度は振動発電装置の基本設計を行い,コイルを振動させる方式と磁石を振動させる方式を持つ,2つの異なる試作機を作成した.試作器の筐体は3次元プリンターを用い,ABS-like樹脂で作成した.試作した装置を加振器により振動させ,共振周波数や発電量を測定した.この結果,コイル振動型では600μW,磁石振動型では20μWの電力が得られることが分かった.これらの試作機は数cmの大きさがあり,無線センサに使用するためには大きさを小さくする必要がある.たとえばサイズを現状の1/10にすると電力は1/1000になる.一方,無線センサには少なくとも数10μWの電力が必要であるため,発電量を現状の100倍にする必要がある.このためには磁束のもれを防ぐための磁気コアを導入することなどの改善が必要であることがわかった.また今年度は,振動発電機を解析するための準静磁界・電気回路・力学系の連成解析手法を開発した.本研究では橋梁やトンネル,高圧送電鉄塔などのインフラストラクチャのための無線センサの実現を目的としている.このようなセンサはエネルギーの供給なしに自律的に動作することが望まれる.このため,本研究では構造物の振動により電力を発生する微小発電機を開発する.この発電機は電磁誘導の原理により,振動エネルギーを電気エネルギーに変換する.すなわち,永久磁石が振動させることにより,その近傍に設置されたコイル中を鎖交する磁束を時間的に変化させ,コイルに誘導起電力を発生させる.特にわれわれは,コイル中心軸に磁性体を配置することで,コイルと鎖交する磁束を増加させるとともに,コイルと磁石間に非線形な電磁力を発生させ,共振周波数以外でも有効な発電ができる装置の開発を行っている.H25年度の研究では,3次元プリンターを用いて振動発電機の試作を行い,非線形振動を実現するための条件について集中的に検討した.この研究成果は,イギリスで開催された国際会議にて発表した.また,開発した振動発電解析システムにより,条件を調節することでカオス振動が得られることが予想されたため,実験でもカオス振動を発生できるかを検討した.実験の結果,実際にカオス振動を発生させることができることがわかった.また,われわれの振動発電機では比較的容易にカオス振動を発生できる理由を理論的に説明した.カオス振動を起こすことができれば,これまでよりも広い周波数帯域で発電することができる.この研究成果は次年度に論文として投稿予定である.本研究は,橋梁やトンネル,高圧送電鉄塔などのインフラストラクチャの状態監視を行うため,バッテリーの交換が必要ない無線センサを実現することを目指す.特に本研究では,無線センサに電力を供給するため,構造物の微小振動からエネルギーを回収する振動発電機を開発する.本年度は昨年から引き続き,振動発電機にカオス振動を発生させることにより,広帯域の振動からエネルギーを回収する方法の検討を行った.数値シミュレーション結果に基づいて振動発電機を作成し,実験を行ったところ実際にカオス振動が発生しており,広帯域での発電が可能であることががわかった.この成果は国際学術雑誌Smart Materials and Structures(Impact factor 2.45)に論文として掲載された.

つぎに開発した振動発電機の交流電力を整流し,電圧を増倍させるための回路の研究を行った.まず回路を設計するために,振動発電機の等価回路を作成した.さらにコッククロフト・ウォルトン回路を振動発電機に接続し,発電実験を行った.この結果,1Gの加速度で発電機の端子電圧が0.45V, 100kΩの負荷電圧が0.82Vであることがわかった.また共振周波数を構造物と合わせるための調整回路の検討も行った.さらに,振動発電機の鎖交磁束を増やすために,コイルの上下に新たに磁性体を配置した構造の振動発電機を開発した.この結果,発電した電圧の増加は見られたが,カオス振動を発現させることはできなかった.これは製造誤差のためと考えられる.このことから製造誤差を抑えるための設計方法,製造方法,調整方法の検討が必要であることがわかった.26年度が最終年度であるため、記入しない。社会システム工学・安全システム26年度が最終年度であるため、記入しない。当初の計画では,H24年度は振動発電装置の基本設計を行う予定であったが,これに加えて試作機の製作,測定実験を行うことができ,当初の計画以上に研究が進展した.一方で1振動発電装置を搭載する無線センサの開発がやや遅れている.振動発電装置の解析手法の開発は予定通り順調に進行している.研究の結果,振動発電機の構造を工夫することにより,カオス振動を発生できることが明らかになった.このことは研究当初には予想されていなかった.カオス振動により,当初期待していた周波数帯域よりも広い帯域で発電が可能となった.26年度が最終年度であるため、記入しない。H24年度の研究成果により,振動発電機の効率を改善する必要があることがわかった.このため磁束もれを防ぐための磁気コアを導入した振動発電機を作成し,その特性を測定する予定である.試作した振動発電機が発生する電圧は,ダイオードの閾値電圧よりも低いため,このままでは,発生した電力を整流回路を通してコンデンサーに蓄電することができない.このため,より高い電圧を発生させるための構造を検討し,試作および実験を行う.また蓄電回路の設計と評価,RFIDと振動発電機の結合についても検討を行う.26年度が最終年度であるため、記入しない。振動発電機の測定実験の補助のために謝金を予定していたが,実験が予定よりも順調に進行したため,謝金が予定額より少なくなり,助成金に残金が生じた.本助成金はH25年度の実験装置の購入に充当する予定である.ネットワークアナライザが当初計画よりも安価にて購入できたことと,できるだけ安価な航空券を用いて効率的に出張を行ったことよる.本年度は作成する無線センサーの動作試験に必要な電波暗箱と,新しい振動発電機の製作に必要な3次元プリンターを購入する予定である.
近世中国の家族・親族・女性論についての思想史的研究

本年度は、8月に南開大学中国社会史研究中心(於中華人民共和国天津市)で行われた「中国家庭史国際学術研討会」に参加、「『朱子家礼』中の家族・親族の構造とその大きさについて」と題した研究発表を行い、かつ会議論文集に論文を掲載した。当学会は、8つの国と地域から、七十余名の一線の中国史研究者が集ったもので、多くの研究者と面識を得、大きな知的刺激を得ることができた。学会で取り上げて論じたのは、朱子が編纂したとされ、以後正統の地位を保ち続けた冠婚葬祭の儀礼マニュアル、『朱子家礼』である。『朱子家礼』は宗法という親族法を根幹原理としており、従来の研究では、『朱子家礼』における宗法の導入は、親族の結合を目指したものと理解されてきた。しかし、今回あらためで『朱子家礼』を読み直してみたところ、宗法の名のもとに機能しているのは、嫡庶の別と祭祀権の嫡長子-子継承の系譜の確立であった。これは、親族内部を嫡系と庶系とに差別化し、尊卑として秩序付けることを志向するものであり、親族の結合ではない。『朱子家礼』における宗法に基づいて形成される儀礼単位とは、概ね兄弟とその妻子という比較的小さな規模のものに止まる。そしてもし累世同居している大家族であっても、『朱子家礼』の規定に則れば、たとえ同居している家族であったとしても、家族全体ですべての祖先の祭祀を行うことはできず、嫡庶の系統別に祭祀を別別に行わなければならない。ここにおいて宗法は親族の結合はおろか同居家族の分裂さえ促す要素となっている。また『朱子家礼』中には、親族の結合には格好の装置である始祖祭祀の規定はあるが、しかし『朱子家礼』の始祖祭祀には、親族の結合を促すような規定はなく、またその祭祀法も親族の一体感を生むようなものではない。以上のことから、『朱子家礼』で宗法が導入されているのは、親族の結合を目的としたものではなく、経書に記載のあるいにしえの理想の親族制度をこの世に復活させようという、ある種原理主義的な志向によるものであることが考えられる。
ヒト黒色腫のメラニン代謝活性親和性Bー10化合物による選択的熱中性子補促療法

1.左足底に原発性結節性黒色腫をもつ57才男性につき即発γ線法による診断後、京大炉で治療照射。腫瘍は一時的な抑制を経て再増殖に転じた。切除手術施行,病状観察中。2.諸種濃度のD,Lー又はLー^<10>BーBPA液で黒色腫細胞を培養,細胞内^<10>BをICPーMS測定。1例:BPA200μg/mlで21.4と12.6μg/g(即ち1.7×10^8)細胞。L/DLは常に1.52.0。3. ^6LiF含有の中性子吸収体とポリエチレン製中性子反射体を組合せて作ったコリメ-タの照射線量制御能力をファントム実験で確認。4.武工大炉照射場の構造をリチウムタイルを用いて改善する計画は炉本体のトラブル発生による運転停止のため施工延期。5.本療法では当初使用の^<10>BーBPA・Hclに代えてBPA果糖錯体が現用されている。後者の場合,全身麻酔よりもジアゼパムによる鎮静が優ることを確認。特に高令者に適切。6.黒色腫患者9例の皮膚反応で推定した正常皮膚の最大安全フルエンスは,皮内^<10>B濃度35μg/g,照射野面積50cm^2以下なら1.01.1×10^<13>n/cm^2で,照射野が大きいほど減少。7.腫瘍加温は辺縁部の局所血流増加(1.6倍)を越すが,中心部も含んだ腫瘍全体の血流増加は認め得ない。腫瘍/皮膚の^<10>B濃度比の上昇は意外に少く1.2倍。8.(1)試料量100mg,高温加熱,遠心分離機使用により2hr以下で分析可能化。(2)皮下脂肪の分解には現行の(H_2O_2+HclO_4)液より硝酸が有利。(3)同位体希釈法は予備実験で有望。9.酵素法で光学純度ほぼ100%のL体とD体を数gブフ採取。溶解度法は時間を要し,純度・収量ともに劣る。HPLCは純度検定に好適。10.ヒト黒色腫MRIは複雑で,文献にみるTi・T_2短縮は必ずしも起らぬが,腫瘍進展域が正確につかめ治効判定に有用。ハムスタ-黒色腫のviable部と壊死部の鑑別可能。11.皮膚黒色腫24,頭頚部黒色腫22症例に速中性子を照射,前者19,後者10例で局所制御を達成(手術併用例を含む)。速中性子療法は熱中性子捕促療法に比し皮膚損傷大。1.a)昭和62年度治療実施のヒト黒色腫第1症例(7月照射)は病巣治癒を得たが他の転移巣顕在化により翌5月死亡。この間増殖徴候はなく剖検時組織検査で治療病巣部に悪性細胞不存。b)外科的には切断以外に治療法のない深部に至る巨大転移巣を下肢にもつ第2症例は腫瘍残存するも顕著に縮小。現在生存。c)Stage工の足底原発巣(Acral Len tiginousおよびNodu-Lar melanomas)をもつ63年施行2症例は病巣完治し生存。d)上記全例記すべき副作用なし。e)^<10>BーBPAのfructose錯体又はcyclodextrin包接化合物を用いた中性pHでの経口投与法の有効・安全性を黒色腫担癌小動物と一部ヒト患者でのデータで確認。2.メラニン生成活性の高いAと低いB,Cの培養ヒト黒色腫細胞3株を樹立。^<10>B-BPA処理、熱中性子照射。Aは低照株Bー16より致死高くB,Cは低い。3.京大原子炉一年間稼動停止のため実験的研究を中断、体液の重水置換による深部照射効果につき理論計算を進めた。4.武工大炉照射場の中性子とγ線の線量分布を詳細に測定し、足裏などの限られた部位については照射条件改善の余地を発見。5.京大炉に不調発生、その対策に追われて予定進行せず、平成元年度は修復・稼動の見込み。6.^<10>B-BPA懸濁液を3g/kg用量で雌雄ラット70匹ずつに経口投与。全例2週間生存(LD_<50>>3g/kg)。投与後の体重、臓器重量は対照ラットと有意差なし。7.a)ヒトに皮下(又は経口)投与したBPA-fructose錯体のホウ素分析により、その皮内残留性小、腫瘍内集積性大を証明。b)予備実験の結果、sorbitol錯体の有用性に想到。8.黒色腫のMRI所見を、T_1強調像とT_2強調像のintensitiesを指標として把握し、得られた知見をメラニンによる常磁性体効果、腫瘍の組織性状の変化と関連させて考察・整理中。9.速中性子線治療で皮膚悪性黒色腫は22例中21例治癒(内17例は手術併用)、頭頚部悪性黒色腫では18例中50%治癒。b)速中性子線による皮膚の名目的標準線量NSDを求めた。1.昨年度までの4例に加え更に4例(計8;完治5、著効1、観察中2)の黒色腫患者を治療した。^<10>BーBPA果糖錯体の静注は無痛有効・安全である。

2.Lー又はD、Lー^<10>BーBPAを050μg/ml含有する2系統の培養液でBー16黒色腫細胞をincubate後、熱中性子照射しColony法で生残曲線を求めた。予期に反しLとDL体間に致死効果の差がない。来年度はプラズマ利用の質量スペクトル法で細胞内^<10>Bを定量後に致死効果を較べる。3.京大炉休止により予定実験を中断。中性子捕捉療法のための効果的な熱中性子collimation法、KUR炉用ビスマス・重水・黒鉛層の最適化につき検討した。4.武工大炉の照射野特性を詳細に計算、これで照射したポリエチレンファントム(^<10>B濃度:腫瘍内30、正常組織内3μg/g)内の吸収線量分布を評価した。5.京大炉の稼動再開に必要な修理、点検、外部交渉などの緊急業務に追われ所期の研究を遂行できなかった。幸にも被害を最小にくい止めて復旧した。6.8名の悪性黒色腫患者に実施した10回の熱中性子捕捉治療の経験から、正常皮膚に対する安全な中性子フルエンスは1.1×10^<13>n/cm^2程度と決定できた。7.アルカリ溶融分解ーmethyleneblue法と酸分解ーICP・AES(プラズマ利用の原子発光スペクトル)法の検出限界と定量誤差はほぼ同等。所用時間と処理可能検体数では後者が勝さること判明。但し前者の迅速性は改良の余地あり。8.D,LーBPAのキモトリプシンによる光学分割をpH5で行ない、光学純度が100%近いL体と80%前後のD体を得た。pH7.8では好結果を得なかった。今後は温度の影響も調べ度い。9.熱中性子捕捉治療症例における腫瘍内部の信号強度は、治療後は治療前に比べて、T1強調像ではより低信号を、T2強調像ではより高信号を示した。10.計画通りNSDとTDFを決定した。1.左足底に原発性結節性黒色腫をもつ57才男性につき即発γ線法による診断後、京大炉で治療照射。腫瘍は一時的な抑制を経て再増殖に転じた。切除手術施行,病状観察中。2.諸種濃度のD,Lー又はLー^<10>BーBPA液で黒色腫細胞を培養,細胞内^<10>BをICPーMS測定。1例:BPA200μg/mlで21.4と12.6μg/g(即ち1.7×10^8)細胞。L/DLは常に1.52.0。3. ^6LiF含有の中性子吸収体とポリエチレン製中性子反射体を組合せて作ったコリメ-タの照射線量制御能力をファントム実験で確認。4.武工大炉照射場の構造をリチウムタイルを用いて改善する計画は炉本体のトラブル発生による運転停止のため施工延期。5.本療法では当初使用の^<10>BーBPA・Hclに代えてBPA果糖錯体が現用されている。後者の場合,全身麻酔よりもジアゼパムによる鎮静が優ることを確認。特に高令者に適切。6.黒色腫患者9例の皮膚反応で推定した正常皮膚の最大安全フルエンスは,皮内^<10>B濃度35μg/g,照射野面積50cm^2以下なら1.01.1×10^<13>n/cm^2で,照射野が大きいほど減少。7.腫瘍加温は辺縁部の局所血流増加(1.6倍)を越すが,中心部も含んだ腫瘍全体の血流増加は認め得ない。腫瘍/皮膚の^<10>B濃度比の上昇は意外に少く1.2倍。8.(1)試料量100mg,高温加熱,遠心分離機使用により2hr以下で分析可能化。(2)皮下脂肪の分解には現行の(H_2O_2+HclO_4)液より硝酸が有利。(3)同位体希釈法は予備実験で有望。9.酵素法で光学純度ほぼ100%のL体とD体を数gブフ採取。溶解度法は時間を要し,純度・収量ともに劣る。HPLCは純度検定に好適。10.ヒト
Beyond-Binary Computingのシステム統合

本基盤研究では,交付申請書の13に対応して,以下の研究を実施した..1.ハードウェアアルゴリズム記述言語ARITHの実用バージョンを開発するとともに,2進数系と非2進数系の最適な融合に基づく高性能ハードウェアアルゴリズムをARITHによって系統的にライブラリ化した.また,そのライブラリを用いた各種演算回路のモジュールジェネレータを開発した.特に,並列乗算器を中心としたモジュールジェネレータを開発し,web上で公開した.2.ARITHによって記述された各種ハードウェアルゴリズムを2値論理(電圧モードCMOS)と多値論理(電流モードCMOS)の混載回路によって最適に実現するための設計フローを開発した.この設計フローを用いて,ARITH記述を2値論理・多値論理混載ネットリストに変換するとともに,新たに開発したセルライブラリにマッピングすることで,2値論理・多値論理混載レイアウトを実験的に生成した.また,開発した設計フローを各種のシグナルプロセッサの設計に適用し,実用上のインパクトについて評価した.3.単電子トランジスタ(SET)を用いた連想メモリを設計・開発するとともに,その性能評価を行い,低消費電力向けLSIシステムへの応用を検討した.また,人工触媒素子に基づく無配線ナノエレクトロニクスの可能性についても検討した.各種の非線形結合振動子系を実現する人工触媒ネットワークを設計するとともに,2次元人工触媒素子チップを試作し,その動作を確認した.特に,興奮性反応拡散ダイナミクスをチップ上で再現し,BZ反応のような動的に伝搬する化学反応波の発生を確認した.また,チップ上で発生する化学反応波の可視化を試みた本基盤研究では,交付申請書の13に対応して,以下の研究を実施した..1.ハードウェアアルゴリズム記述言語ARITHの実用バージョンを開発するとともに,2進数系と非2進数系の最適な融合に基づく高性能ハードウェアアルゴリズムをARITHによって系統的にライブラリ化した.また,そのライブラリを用いた各種演算回路のモジュールジェネレータを開発した.特に,並列乗算器を中心としたモジュールジェネレータを開発し,web上で公開した.2.ARITHによって記述された各種ハードウェアルゴリズムを2値論理(電圧モードCMOS)と多値論理(電流モードCMOS)の混載回路によって最適に実現するための設計フローを開発した.この設計フローを用いて,ARITH記述を2値論理・多値論理混載ネットリストに変換するとともに,新たに開発したセルライブラリにマッピングすることで,2値論理・多値論理混載レイアウトを実験的に生成した.また,開発した設計フローを各種のシグナルプロセッサの設計に適用し,実用上のインパクトについて評価した.3.単電子トランジスタ(SET)を用いた連想メモリを設計・開発するとともに,その性能評価を行い,低消費電力向けLSIシステムへの応用を検討した.また,人工触媒素子に基づく無配線ナノエレクトロニクスの可能性についても検討した.各種の非線形結合振動子系を実現する人工触媒ネットワークを設計するとともに,2次元人工触媒素子チップを試作し,その動作を確認した.特に,興奮性反応拡散ダイナミクスをチップ上で再現し,BZ反応のような動的に伝搬する化学反応波の発生を確認した.また,チップ上で発生する化学反応波の可視化を試みた平成17年度は,交付申請書の項目A)C)に対応して,以下の成果を得た.A)ハードウェアアルゴリズム記述言語ARITHの実用バージョンの言語仕様を確定した.旧基盤研究で開発したARITHのプロトタイプ処理系では,アルゴリズムの機能表明が算術式表現のみに限定されており,応用範囲が制限されていた.そこで,機能表明に算術式と論理式の混在表現を含めるようにARITHの言語仕様を拡張した.算術式と論理式が混在したARITH記述を静的に検証する手法として,論理式から算術式への等価変換を行ったうえで数式処理により正当性を証明する手法を検討した.B)大規模システムLSIにおいて,2値論理回路と多値論理回路を混載・融合して用いるための2値・多値統合設計手法を検討した.まず,多値双方向電流モード回路方式(MV-CML)によるデータパス向けスタンダードセルライブラリを開発した.具体的には,各種基本論理ゲートに加えて,電圧/電流変換セル,SD(Signed-Digit)数加算器セル,電流モードバッファなどを設計した.さらに,自動配置配線ツールによるネットリストからの自動レイアウト生成を試みた.C)単電子デバイスの中でも,特に単電子トランジスタ(SET : Single-Electron Transistor)をターゲットとして2値・多値融合論理ナノエレクトロニクスの可能性について検討した.本テーマは,NTT物性科学基礎研究所と共同でおこなった.まず,SET/CMOS混載回路を2値・多値融合論理システムととらえ,その基本ゲートを開発した.さらに,SET物理モデルをSmartSpiceやHSPICEに組み込んだSET/CMOS混載回路シミュレータを開発し,回路の詳細設計フローを検討した.平成18年度は,交付申請書のA)C)に対応して以下の成果を得た.A)ハードウェアアルゴリズム記述言語ARITHの実用バージョンを開発した.この実用バージョンでは,各種の数系(非2進数系を含む)を用いた高速加算器,加算器ネットワーク,乗算器,積和演算器およびそれらの複合データパスの記述と検証を可能である.また,処理系のテストを行うとともに,検証の実行時間を評価した.B)2値論理回路(電圧モードCMOS)と多値論理回路(電流モードCMOS)のスタンダードセルライブラリを用いて,両者が混在したテスト回路を設計し,これを自動配置配線するとともに,生成されたレイアウトからのパラメータ抽出を行った.