hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
スピン1/2カゴメ銅鉱物における量子スピン液体状態の解明

スピン1/2カゴメ格子反強磁性体において発現するといわれている量子スピン液体状態の物性解明を目指し、銅鉱物であるボルボーサイトやベシニエイトの純良試料合成と物性測定を行った。その結果、ベシニエイトがスピン液体の基底状態をとる候補物質であること、両物質の磁化過程に特異な磁化プラトー状態が現れることを見出した。(1)ベシニエイトBaCu3V2O8(OH)2ベシニエイトは銅の天然鉱物であり、理想的なスピン1/2カゴメ格子反強磁性体のモデル物質として期待できる物質である。報告者はBaCu3V2O8(OH)2の単相試料の人工合成に初めて成功し、磁化率及び比熱測定を行った。その結果、本物質がカゴメ格子にスピンが配列したスピン1/2反強磁性体であり、幾何学的フラストレーションの効果によって2Kまで長距離秩序・スピングラス転移を示さないことを明らかにした。低温では短距離秩序の発達が見られるが、スピンギャップは現れず、基底状態は何らかのギャップレススピン液体状態にある。(2)CdCu3(NO3)2(OH)6・H2O新しいスピン1/2カゴメ格子反強磁性体の理想的なモデル物質の候補として、CdCu3(NO3)2(OH)6・H2Oに注目した。本物質はこれまで単相で得られていなかったが、水熱合成法を用いることにより純良な単相試料を得ることができた。磁化率・比熱を測定したところ、スピン1/2の反強磁性体であり、4Kで弱強磁性相に相転移することが明らかになった。この弱強磁性相は、何らかの原因でスピンが傾いた傾角反強磁性相である。今後、この磁気秩序相の磁気構造を明らかにする予定である。幾何学的にフラストレートした反強磁性体は、スピンダイマー系などと同様に磁化曲線に磁化プラトーの現れる舞台であり、実際に三角格子磁性体では多くの物質において磁化プラトーが発見されている。一方、カゴメ格子磁性体においても磁化プラトーが現れることが理論的に指摘されているが、実験的には観測されていない。平成22年度に、スピン1/2カゴメ格子反強磁性体の候補物質であるvolborthite Cu3V2O7(OH)2 2H2Oとvesignieite BaCu3V2O8(OH)2のパルス強磁場下における磁化測定を行った。その結果、これらの物質において磁化プラトーに対応すると考えられる磁化の飽和傾向を発見した。volborthiteは60T以上、vesignieiteは55T以上の磁場において磁化プラトーを形成する。興味深いのは、これらの磁化プラトーの磁化が共に飽和磁化の40%に生じる点である。これは理論的に指摘されている飽和磁化の1/3よりも20%程度大きい。この磁化の差は、volborthiteにおいて観測された磁化ステップ現象と共通の起源をもち、何らかのカゴメ格子反強磁性体に特有の機構に基づいている可能性がある。
GPS電波の掩蔽測定を用いた温度プロファイルの観測法に関する研究

水蒸気は多くの大気過程で重要な役割を担っているため、大気力学を理解する上で水蒸気構造に関する情報は重要である。我々は新しい水蒸気計測手法として、ダウンルッキング型GPS掩蔽法(以下DL掩蔽法)に注目した。これは富士山などの孤立峰山頂から地平線に沈み行くGPSを観測し、ある特定地域における地表付近の水蒸気鉛直構造を高精度で計測できると考えられている。そこでDL掩蔽を実現し、そのデータ解析を行うべく解析システムの開発に取り組んだ。解析システムは導出された水蒸気が数値天気予報に利用するのに十分な精度を持つ様に設計し、シミュレーションを通して精度検定も実施した。GPS掩蔽法による水蒸気計測は、GPS電波の屈折特性(伝搬経路の湾曲程度を表す屈折角)から屈折率を導出することで行われる。私は屈折率導出のため、最小二乗法とAbel変換の2通りの方法によるソフトウェアを開発した。前者については昨年度完成させ、シミュレーションデータを使った検定では鉛直分解能100mで0.1hPaの精度を持つ水蒸気が導出できることを確認している。一方、Abel変換は低軌道衛星によるGPS掩蔽法の解析では一般的に使われているが、DL掩蔽観測データの解析に実践的に適用するのは初めてである。低軌道衛星とDL掩蔽法の場合では、大気中を通過する伝播経路に違いがあり直接的にはAbel変換を適用できないため、"パーシャル屈折角"を導入して解析を行った。シミュレーションデータを用いた検定では非常に有用であることが確かめられた。京都大学宙空電波科学研究センターで富士山DL掩蔽観測データから解析された屈折角を用いて、今回開発したAbel変換の解析を実施し、屈折率鉛直分布の導出に世界で初めて成功した。この屈折率は、ラジオゾンデ観測とも良い一致を示す。この結果をオーストリアで9月に行われたOPAC-1ミーティングで発表した。また、Abel変換のシミュレーションについては、6月の合同大会及び1月のGPS気象学国際ワークショップで発表をした。
高校交換留学経験がその後の社会生活における行動や態度に与える影響

本研究のテーマである高校留学は、発達状況、留学中にする体験(例:ホームステイで家族の一員となる)、帰国後の課題(例:大学受験)などの点で、大学での留学とは異なる。しかし、高校留学は「大学での留学に向けたお試し」と認識されることも多く、高校留学にフォーカスした研究は少ない。高校留学を適切に促進するためには、高校留学の独自性を明らかにすることが重要である。また、保護者や高校教員の大きな関心は、留学体験が帰国後どのように役に立つのかという点にある。しかし、留学の長期的な成果に関する研究は、高校留学に限らず留学全般で不足している。人材育成政策の一環として、留学の影響が数年後にどのように現れるのかを詳しく明らかにすることも重要な課題である。本研究はこれらの点をふまえ、交換留学という一形態を取り上げ、高校留学中の体験と帰国後への影響を明らかにすることを目的とする。具体的には、高校交換留学を体験した大学生24名に対して聞き取り調査を行い、データを修正版グラウンデッド・セオリー・アプローチ(M-GTA)によって分析して、大学生が自身の高校交換留学体験の意義を認識していくプロセスを示した。それは、異文化生活による自文化の相対化、派遣先の地域社会になじめたことによる自信の獲得という留学中の体験をもとに、帰国後は、周囲に惑わされず、自分がやりたいことをやればよいという信念で、大学進学や大学生活の過ごし方などを決めるようになっていき、その結果、交換留学体験を成長の源泉ととらえるようになるプロセスであった。本研究の意義は以下の点にある。1)現地の地域社会との密接な関わりや帰国後への大きな影響など、高校交換留学体験の独自性を示した。これは、保護者や教員の、高校留学への理解や指導に役立つ。2)大学生までの期間における高校交換留学の意義を示した。人材育成に高校交換留学体験が与える影響が示唆された。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、日本の高校生が1年間の交換留学経験を通してどのような「できごと」に出会い、そこから何を「学び」、さらにそれはその後の大学生活における実際の行動や態度にどのように活用されているのかを明らかにしようとしている。26年度はまず、25年度に実施した大学4年生13名に対するインタビューの内容を検討した。13名から61個の具体的な「できごと」および「学び」を抽出し、以下の点が明らかになった。1留学中に自分が成長したと感じた「できごと」は、「文化間移動にともなう問題」と「青年期の問題」(Furnham & Bochner, 1986)の両者から成っている。2上記の「できごと」からの「学び」は、アメリカでの先行研究(Hansel, 1986)とほぼ同様で、「個人の価値観やスキル」「対人関係構築」「異文化知識・感受性」「グローバルイシュー意識」に渡っている。ただし本研究では、机上の勉強以外の「異なる学習方法を知った」という「学び」が抽出されており、これは先行研究で言及されていなかった点であることから、日本人留学生の特徴である可能性がある。3留学で得られた61個の「学び」のうち、48個がその後の生活の具体的な場面で活用されていた。ここまで、リーダーシップ開発論における「一皮むけた経験」研究(金井, 2002など)を参考にしながら、高校交換留学によって得られる経験と学びを整理することができた(上記12)。今後は、インタビューで語られた「できごと」のコンテクストや「学び」に至った経緯を詳細に検討することで、高校生の留学で期待されるような成果をあげるために重要な要素を明らかにする。これによって、高校留学全般に対する実践的示唆が得られると考えている。3については留学経験の「活用」の概念の再検討を進めている。26年度末から追加インタビューを実施している。今後の見通しについては後述する。

それは、異文化生活による自文化の相対化、派遣先の地域社会になじめたことによる自信の獲得という留学中の体験をもとに、帰国後は、周囲に惑わされず、自分がやりたいことをやればよいという信念で、大学進学や大学生活の過ごし方などを決めるようになっていき、その結果、交換留学体験を成長の源泉ととらえるようになるプロセスであった。本研究の意義は以下の点にある。1)現地の地域社会との密接な関わりや帰国後への大きな影響など、高校交換留学体験の独自性を示した。これは、保護者や教員の、高校留学への理解や指導に役立つ。2)大学生までの期間における高校交換留学の意義を示した。人材育成に高校交換留学体験が与える影響が示唆された。研究の進行にともない、研究課題を設定し直したり、研究手法の一部を変更したりした。そのため、調査は必ずしも当初計画した通りには実施されていないが、これは、研究発表によりフィードバックを得たことで課題が絞れてきたり、分析を進めた結果研究上の問題点がはっきりしてきたりしたために修正や変更を加えたからであり、研究の停滞とはいえない。大学院の修了要件も順調に満たしつつあり、学位論文の審査と最終試験を除いて博士課程を終えた。全体的に見ると、研究はおおむね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。今後は主に以下の2点に取り組む。1)高校交換留学時の「できごと」が「学び」に至るプロセスの解明「できごと」が「学び」に至る過程にはある程度共通する要素があるのではないかと予測しているため、そのプロセスを明らかにしたい。高校交換留学での「学び」のしくみが明らかになれば、これまで高校留学の現場で蓄積されてきたサポートのありかたを、理論的に支えることができる。また、「学び」のしくみに則った留学プログラムを開発することで、留学形態の多様化の中でも留学の質を保証することができると考えられる。2)留学経験の「活用」という概念の再検討これまで、留学経験の「活用」を「留学経験から得たものを帰国後に出会う具体的な場面で実際の行動に移すこと」としてきたが、留学経験の活用促進という研究目的に照らすと、どのような場面での「活用」なのかをさらに絞り込む必要があると思われる。26年度末から始めた追加インタビュー調査は、この点を意識して実施している。当初計画していた質問紙調査は実施せず、27年度も引き続きインタビューデータを収集して、留学中の「できごと」・「学び」とその「活用」の関係を説明するモデルを作成したい。これは、高校留学経験の「活用」を、緩やかな形で長期的に支援していくしくみを構築することに役立つと考えられる。
電子カルテのデータマート化による糖尿病医療情報解析

糖尿病のように複雑かつ患者数の多い疾患を解析しより良い治療法を確立するためには、病態に関与する多数の因子をデータマート化して解析するのが有力な方法である。医事・検査・薬物情報といったすでに構造化されている医療情報については比較的容易にデータマート化することができるが、自由記載形式で入力された診療録情報についてのデータマート化は困難である。本研究においては、テンプレートを利用してできるだけ多くの糖尿病に関する医療情報をデータマート化することを試みたびそしてデータマート化した医療情報を多変量解析・データマイニング・最適化解析などさまざまな方法で解析した。病棟カルテの電子カルテ化に伴い、退院サマリーをテンプレートを用いて入力できるようにし、データマートへ簡単に移行できるようにした。従来の退院サマリーに関しては、ほとんど同一の形式でワープロを用いて作成されていたが、病名に関してはOCRを用いてデータマートへ取り込むことができるようになった。従来から取得していた医療情報に加えて退院サマリーもデータマート化することができ、全部で1,000万件以上の医療情報を収集し、効率よく解析することが可能となった。データマートの一部をサーバ・クライアントシステムに移行し、本研究に関与した研究者がデータにアクセスすることが可能になった。データマート化された医療情報を用いて、HbAlcの季節変動に関する検討、血糖コントロールを予知しうる初診時因子をはじめとする解析を行い、学会・論文を通じて発表した。また、糖尿病のように多数の因子が複雑に関与している疾患は、背景因子とエンドポイントは非線形的な関係がある。そのような関連性の分析には、従来の多変量解析よりもデータマイニング手法に解析がより優れていることを明らかにした。電子カルテは公正・可視・保存性など多くの点で有用であり、急速に普及してきている。しかし、まだ診療と医事会計に利用されているにすぎず、臨床研究に応用する試みはほとんど行われていない。電子カルテは端末から入力された情報を瞬時に正確に処理・保存を行う必要がある基幹系システムと位置づけられる。一方、保存された膨大な医療情報を分析するためには、基幹系システムとは独立したデータマート(データウェアハウス)などの情報系システムを構築する必要である。我々はすでに糖尿病医療情報データマートの構築を行い、種々の解析を行ってきた。しかし、医事課情報、検査データ、処方などすでにデータベース化されている医療情報のデータマート化は比較的容易であったが、診療録に書かれているテキストの情報のデータマート化は困難であった。東京女子医科大学病院では2003年から外来部門が電子カルテ化されたが、糖尿病センターに通院する患者についてはできるだけテンプレートを用いて診療録を作成するような仕組みを作っていた。今年度は、ほとんどがテンプレートを用いて入力されている初診時情報(主訴・病歴・既往歴・家族歴、現症)のデータマート化を試みた。その結果、1年間に初診した約2,500名の患者の初診時医療情報をデータマートに統合することができた。そして、これらのデータマート化された医療情報を用いて、HbA1cの季節変動に関する検討、血糖コントロールを予知しうる初診時因子をはじめとする解析を行い、学会・論文を通じて発表した。

しかし、医事課情報、検査データ、処方などすでにデータベース化されている医療情報のデータマート化は比較的容易であったが、診療録に書かれているテキストの情報のデータマート化は困難であった。東京女子医科大学病院では2003年から外来部門が電子カルテ化されたが、糖尿病センターに通院する患者についてはできるだけテンプレートを用いて診療録を作成するような仕組みを作っていた。今年度は、ほとんどがテンプレートを用いて入力されている初診時情報(主訴・病歴・既往歴・家族歴、現症)のデータマート化を試みた。その結果、1年間に初診した約2,500名の患者の初診時医療情報をデータマートに統合することができた。そして、これらのデータマート化された医療情報を用いて、HbAlcの季節変動に関する検討、血糖コントロールを予知しうる初診時因子をはじめとする解析を行い、学会・論文を通じて発表した。
ナノ空間の表面効果による真空コンダクタンスの気体依存性

我々は、ナノピペットの真空コンダクタンスを計測することによって、ピペット内径と内壁清浄度の確認ができることを見出した。そこで本研究では、様々な気体分子についてナノピペットにおける真空コンダクタンスを一次側の押し圧を変化させて計測することにより、ピペットの内径と内壁清浄度についての情報をより詳細に明らかにする手法を開発する。本研究の成果は、ガラスナノピペットでの真空コンダクタンス計測によるナノ空間での表面化学計測という新たな計測分野を開発するだけでなく、ナノ流体計測や微小流量供給法の開発など関連する学術分野への幅広い応用、展開が期待される。
採血を受ける子どもの非効果的対処行動と関連要因:個別的プレパレーションをめざして

本研究の目的は,採血を受ける子どもを対処行動から非効果的群と効果的群に分類し,非効果的な対処行動をとる子どもの関連要因を明らかにすることである。小児科外来で採血を受ける3歳から6歳の子どもと保護者49組を対象とし,保護者による質問紙調査と採血場面の参加観察法を実施した。その結果,非効果的群12名,効果的群35名に分類され,非効果的群は効果的群に比べて年齢が有意に低かった。また,採血前の保護者の予測と採血前の子どもの行動において,情緒スコア,協力行動スコアが有意に高く,採血時に対処行動を上手くとれない子どもは,保護者も予測しており,採血前から落ち着かず協力的でない行動を表出していた。以上より,採血を受ける子どもに対して,採血前に年齢,保護者の予測,採血前の子どもの行動を把握することが重要であり,これらをアセスメントすることで個別性を兼ね備えたプレパレーションにつなげられることが示唆された。本年度は,本研究の採血を受ける子どもの非効果的対処行動とその関連要因を明らかにするという目的の中で,子どもの採血場面での対処行動を効果的,非効果的に分類できる評価尺度が重要であるため,まず評価尺度の検討に重点を置いた。採血や注射を受ける子どもの対処行動に関する先行研究を調査し,子どもの採血における対処行動を効果的,非効果的に分類でき,かつ信頼性,妥当性の高い評価尺度を選択し,本研究に使用できる評価用紙を作成した。また,先行研究により,一連の採血場面をそのまま通してではなく,子どもが処置室に入室してから穿刺まで(I期),穿刺から抜針まで(II期),抜針から処置室退室まで(III期)の3つの時期に分類して検討することが,本研究を遂行するにあたりポイントとなってくることを調査した。この分類は,それぞれの時期による対処行動の特徴を明確にすることにつながり,より非効果的対処行動と関連要因の検討が可能になるのではないかとと考えられる。そこで,本研究でも採血時期を3つの時期に分類して調査することとし,評価用紙に組み込んだ。その後,調査を実施するにあたり必要となる同意書,依頼書などの必要書類を揃え,調査施設と交渉し内諾を得,山形大学医学部倫理委員会より研究についての承認を受けた。現在,調査施設となる病院の倫理委員会へ倫理審査を申請中であり,ここで承認された後,直ちにデータ収集が開始できるよう準備を進めているところである。本研究は採血を受ける子どもを対処行動から非効果的群と効果的群に分類し,非効果的対処行動とその関連要因を明らかにすることを目的とし,今年度は,小児科外来で採血を受ける3歳から6歳の子どもと保護者を対象としアンケートと参加観察法により調査を実施した。調査期間は2009年6月から9月とし,方法は,外来で採血を受ける子どもの採血中の対処行動を参加観察法にて評価し,非効果的群と効果的群に分類した。対処行動の測定は協力行動スコアと情緒スコアを用い,保護者への質問紙は,子どもの採血や入院経験に加え,保護者自身の不安,予測する子どもの行動を同スケールで回答してもらい,それらと採血前の子どもの行動から非効果的群の関連要因を検討した。その結果,対象となった子どもの平均年齢は4.8±1.1歳,男児26名(55.3%),女児21名(44.7%)であり,全員が過去に採血を経験していた。調査項目と協力行動スコア,情緒スコアの総得点から効果的群(男児20名,女児15名),非効果的群(男児6名,女児6名)として比較したところ,子どもの年齢(P=0.013)に差があり,非効果的群は効果的群に比べて年齢が有意に低かった。また,採血前の子どもの行動(P=0.012)と保護者の予測(P=0.000)にも差がみられ,非効果的群は効果的群に比べて採血前の行動も協力的でなく落ち着いておらず,保護者の予測とも一致していた。採血時,対処行動をうまく取れない子どもは,採血前から協力的な行動が取れず落ち着かない行動を表出しており,また,子どもの特性をよく理解している保護者は,それまで経験した場面において子どもの行動を的確に予測することが出来ていたと考えられる。採血前にこれらを情報収集しアセスメントすることにより,子どもの特性を把握し,個別性を兼ね備えたプレパレーションが可能になると考える。
マルチメディアコンテンツを含むオンラインコースの開発と大学公開講座での応用研究

ネットワーク対応型のマルチメディア教材を高等教育機関で開発しネットワークを通じて世界に向けて発信し、高等教育の国際競争力を高める努力は今日全ての高等教育機関に求められる社会的要請であり、同時に高等教育機関が有する知的資源を広く社会に還元することは地域における学習機会の多様化と履修形態の柔軟化という高等教育の今日的課題に応える意味を持つものである。多くの高等教育機関が各種の公開講座プログラムを地域社会に提供しているが、従来型の集合スタイルの公開講座では受講者数にも限りがあり、地域社会の中で広く高等教育機関の資源を活用するという面で限界を持つものといわざるを得ない。これに対してネットワーク対応型のマルチメディア・コンテンツなら複数大学間の授業等での共同利用も可能であり同時にネットワークを通じて学外に開放・公開することが可能となる。本研究は高等教育機関が有する知的資源をマルチメディア・コンテンツとして教材化し、授業等での利用促進を支援し、同時に通信衛星やインターネット等のネットワークを通じて広く地域や世界に向けての開放・公開の試行的実験を含む本研究は大学の知の再構築が求められる21世紀初頭の大学改革への強力な支援となることが期待され、21世紀の高等教育に求められる大学等のIT化の実現に貢献できるものと思われる。平成14年度においてはマルチメディア対応型の教材開発に向けての準備として東京大学総合研究博物館の企画展(『学位記』展)を素材としてビデオ収録し、コンテンツ化のための編集作業を行った。この企画展は東京大学における進行中の研究の最前線を『学位』、つまり博士課程の研究に的を当てて東京大学の知のプレゼンスの公開を図るものとして企画されたものである。ビデオ収録にあたっては29のブースの全ての展示物を収録し、編集段階で、導入としての学位の歴史、文化人類学とフィールドワークをプロローグとして、(1)自然科学の最前線(基礎研究の最前線)、(2)工学研究の最前線(応用研究の最前線)、(3)人文・社会科学研究の今、という3つの分野にまとめ、全体として東京大学の研究の最前線が総合的に理解される構成をとった。本来、この企画展自体は東京大学の研究がいかに多様な広がりを持つかを社会に向けて公開することを目的とするものではあるが、学位という点から見れば毎年1000件に及ぶ博士課程の研究の一端に過ぎないものであり、限られた資源から東京大学の多様な研究の有様を総合的に理解させるためには編集段階での整理、つまり研究分野のカテゴライズが不可欠と判断した。編集されたビデオコンテンツは著作権処理をした上でメディア教育開発センターが現在運用しているNIMEワールド(通信衛星とビデオストリーミングによる映像コンテンツの世界発信)により、世界に向けて発信する準備を進めている。NIMEワールドは広帯域の通信衛星パンナムサットの運用により世界195国での受信が可能なシステムであり、ビデオストリーミングによる配信も併用しており、世界各地からのフィードバック情報が期待される。国内的にはビデオストリーミングによる発信とその評価により今後電子メディアコンテンツ化への必要な情報を付加し、マルチメディアコンテンツとしての拡張を行っていく計画である。平成15年度においてはマルチメディア対応型の教材開発の一環として現在学会や論壇で活発な論議が展開されている『昭和天皇』を巡る戦争指導とその評価を、この分野で最も注目されている研究者三人(『昭和天皇と戦争』の著者Prof.Dr.Peter Wetzlerラインラント・プファルツ州立大学教授、原武史明治学院大学国際学部助教授、昭和史、現代史に関連する多くの著作を持つジャーナリスト保坂正康氏)の鼎談を元に3本のビデオ教材を制作し、このビデオ教材をベースに電子メディア教材(DVD教材)3本を制作した。同時に電子メディア化されたコンテンツがメディア情報学習環境の中で流通され学習教材として活用される際の要件を、メディア教育開発センターが試行的実験として運用している国際教育チャンネル(NIMEワールド)のビデオストリーミング配信の受信アンケートという形で行った(平成15年7月)。海外からの80名のフィードバック情報を分析した結果、ビデオストリーミングによる映像受信は受信者のメディア情報環境に依存する部分が多いが、画像、音声という学習教材に不可欠な部分で十分有効である事が確認された。この検証調査の中ではコンテンツに関するニーズ調査も実施されたが平成15年度に制作されたコンテンツはニーズ調査を踏まえて制作したものである。またこの調査では英文テロップ等の速度により教材としての使い易さが左右されることも確認され、コンテンツの制作に際してはこうした評価を取り込む形成的評価に留意した。

なおコンテンツ化にあたってはネイティブスピーカーの監修による英文テロップを付する事で国内外での活用促進を図るべく意図し、鼎談者の評価も高いものであった。さらに、この分野で先行している米国の状況に関して、カーネギー財団教育部門(The Carnegie Foundation for the Advancement of Teaching)のKnowledge Media Laboratory所長飯吉透氏を講師に招き研究会を開催した(平成15年12月)。最終年度に当たる平成16年度は前年度に作成した3本のコンテンツ(『Historians Views of the Showa Emperor』、『Accountability War?』、『The Showa Emperor and his War Accountability』)の評価を、連携先のラインラントプファルツ州立大学日本センター所属の学生を中心に行った。二年度のストリーミング配信によるコンテンツ評価に加え、今回はコンテンツの内容を自由記述により評価してもらい、その結果をKJ法の手法により分析した。その結果、日本の高等教育機関が有する知的資源を教材化して各種のメディアを媒体に情報発信する場合、海外のニーズを踏まえた情報発信でなければ単なる自己満足に陥る危険があることが明らかにされた。こうした文脈の中で、膨大なコンテンツ群を有する放送大学教材の国際利用の可能性を探る一環として、ビテオ素材の再編集という手法による素材化の具体例を報告書に示した。当初の計画ではマルチメディアコンテンツを含む内容をコンピュータネットワークというメディア環境を通じて広く国内外に情報発信するコースの開発を、当初は国際教育チャンネルのネットワークとして構築されたインターネットストリーミング上で展開する予定であったが、やむを得ない事情でネットワークの利用が不可能となり、連携先のドイツの大学のネットワークの利用とDVDパッケージによるコンテンツ評価という形態を取らざるを得なかったが、日本の高等教育機関が有する知的資源をサイバーメディアを含む多様なメディアを活用して発信する際の多くの知見を得ることができた。
インスリン様増殖因子による心臓手術後心不全の遺伝子治療に向けての基礎的研究

本研究は、IGF-Iを心筋のみに発現するアデノウィルスベクターの系を用いて心臓手術時にIGF-Iを心臓に特異的に発現させることにより、心臓手術後の心不全に対しての遺伝子治療に向けての基礎研究を目的とする。本研究で行う予定の事項は、以下の3点であった。1、LacZを発現するアデノウィルスベクターをラット摘出心に感染させ、心臓への遺伝子導入および蛋白発現効率の検討を行う。2、心筋特異的なプロモータ(ミオシン重鎖プロモータ)により高率にIGF-Iを心筋のみに発現させるアデノウィルスシステム(Cre-lox-P system)を構築し、ラット心移植モデルに感染・発現させ、発現効率および心機能への影響を検討する。3、上記が成功した場合には、実験的心筋梗塞犬または高頻度ペーシング心不全犬を用いて人工心肺下にIGF-Iアデノウィルスベクターを導入し、大型動物における本遺伝子治療の効果を検討する。1、に関しては多くの基礎実験の末、ラットの大動脈弁上にアデノウィルス(AxCALacZ)を注入することによりほぼ100%の心筋細胞にLacZを発現させることに成功した。このことにより心臓手術後心不全の遺伝子治療が可能であることが確認された。2、に関しては、Cre recombinaseの上流に心筋特異的なミオシン重鎖のプロモータを組み込んだアデノウィルスを作製し、lox-P sequennceに挟まれたneo遺伝子をサイトメガロウィルス(CAG)プロモータとLacZのコード領域の間に組み込んだ標的ウィルスと培養心筋細胞に二重感染させることにより、心筋特異的なLacZ遺伝子の発現を確認した。3、でめざした大型動物での実験は現在進行中である。また、ラット肥大心に1、の方法を用いて心肥大の遺伝子治療が可能であることを示すことができた。本研究は、IGF-Iを心筋のみに発現するアデノウイルスベクターの系を用いて心臓手術時にIGF-Iを心臓に特異的に発現させることにより、心臓手術後の心不全に対しての遺伝子治療に向けての基礎研究を目的とする。平成10年度に行う予定の事項は、以下の2点であった。1、LacZを発現するアデノウイルスベクターをラット摘出心に感染させ、心臓への遺伝子導入および蛋白発現効率の検討を行う。2、心筋特異的なプロモータ(ミオシン重鎖プロモータ)により高率にIGF-Iを心筋のみに発現させるアデノウイルスシステム(Cre-lox-P system)を構築し、ラット心移植モデルに感染・発現させ、発現効率および心機能への影響を検討する。1、に関しては多くの基礎実験の末、ラットの大動脈弁上にアデノウイルス(AxCALacZ)を注入することによりほぼ100%の心筋細胞に細胞にLacZを発現させることに成功した。2、に関しては、Cre recombinaseの上流に心筋特異的なミオシン重鎖のプロモータを組み込んだアデノウィルスと、lox-P sequennceに挟まれたneo遺伝子をサイトメガロウイルス(CAG)プロモータとIGF-Iのコード領域の間に組み込んだ標的ウィルスの双方が完成した。現在、その組織特異性に関してin vitro実験にて確認中である。以上により、平成11年度は上記の1、2、を組み合わせ、心筋特異的アデノウィルス発現システムのin vivoにおける有効性の確認、さらに心不全に対しての遺伝子治療に向けての基礎研究を動物実験レベルで進めることが可能になった。本研究は、lGF-Iを心筋のみに発現するアデノウィルスベクターの系を用いて心臓手術時にlGF-I心臓に特異的に発現させることにより、心臓手術後の心不全に対しての遺伝子治療に向けての基礎研究を目的とする。

1、LacZを発現するアデノウィルスベクターをラット摘出心に感染させ、心臓への遺伝子導入および蛋白発現効率の検討を行う。2、心筋特異的なプロモータ(ミオシン重鎮プロモータ)により高率にIGF-Iを心筋のみに発現させるアデノウィルスシステム(Cre-lox-P system)を構築し、ラット心移植モデルに感染・発現させ、発現効率および心機能への影響を検討する。3、上記が成功した場合には、実験的心筋梗塞犬または高頻度ペーシング心不全犬を用いて人工心肺下にIGF-Iアデノウィルスベクターを導入し、大型動物における本遺伝子治療の効果を検討する。1、に関しては多〈の基礎実験の末、ラットの大動脈弁上にアデノウィルス(AxCALacZ)を注入することによりほぼ100%の心筋細胞に細胞にLacZを発現させることに成功した。このことにより心臓手術後心不全の遺伝子治療が可能であることが確認された。2、に関しては、Cre recombinasceの上流に心筋特異的なミオシン重鎮のプロモータを組み込んだアデノウィルスを作製し、lox-P sequennceに挟まれたneo遺伝子をサイトメガロウィルス(CAG)プロモータとLacZのコード領域の間に組み込んだ標的ウィルスと培養心筋細胞に二重感染させることにより、心筋特異的なLacZ遺伝子の発現を確認した。3、でめざした大型動物での実験は現在進行中である。また、ラット肥大心に1、の方法を用いて心肥大の遺伝子治療が可能であることを示すことができた。
チアノーゼ性心疾患患者の心筋細胞に対する体外循環中及び再灌流時の高濃度酸素の影響

低濃度酸素実験モデルの作成生直後の家兎を実験動物とし、生直後より低濃度酸素(PaO2=50mmHg)の条件下で飼育し、生後2日目に実験を行った。低酸素濃度体外循環モデルの作成体外循環中あるいは再灌流中の動脈血酸素濃度分圧は実験群により変更し以下の5群(各群n=5)の比較検討を行った。Control群:体外循環中のPaO2を一貫して500mmHgとした群Hypo群:体外循環中のPaO2を一貫して80mmhgとした群A群:体外循環中のPaO2を80mmhgとし再灌流時PaO2を500mmHgとした群B群:体外循環中のPaO2を80mmhgとし再灌流時PaO2を10分かけて500mmHgに上昇させた群C群:体外循環中のPaO2を80mmhgとし再灌流時PaO2を1時間かけて500mmHgに上昇させた群検討項目上記5群間の心機能、再灌流障害の指標を測定した。結果群において再灌流後の心機能は温存され再灌流障害の程度は有意に軽減された。本研究は体外循環下心停止および再灌流モデルにおいて、体外循環時及び再潅流時の高濃度酸素が生下時より低酸素にさらされた心筋細胞にどのような障害を与えるかを検討することが目的である。平成11年度の研究実績は以下に示すごとく低酸素濃度実験モデルの作成及び体外循環モデルの作成を行なった。実験モデルの作成に先立って心筋障害の指標としてheartfatty acid-binding proteinを用いることが妥当か否かを評価し、再環流障害の指標としてcirculating adhesion moleculesの測定の有用性を検討し報告した。体外循環モデルの作成pentobarbital静注による全身麻酔後、人工心肺回路を装着し血液心筋保護使用による100分の心停止及び2時間の再灌流を行いその後人工心肺から離脱させる。血液心筋保護液は20分間隔で投与する。体外循環中あるいは再灌流中の動脈血酸素濃度分圧は実験群により変更する。平成11年度は体外循環中及び再灌流中の酸素分圧を共にPaO2=500mmHgに維持するControl CPB群を作成した。平成12年は動脈血酸素濃度を低下させた群を検討する予定である。
湿潤粉粒体モデリングを用いた粒度分布適正化による生砂型の高強度化

異なる骨材として硅砂と人工セラミックス砂に対して粒度分布の同定方法を確立するとともに、粒度分布の違いにより圧密化挙動を違いをシミュレートできた。また粒度分布の同定では、計算機の規模に応じて同定個数を変化させてもほぼ同じ挙動を得ることができ、本アルゴリズムの汎用性を示した。また骨材の違いや粒度分布の広がりに着目して解析を実施したところ、特に骨材の違いに対して、充てん性状に違いが表れることを示した。一方で、粒度分布の広がりない条件をシミュレーションしたところ、平均粒径がほぼ同じで粒度分布が広がっているときと、ほぼ無いときとで顕著な差がない結果となった。特性実験で本挙動を確認したところ実験でも同結果となり、文献データと異なることが明白となった。これにはスクイズ圧縮時の造型スピードの影響が関与していることがわかった。造型スピードは今まで考慮されなかった要因で、現在の高速化する自動造型の実プロセスで重要な問題になると推測される。高速スクイズに対するシミュレーション技術を開発するとともに、検証のための実験装置の改良を進めている。造型スピードの影響を実験解析で明らかにするとともに、シミュレーションとの整合性を検証する必要がある。また、DEMのシミュレーションで問題となる離散要素数の増加及び接触判定における計算時間の増大に対して、パラレルコンピューティング技術を導入を試みた。また描画においては3D描画技術を導入し、視覚的に砂粒子の挙動を捉えることが出来るようになった。粒度分布に着目して高強度な生砂型を得るための粒度分布について検討を行った。本年度は、生型砂造型に対して骨材と被覆している粘着層をHard-Core/Soft-Shellで表現する湿潤粉粒体モデリングと、個別要素法(DEM : Discrete Element Method)を用いて、従来の文献結果に対してシミュレーションを実施した。骨材をセラビーズ3種と硅砂という異なる粒度分布をもつ生型砂に対してシミュレーションを実施したところ、粒度分布の違いが充填性へ及ぼす影響が現れることを確認できた。同時に、従来の基本プログラムにおいて、壁面との接触力を算出する部分や、充填性状としての空隙率を算出する部分でバグが見つかり修正した。またポストプロセッサとして、フリーソフトParaViewを検討するとともに、パッケージソフトのポストプロセッサの活用も検討した。さらに、高速演算のためのGPGPUへの展開及び並列化について検討した。また、粒度分布と粘着剤が砂層圧縮メカニズムに及ぼす影響をCooper-Eaton式を用いて分離するための実験装置を整備した。混練機や生型砂特性試験機は既設ものを用いる。加えて既設のCB(コンパクタビリティ)テスターにデジタル計測機器を取り付ける改良を行った。当初、仕様と異なる機器が納品されて手間取ったが、年度末までに納品された。測定用の圧力センサやデータロガーは購入済みで、粒度分布の異なる供試砂も購入済みで。ゆえに早期に全体を組み立てて、予備実験に取り掛かり、問題なければ本実験を開始する予定である。なお、本年度の成果は、9月開催の国際会議で報告予定である。湿潤粉粒体モデリングと個別要素法によるシミュレーションでは、従来の基本プログラムのバグを修正するなど、ほぼ計画通りに進行している。適用した文献データの粒度分布に対するシミュレーション結果が、従来結果とは少し違っており考察内容の検討を行っている。実験装置に関しては、当初納入された機器が仕様を満足するものではなく、数度の打合せと修正を行い、年度末に何とか納入された。ゆえに時間的に試行する時間がなかった。他の圧力センサや測定機器等は納入済みで、組み立てと試行を早期に実施する予定である。以上、全体としてはほぼ順調である。造型シミュレーションの開発では、生型砂造型に対して骨材と被覆している粘着層をHard-Core/Soft-Shellで表現する湿潤粉粒体モデリングと、ラグランジュ系解析の離散要素法(DEM : Discrete Element Method)を用いて、スクィーズ造型のシミュレーションを実施した。昨年度に続きプログラムバグを数点修正するとともに、本年度は高速計算のためのパラレルコンピューティングとGPGPUへの展開を模索した。硅砂や人工セラミックス砂に対する粒度分布の同定方法を確立することができた。本方法を用いると計算規模に応じて適当な要素数でシミュレーションすることが可能である。また骨材の違いや粒度分布の広がりに着目して解析を実施したところ、生型砂特性の違いによる造型挙動の違い(充填密度や空隙率)を示すことができた。一方で、粒度分布の広がりない条件をシミュレーションしたところ、平均粒径がほぼ同じで、粒度分布が広がっているときと、ほぼ無いときとで顕著な差がないとなった。この結果は文献とは異なる結果であり、引き続き、アルゴリズムの修正検討と数値解析を進めるとともに、特性実験を実施することで本現象の理論的かつ物理的考察を進めて行く予定である。昨年度に整備した粒度分布と粘着剤が砂層圧縮メカニズムに及ぼす影響をCooper-Eaton式を用いて分離するための実験装置であるが、要求仕様とズレがあって正確な測定が困難であったため調整に苦慮していたので、抜本的な改修を実施した。やっとシミュレーションの検証と照合のための特性解析が実施できる。実験装置ならびに特性実験についてはトラブルつづきであるが、シミュレーション開発の方は順調に進んでいる。粒度分布同定方法を確立し、色々な分布形状に対応出来るようになった。平均粒径の違いなど、生型砂の特性を取り込むことが可能である。これらアルゴリズムを実験検証していくする必要がある。全体としてはおおむね順調と判断する。

異なる骨材として硅砂と人工セラミックス砂に対して粒度分布の同定方法を確立するとともに、粒度分布の違いにより圧密化挙動を違いをシミュレートできた。また粒度分布の同定では、計算機の規模に応じて同定個数を変化させてもほぼ同じ挙動を得ることができ、本アルゴリズムの汎用性を示した。また骨材の違いや粒度分布の広がりに着目して解析を実施したところ、特に骨材の違いに対して、充てん性状に違いが表れることを示した。一方で、粒度分布の広がりない条件をシミュレーションしたところ、平均粒径がほぼ同じで粒度分布が広がっているときと、ほぼ無いときとで顕著な差がない結果となった。特性実験で本挙動を確認したところ実験でも同結果となり、文献データと異なることが明白となった。これにはスクイズ圧縮時の造型スピードの影響が関与していることがわかった。造型スピードは今まで考慮されなかった要因で、現在の高速化する自動造型の実プロセスで重要な問題になると推測される。高速スクイズに対するシミュレーション技術を開発するとともに、検証のための実験装置の改良を進めている。造型スピードの影響を実験解析で明らかにするとともに、シミュレーションとの整合性を検証する必要がある。また、DEMのシミュレーションで問題となる離散要素数の増加及び接触判定における計算時間の増大に対して、パラレルコンピューティング技術を導入を試みた。また描画においては3D描画技術を導入し、視覚的に砂粒子の挙動を捉えることが出来るようになった。製作した実験装置を用いて、粒度分布の異なる各種生型砂に対してスクイズ造型圧縮実験を実測予定であり、その実験結果とシミュレーション結果を比較しつつ、湿潤粉粒体モデリングと造型シミュレーションアルゴリズムの修正を実施する予定である。また、今後のシステムサンドへの展開を踏まえ、(公社)日本鋳造工学会の生型研究部会(研究テーマ「砂管理技術の再構築II」)に協力依頼しており、実ライン砂での実験解析をトライする予定である。トラブルつづきの実験装置は、昨年度末に抜本的な改良を実施し、当初の仕様に従い実験できることを確認した。供試材として、硅砂と人工セラミックス砂に対して、平均粒径の異なるもの数種、粒度分布の広がりが異なるものなど入手済みであり、以降は順調に特性実験を進めることが出来ると考えている。実験結果を踏まえて、湿潤粉粒体モデリングと造型シミュレーションアルゴリズムは適宜修正する予定である。加えて、実ラインを想定したシステムサンドへの展開では、(公社)日本鋳造工学会の生型研究部会(研究テーマ「砂管理技術の再構築II」)に協力依頼しており、引き続き検討を進めていく予定である。物品、消耗品の購入価格が当初計画と少し違っていたために次年度使用額が生じたが、基本的は計画通りである。物品と消耗品において購入価格が当初計画と少し違っていたために生じたが、ほぼ計画通りである。繰り越し分は、研究成果の発表や消耗品の購入に使用する計画である。
心筋症に関与するミトコンドリア遺伝子変異の解明

我々の研究により、心筋症のかなりの部分がミトコンドリア(mt)DNA変異に基づくmt心筋症であることが明らかとなった。患者の卵細胞由来の点変異は構造遺伝子上のmit^-変異と蛋白合成に関わる遺伝子上のsyn^-変異が知られているが、心筋症を含むmt病患者についてその累積生存率を計算し、syn^-変異がmit^-変異に比し重篤な症状を発現することを証明した。さらに、syn^-変異1つとmit^-変異2つをもち7歳で心臓移植を受けた症例と、同じsyn^-変異1つとmit^-変異1つをもち20歳で死亡した症例との比較から、点変異の効果が相乗的であることを明らかにした。また、心筋症患者においても高齢者と同様の心筋mtDNAの断片化が認められ、複製開始点を欠くminicircleが多数検出された。このmtDNA minicircleは、若年健常者の心筋においても認められた。Chanceによって開発された光ダイオードを用いた近赤外二波長光度計で、健常者・高齢者およびmt病患者の運動時における筋肉組織酸素濃度を非侵襲的に測定したところ、高齢者およびmt病患者において著明な組織の酸素化が証明された。組織酸素化のin vitroモデルとして、ヒト培養細胞を2日間高濃度酸素に暴露したところ、アポトーシスにより細胞は45日で全て死滅し、酸素暴露後3日でmtDNAは187種の欠失によって著明に断裂していた。一方、mtDNAが欠落したp^0細胞は酸素暴露の影響を受けず、mtDNAの断片化が酸素ストレスによるアポトーシスの主因であることが証明された。心筋症を含むmt病患者の組織において酸素化によるアポトーシスが進行していると考えられる。
iPS細胞のNotchシグナル制御を基盤とした顎骨再生の試み

前年度に樹立したドキシサイクリンを用いてNotchシグナル制御を可能とするNICD遺伝子発現制御性iPS細胞株の解析を行った。具体的には1 ug/mlの濃度でドキシサイクリンを加えることにより、NICD1の遺伝子およびタンパク質発現を検討し、コントロールが可能であることを確認した。また、NICD1の下流で働くHes1, Hes5, Hey1,およびHeyLの発言を検討した結果、Hes5およびHey1の遺伝子発現が有意に上昇することが明らかになった。これにより、ドキシサイクリンによりiPS細胞内のNotchシグナリングが調整できること示唆された。次に、樹立したiPS細胞をドキシサイクリン存在下でGrowth mrdiumおよびOsteogenic mediumを用いて培養した結果、ドキシサイクリンを加えたOsteogenic mediumで培養した群において多野郡では見られなかった、バブル状の形態を持つ構造物が見られた。Notchシグナルは神経提細胞分化に重要な因子であることから、外胚葉系の組織への分化を誘導した可能性が示唆される。今後、この細胞についてさらに遺伝子およびタンパク質の解析を続ける予定である。さらに、同様の培養方法を用いて、骨芽細胞分化を検討した。von Kossa染色およびAlizarin red染色を用いて評価した結果、ドキシサイクリン存在下、非存在下では有意な差は認められなかった。一方で、ドキシサイクリンを短期間のみ作用させた群においては僅かながら骨芽細胞分化の亢進が認められた。この現象に関しても更なる検討を進めていく予定である。Notchシグナル制御を可能とするNICD遺伝子発現制御性iPS細胞株を樹立した。具体的にはNICD遺伝子のエントリーベクターをAddgene社より購入し、当分野が所有しているPiggyBacトランスポゾン発現ベクターに組み込み、NICD遺伝子発現ベクターを構築した。この発現ベクターをマウスiPS細胞にエレクトロポレーション法により遺伝子導入し、耐性薬剤存在下にて培養することにより樹立した。樹立した細胞株のNICD1発現調節能を遺伝子レベルおよびタンパク質レベルで解析を行った。具体的にはRT-PCR法を用いてNotch1の発現および、Notchシグナルのターゲット因子であるHes1、Hes5、Hey1、およびHeyLの発現を検討した。ドキシサイクリン添加群において、Notch1および下流の遺伝子群の発現が有意に上昇したことを認めた。また、ウェスタンブロッティング法により、ドキシサイクリンの添加によりNICD1の発現が有意に上昇することを認めた。このことから、樹立したNICD遺伝子発現制御性iPS細胞株がドキシサイクリンの添加によりNICD1を誘導し、Notchシグナルを活性化させることが示唆される。また、使用した発現ベクターはNICD1とGFPがタンデムに発現するようにしており、GFPの発現を確認することで、NICD1の発現が確認することが可能であることが可能である。この特性を生かして、NICD1の発現が1 ug/mlのドキシサイクリン添加で最大となることを明らかにした。現在、この細胞を用いて、神経堤細胞への分化能の検討を行っているところである。iPS細胞に遺伝子導入し、細胞をセレクションする条件検討に時間を要したため、分化能の検討が終了していないが、現在行っており、おおむね順調であると考えられる。当初の予定通り、樹立したNICD遺伝子制御性iPS細胞株の神経堤細胞への分化能の検討を行う。その後、iPS細胞由来神経堤細胞をNICDの発現制御下で骨芽細胞に分化誘導し、骨芽細胞としての形質を試験管内および動物実験で評価する。試験管内の評価においては、樹立したNICD遺伝子制御性iPS細胞株から分化誘導した神経堤細胞を、当研究室で確立している骨分化誘導法に則り、ハイドロコルチゾン、β-グリセトフォスフェート、アスコルビン酸含有の培地で20日間から30日間培養し、骨芽細胞分化能及び骨基質産生能を評価する。NICD遺伝子の発現の有無による骨芽細胞への分化能も併せて評価する。

骨芽細胞分化能は、ALP染色やrunx2, osterix, osteocalcin等の骨芽細胞分化関連遺伝子の発現についてreal time RT-PCR法で解析し、骨基質産生能の評価にはカルシウム定量法、Alizarinred染色、von Kossa染色を用いて評価する。また、動物実験の評価には、マウス抜歯窩モデルおよびマウス頭蓋骨欠損モデルを用い、移植した細胞による骨再生の組織学的およびマイクロCT観察を行う。マウス抜歯窩モデルではマウスの上顎第一、第二、第三大臼歯を抜歯し、同部の抜歯窩を連続するように骨を削除する。マウスiPS細胞から神経堤細胞を介して分化誘導した骨芽細胞様細胞を抜歯窩に移植し、13週間後に抜歯窩を含む組織を摘出し、抜歯窩の治癒を組織学的に評価する。立体的な骨の形成状態及び骨密度は、マイクロCTを用いて定量的に解析する。また、ラット頭蓋骨モデルではマウスiPS細胞から神経堤細胞を介して分化誘導した骨芽細胞様細胞を免疫不全ラットの頭蓋骨欠損部に埋入し、35週間後に頭蓋骨を摘出する。骨再生を組織学的に評価する。本年度に行う予定であった分化能評価が、次年度に移動したため、試薬代として差額が生じた。次年度に予定している分化能評価のための試薬代として使用する予定である。
様々なニオイ環境に適した被服素材の検討

本研究では、様々なニオイ環境に適した衣服素材を検討することを目的として、全身、および末梢皮膚温、脳波、心電図、血圧、の生体反応の測定と官能検査を行なった。用いたニオイはローズ油、レモン油、ラベンダー油、オレンジ油、パインニードル油の香料5種と、尿臭のアンモニア、油臭のヘプタノール、汗臭のイソ吉草酸、魚臭のトリメチルアミンの生活臭4種の合計9種である。まず本研究では、ニオイ環境の違いによる生体反応の差を検討するため、被服素材として、綿100%シ-チングに9種のニオイおよび純水を吸着させ用いた。被験者は嗅覚異常のない成人女子である。実験は環境温湿度一定の既存の恒温室内で実施した。全身及び末梢皮膚温の測定には、現有のサーミスタセンサーとサーモビュアーを、脳波、心電図、血圧の測定には現有の多用途波計、を用い本設備備品費で購入の脳波解析プログラムにより解析を行ない、任意の周波数帯域別の含有率グラフや、数値データを求めた。官能検査として温冷感、快適感の申告を行なった。その結果、以下の知見を得た。1.平均皮膚温は、香料臭で下降し、生活臭で上昇する傾向が見られた。2.サーモビュアーによる末梢部(手背)表面温の測定においても平均皮膚温と同様の結果が得られた。3.C3、C4、01、02の4部位より導出した脳波基礎律動のα波及びθ波帯域のパワー値より、イソ吉草酸及びレモン油が覚醒水準を高め、ラベンダー油には緊張を抑制する作用があることが示唆された。4.心拍数はオレンジ油及びローズ油で減少する傾向が見られた。5.血圧は香料で低下し、生活臭で上昇する傾向が見られた。6.温冷感は香料でやや寒く、生活臭でやや暖かく感じる傾向が見られた。快適感は香料で快適に、生活臭で不快に移行する傾向が見られた。以上の結果より、香料はより快適な生活空間の創造に有効であり、また温冷感や皮膚温の変化から省エネ対策にも利用できそうである。生活臭は生体への影響が大きく、不快感、緊張感を高める効果があることがわかった。今後は特に、生活臭において衣服の素材を変化させて、生理的、心理的負担の少ない素材の検討を行なっていきたいと考える。
商用周波数同期整流用熱制御式超伝導整流素子に関する研究

超電導パワーエレクトロニクス素子のターンオフ特性試験を行なうとともに、応用を考えた時に問題となるトリガエネルギーによる損失の低減について検討を行なった。素子作成の手始めとしてチャネル-ゲート間接合の試作を行なった。すなわち、(1)銅酸化皮膜を用いた方法を提案し、銅クラッドされたNbTiの表面を酸化させることにより、チャネル-絶縁体の積層構造の形成を試みた。(2)真空蒸着法を用いた方法を提案し、NbTi超電導チャネル上に真空蒸着膜による絶縁層およびゲート層の形成を試みた。(3)NbTiフォイルとNiCrフォイルをテフロンシートで熱接着することで、チャネル絶縁体-ゲートの積層構造の形成を試みた。(4)素子の基礎特性や、整流特性についてまとめ、国際会議等で発表した。(5)チャンネルとゲート間の熱抵抗を減らす試みについてまとめ、国際会議等で発表した。(6)次の展開である、回転体中での利用について比較するための移動磁界型フラックスポンプについての研究成果を取りまとめ、応用超電導会議(ASC96)、電気学会論文誌Dにおいて発表した。以上の成果により、熱制御式超電導スイッチは整流素子として利用することが可能であることが示された。今後、ターンオフゲートエネルギーを減少させるための研究が必要である。また、スイッチングの効率を向上させなければ、実用化のめどが立たないことが判明した。そこで、本研究補助金により、薄い絶縁層の作成法を確立してきた。試作済みのスイッチの特性試験を推進し、ヒーター効率の向上の効果を比較するための標準データを取得した。さらに、(1)本制御整流素子は、超電導体、絶縁体、ヒータ材の多層構造であるが、各々が薄く、熱抵抗が小さいことが望ましい。このため、熱抵抗の小さい絶縁層の作成法の確立とヒータ層の形成を行い、スイッチングの高効率化を目指す。(2)スイッチング損失が最小で、しかも数msの超伝導復帰特性を持つ商用周波数で動作可能な素子を作成する。(3)スイッチング特性と構造(設計)パラメータとの関係を多くの素子試作の中から明らかにする。(4)超電導変圧器と組合せて、同期整流回路を構成する回路方式を明確にする。(5)酸化物系超伝導材料の適用性について、その特性を評価することによって検討する。可能ならば、スイッチング素子を試作するため、科学研究費補助金、基盤研究(B)(2)「商用周波数同期整流用熱制御式超伝導整流回路および素子に関する研究」を申請した。本年度は、膜厚コントローラによって真空蒸着装置を制御するための制御信号変換回路を製作し、蒸着作業の再現性向上を行った。また、超電導スイッチのチャネル電流が大きい場合のターンオフ特性について、実験データの蓄積を行った。試作した超電導変圧器について、機器定数を測定し、超電導状態での実験を試みた。その結果、以下のことが明らかとなった。・超電導フォイル上に絶縁層とヒ-タ層を蒸着によって形成するには、なお試行時間が必要である。