hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
細胞の致死回避に使われる染色体融合機構の解明

また、DNA二重鎖切断修復関連因子にGFPタグをつけ、その挙動についても観察したところ、ドットの数に明らかな増加が見られた。これは染色体上に「傷」がたまっていることを意味していると考えられる。この結果はこれまでに得られているセントロメア破壊にともなって染色体が不安定化するという結果と一致する。さらに染色体末端の不安定化と染色体末端融合との関連を調べるために、染色体末端の不安定化が生じることで知られるテロメア保護タンパク質の変異株でセントロメア破壊実験を行った。その変異株では野生株よりも顕著に染色体融合が増加することが明らかとなった。加えて、染色体融合の頻度が増加する相同組換え関連因子の欠損株ではセントロメアの破壊なしに染色体末端が不安定化することを見出した。したがって、染色体融合が生じるまでの間に染色体分配異常と染色体不安定化が生じており、おそらくそれらが染色体融合の引き金となっているものと考えられる。26年度が最終年度であるため、記入しない。本年度はテロメアに重点をおいた解析を行うことを計画していた。計画通りテロメア長の解析を行うことができ、またサブテロメア領域の不安定化と染色体融合との関連の一端を見出すことができたので、おおむね順調に進展していると判断した。本年度はDNA二重鎖切断修復に関わる因子の欠損株を用いてセントロメアを破壊するという実験を当初計画しており、その計画に従い、実験を進めることができたのでおおむね順調に進展していると判断した。今後まずは、染色体末端融合そのものに必要とされる因子を逆手遺伝学的手法を用いて探索していくことを予定している。今後はセントロメアを破壊してから染色体末端間での融合が生じて生き残るまでの間にどのようなこが起っているのかを明らかにしていくことを予定している。
分子階層でのシミュレーション基盤技術研究

多くのシステムバイオロジー的アプローチでは、個々の機能分子が過度に抽象化され分子としての実体を失った情報としてしか扱われない。その結果、変異の影響や薬剤との相互作用等を論じることが困難になっている。そこで、本研究では他の階層とのつながりを意識しつつ、分子レベルでの計算基盤の構築を行った。具体的には、チャネルタンパク質をターゲットとしたモデル構築手法の開発、長時間分子動力学シミュレーションの結果の解析法の開発、変異体のシミュレーションプロトコルの開発を行った。すべての生命現象は個々の物理化学的な相互作用の集積でできあがっており、マクロな生理学的現象を理解するのにも分子レベルの理解が欠かせない現象は多い。本研究では、マクロなレベルの生理現象の理解のための分子レベルの振る舞いの研究を行う。具体的には、分子論的なシミュレーションが十分になされていないヒトのチャネルタンパク質のモデル構築からスタートし、分子シミュレーション及び、一階層上のイオンの透過率の定量的計算までを行う基盤を確立し、薬剤やアミノ酸の点変異がイオンチャネルのマクロな機能に与える影響を明らかにする事をめざす。本年度は、hERGチャネルタンパク質のモデリングを行い、MDシミュレーションを開始した。また、モデルである影響を評価するために、実験で構造の解かれたkv1.2の構造を用いたシミュレーションも行った。すでに100nsecを超えるシミュレーションを行ったが、両タンパク質共にイオンの透過率が低く、有意な個数のイオンの透過を確認できていない。そこで、電圧を掛けたシミュレーション、カリウムイオンを増加させたシミュレーションも開始しすると同時に、シミュレーション条件(温度や膜分子組成、電圧など)をより広い範囲で探索し、多くのイオンが透過する条件を探索する。一方平行して、より長時間のシミュレーションに適したブラウン動力学シミュレーションの準備を始めた。プログラム自体は連携研究者の中村春木教授らが開発した物を利用して、木下らが新学術研究全体でのデータやり取りのためのインターフェースの構築を行っている。3月中にインターフェースの構築を完了する予定であったが、3月11日の震災の影響で、完成が遅れているが、次年度の早い段階での完成を目指している。本年度は、hERGチャネルタンパク質より一回り小さいモデルタンパク質としてVSOPを選んで、モデル化とシミュレーションを開始した。並行して、すでに構造が分かっているタンパク質としてkV1.2のシミュレーションを行い、モデルと実際の構造での差違を調べる事とした。kV1.2のシミュレーションに関しては、複数の電圧と異なるイオン濃度で合計3μ秒という長時間シミュレーションを行う事ができた。結果として、従来、透過率を稼ぐために行われていたイオン濃度を高くしたシミュレーションでは、生理条件下とは異なる透過メカニズムになっていることを見いだすことができた。一方平行して、より長時間のシミュレーションに適したブラウン動力学シミュレーションを行ったが、高い精度を得るには至っていない。そこで、長時間のkV1.2のシミュレーション結果を利用して、状態遷移モデルによる新しい解析手法の開発を行い、短い時間のMDから長時間シミュレーションと同様の結果を得られるかどうかの検討を開始した。高精度にイオン透過率を計算するには、精度の高いモデル構造と分子レベルの計算が必要になる。モデル構築に関しては、チャネルタンパク質が疎水性の脂質二重層の中に極性を持つポアを埋め込まれている特殊性を考慮した配列アラインメントが要求される。また、構築したモデルの妥当性を検証するための評価関数も重要になってくる。これに対して我々は、タンパク質の原子レベル構造評価関数を構築し、ポアの構造を重視した配列アラインメント手法の開発の前段階として、ヒトのプロトンチャネルであるVSOPの構造モデリングをNa+チャネルの電位感受性ドメインを鋳型として行った。この手法の精度はその後の分子動力学(MD)シミュレーションにより確認できた。現在、これらの手法の統合と自動化を行い、アミノ酸配列からチャネルタンパク質に特化したモデリングからMDまで行うパイプラインづくりを進めている。分子レベルの計算に関しては、MDの計算プロトコルの最適化を行い、144CPUコアの計算機で1nsの計算を0.5時間で達成できるようになった。その結果、KvAPに関しては、複数の電圧、複数のイオン濃度での計算を行い、合計9.1μ秒のシミュレーションを行う事ができ、実験値とも整合性の高い電流電圧曲線を得る事ができた。この結果を利用して、情報科学的に新しい解析手法として、遷移状態グラフに基づいた解析手法の開発を行った。この手法では、従来MDの拡張として利用が検討されていたBDなどで問題となっていたモデルの恣意性に影響されること無く、高精度にイオン透過率の計算ができる可能性が見えてきた。

また、上の階層にシミュレーション結果を反映させるために、電圧依存性の計算手法の見直し、変異体作成による電圧依存性のシミュレーションを行った。本グループでは、チャネルタンパク質のイオン透過率を分子レベルのしミレーションを用いて定量的に計算する手法の開発を行い、多階層生態機能の分子基盤での方法開発を行ってきた。まず、既に構造が解かれているタンパク質としてKv1.2を対象として、長時間MD(分子動力学法)でデータを行い、その結果を情報科学的に解析する新しい手法(状態遷移グラフ解析)の開発を行う事ができた。当初、MDの先としてBD(ブラウン動力学法)での透過率の見積もりを想定していたが、より簡便にかつBDモデル特有の恣意性を入れる事無く計算できる手法となる可能性が見えてきた。最終年度はこれまで開発を行ってきた基盤を活用し、Kv1.2を対象とした変異体を作成し、上位階層へと渡す電流電圧特性の計算を行った。具体的には、既に実験的に電流が増加することが確認されている変異体(P407D)でのシミュレーションで電流増加の分子的メカニズムの解明を行い、さらに実験的にはまだ表現型が明らかではないD352S, D355Sの変異導入による効果の検討を行った。その結果、イオン透過が起こっている際にも、フィルター領域の狭窄によりイオン透過率が一時的に減少することが観察し、その一時的な狭窄がShakerタンパク質で報告されているイオンが通過しなくなる変異体で起こっている現象と酷似していることを見いだした。現在、これら一連の変異体シミュレーションの解析結果を論文にまとめているところである。また、新学術領域内の連携推進の一環として大阪大学の岡村先生らとVSOPのシミュレーションによる分子機能の解析を進めたり、大阪大学の藤原先生らとアンキリンと膜との相互作用の解析を行った。特に後者の解析では、粗視化モデルとしてMartini力場を利用し、総計110μ秒に及ぶ長時間のシミュレーションを行うことができた。これまで多階層の分子階層をターゲットとして、チャネルタンパク質のイオン透過率を定量的に計算する手法の開発を行ってきた。まず、既に構造が解かれているタンパク質としてKv1.2を対象として、長時間MD(分子動力学法)で計算を行い、その結果を情報科学的に解析する新しい手法(状態遷移グラフ解析)の開発を行う事ができた。この方法では、微視的な状態を定義し、その状態間の遷移率を求め、イオン透過の全体の様子を可視化することができた。この解析の結果、Kv1.2のイオン透過のメカニズムがカリウムイオン濃度に応じてスイッチする現象を発見し報告した。
超伝導電極を用いた超高速光変調器の開発

本研究は、光変調器の信号電極損失による性能限界を打破するため、世界に先駆けてLiNbO_3光変調器の信号電極として超低損失・低分散の特徴を有する超伝導電極を導入することにより超高速・低電力の光変調器実現の端緒を開くことを目的とした。このため、まず超伝導電極の導入の際に前提となる光変調器の低温での動作確認の実験、及び低温計測技術の確立を行った。ついで超伝導電極のマイクロ波特性、光変調器のマイクロ波動作特性を明らかにし、順次高度化することにより超伝導電極導入による性能向上の実験を行った。平成9年度は、低温実験可能なLiNbO3基板端面と光ファイバの接続法を確立し、低温での光挿入損失特性を明らかにした。光変調器の半波長電圧、DCドリフトの温度特性を測定し、光変調器の低温動作特性を評価した。既存のネットワークアナライザを用いて0.01GHz26.5GHz帯での信号用超伝導電極の伝送特性を評価した。平成10年度は、平成9年度の結果をもとに、光変調器の低温動作を総合評価し、問題点を明らかにした。また、超伝導電極の導入による広帯域化・低電力化の特性についても総合評価した。平成11年度は、超伝導シールド電極を用いた速度整合回路を導入しマイクロ波変調実験を行い、低電力化の検討を行った。また、実用化に向けての光変調器の総合評価を行った。次世代の超高速光通信システムの変調部にTi拡散LiNbO_3光変調器を用いることが検討され、性能向上に向けて改良がなされている。本変調器の性能指数として周波数帯域と変調電力があげられこの制限原因として変調電極の損失があげられる。本研究は、電極に低損失の超伝導電極を用いることによって性能の大幅な向上を図ることを目的としている。本研究では、平成9年度において進行波型光変調器に超伝導電極を導入することを試みた。まずコンピュータシミュレーションにより常伝導金属と超伝導金属の場合の性能の違いを明かにする。次いでTi拡散Y-cut光変調器を作製する。電極として金属超伝導体薄膜を用いる。光ファイバとLiNbO_3基板との接続は紫外線硬化樹脂を用いた端面直接結合法を用いる。低温実験は、液体ヘリウムにデバイスを侵漬して行う。マイクロ波変調特性の測定は、マイクロ波源のAM変調による包絡線検波法を用いる。コンピュータシミュレーションにより変調電力および変調帯域幅の周波数依存性について、常伝導金属(Au:300K.Au:77K)と超伝導体(YBCO:77K.Nb:4.2K)の場合について比較を行った。超伝導電極を導入すれば変調帯域が広くなり、変調電力は大幅に減少可能であることが明かとなった。また電極の長尺化により変調電圧を1V以下に低減できることが示された。超伝導電極を用いた実験において、dc26.5GHzの周波数領域で変調特性の観測に成功した。これを変調電極の伝送特性の測定より得られた減衰定数α=4.3×10^<-3>dB/cm・(GHz)^2を用いたシミュレーションの値と比較すると良い一致が得られ理論的モデルの妥当性が実証できた。このことより、超伝導電極の導入により理論的に予測される光変調器の性能向上が期待できる。本研究は、光変調器の信号電極損失による性能限界を打破するため、世界に先駆けてLiNbO_3光変調器の信号用電極として超低損失・低分散の特長を有する超伝導電極を導入することにより、超高速・低電力の光変調器実現の端緒を開くことを目的とする。このため、まず超伝導電極の導入の際に前提となる光変調器の低温での動作確認の実験、および低温計測技術の確立を行う。次いで超伝導電極のマイクロ波特性、光変調器のマイクロ波動作特性を明かにし、順次高度化することにより超伝導電極導入による性能向上の実証を行う。平成10年度では以下の研究を行った.1)光変調器の低温特性の評価半波長電圧、dcドリフト特性の低温での振舞の総合評価を行い、光変調器の低温動作時での問題点を明かにした。

2)光変調器のマイクロ波特性(26GHz-40GHz)の評価26.5GHz40GHz帯での高速変調動作特性の測定および評価を行い、超伝導電極導入による広帯域化・低電力化の特性について総合評価を行った。LiNbO_3光変調器において、LiNbO_3自体は数百GHzまでの高速応答が予想されているが、その性能を極限までに実現するとことを阻んでいる本質的要因である変調用信号電極の損失の問題が顕在化しつつある。本研究は、光変調器の信号電極損失による性能限界を打破するため、世界に先駆けてLiNbO_3光変調器の信号電極として超低損失・低分散の特徴を有する超伝導電極を導入することにより、超高速・低電力の光変調器実現の端緒を開くことを目的とした。このため、まず超伝導電極の導入の際に前提となる光変調器の低温での動作確認の実験、及び低温計測技術の確立を行った。ついで超伝導電極のマイクロ波特性、光変調器のマイクロ波動作特性を明らかにし、順次高度化することにより超伝導電極導入による性能向上の実験を行った。平成11年度は、以下の研究を行った。1)光変調器の低温特性の評価(半波長電圧、DCドリフト特性の低温での振る舞いを測定し、低温での光挿入損失特性を明らかにした。2)光変調器の低電力化(超伝導シールド電極を用いた速度整合回路を導入しマイクロ波変調実験を行い、低電力化の検討を行った。)
芭蕉五十回忌に至る「かるみ」の継承と伝播に関する研究

芭蕉没後から芭蕉五十回忌である寛保三年(1743)ころまでの期間を対象に、芭蕉の提唱した「かるみ」の継承と伝播の様相を明らかにした。とくに、『伊勢新百韵』『白陀羅尼』『節文集』に収められる連句作品を注釈し、芭蕉の「かるみ」が変容しつつも継承されていることを確認した。また、宝永期後半の俳書を調査し、各書の入集者と入集状況を一覧化すると同時に、各書の位置づけを探り、「宝永正徳俳人大観」として公表した。本研究に関しては、主として次の4点にわたって作業をすることを、研究計画書等で明らかにしている。すなわち、1.宝永期以後の「俳人大観」の作成、2.地方俳諧に関わる調査と分析、3.主要な連句作品の注釈、4.「かるみ」の継承・伝播に関する検討、である。これらについて、平成25年度の進捗状況を、以下に記していく。1については、貞享元年から宝永四年までを扱った、雲英末雄監修、佐藤勝明・伊藤善隆・金子俊之編『元禄時代俳人大観』全3巻(八木書店、20112012)を参照し、その方法を引き継ぐ形で、続く宝永五年以降の作業に着手した。この期に作られた俳書の悉皆調査と、これに基づく俳人名簿の作成が、その具体的な内容である。順調に作業は進み、佐藤・伊藤・金子による「宝永正徳俳人大観(一)」(『近世文芸研究と評論』85、2013)を発表した。2については、地方の文庫その他を訪問し、俳諧資料の所在を探ること、そのようにして入手した資料の分析を進めることが、具体的な内容である。本年度は、敦賀市立図書館と富山県立短期大学を訪問し、多くの資料に接することができた。その分析は今後の課題であり、それら資料と関連する資料の探索も同時に行うことになる。3については、対象とする作品を『白陀羅尼』と決定し、その善本の選定や、注釈方法の周知徹底などに時間を費やした。同書は未注釈ゆえ、一からの作業が必要となり、各自が分担箇所の調査を開始したところである。また、佐藤と研究協力者である小林孔による『続猿蓑』注釈も、順調に進んでいる。4については、主として研究代表者の佐藤勝明が、他の参加者から助言をもらいながら、検討を進めている。その成果の第一弾として、佐藤による「「かるみ」継承の一態ー『別座鋪』『続別座敷』の分析からー」(『和洋女子大学紀要』54、2014)を発表した。これを今後の指針として、さらなる検討が行われることになる。1は、雲英末雄監修、佐藤勝明・伊藤善隆・金子俊之編『元禄時代俳人大観』全3巻(八木書店。20112012)を受け継ぐ形で、俳書を悉皆的に調査し、入集者と入集状況を一覧化したものとして、佐藤・伊藤・金子「宝永正徳俳人大観(二)」「同(三」)(『近世文芸評論と研究』86・87、2014)を発表した。2は、地方の図書館・文庫等を訪問し、俳諧資料の所在を探ると同時に、その分析を進めることが、具体的な内容である。本年度は、名古屋市立博物館・佐賀大学図書館・大阪府立大学図書館を訪問し、多くの資料に接した。その分析の一部は1・3・4の作業に反映している。3は、未注釈である『白陀羅尼』の分析を進め、佐藤勝明・玉城司・伊藤善隆・服部直子・越後敬子・稲葉有祐による「『白陀羅尼』「枯たはと」歌仙分析」」(『近世文芸評論と研究』87、2014)を発表。佐藤と小林孔による「『続猿蓑』「猿蓑に」歌仙分析」(『近世文芸評論と研究』86、2014)、佐藤の「『伊勢新百韵』分析(上)」(『和洋女子大学紀要』55、2015)も発表した。その成果の一部は、佐藤『俳諧の歴史と芭蕉』(芭蕉翁顕彰会、2015)にも反映している。また、前年度に発表した「「かるみ継承の一態ー『別座鋪』『続別座敷』の分析からー」」(『和洋女子大学紀要』54、2014)を一つの指標に、今後さらなる検討を続けていくことになる。1は、雲英末雄監修、佐藤勝明・伊藤善隆・金子俊之編『元禄時代俳人大観』全3巻(八木書店、20112012)を受け継ぐ形で、俳書を悉皆的に調査し、入集者と入集状況を一覧化したものとして、佐藤・伊藤・金子「宝永正徳俳人大観(三)」「同(四)」(『近世文芸研究と評論』88・89、2015)を発表した。本年度は、真田宝物館・福井県立図書館・須賀川市芭蕉記念館等を訪問し、多くの資料に接した。

3は、未注釈である『節文集』の分析を進め、佐藤勝明・玉城司・伊藤善隆・服部直子・越後敬子・稲葉有祐による「『節文集』「七夕や」歌仙分析」(『近世文芸研究と評論』89、2015)を発表。佐藤と小林孔による「『続猿蓑』「夏の夜夜」歌仙分析」(『近世文芸研究と評論』88、2015)、佐藤の「『伊勢新百韵』分析(下)」(『和洋女子大学紀要』56、2016)も発表した。4については、研究代表者の佐藤勝明が他の参加者から助言をもらいながら、検討を進めた。未だまとまった論考にはなっていないものの、3に上げた3本の分析稿や、佐藤「蕪村連句の傾向ー『もゝすもゝ』の分析からー」(『文学』17-2、2016)の中に、この問題に関する基本的な考え方を示した。芭蕉没後から芭蕉五十回忌である寛保三年(1743)ころまでの期間を対象に、芭蕉の提唱した「かるみ」の継承と伝播の様相を明らかにした。とくに、『伊勢新百韵』『白陀羅尼』『節文集』に収められる連句作品を注釈し、芭蕉の「かるみ」が変容しつつも継承されていることを確認した。また、宝永期後半の俳書を調査し、各書の入集者と入集状況を一覧化すると同時に、各書の位置づけを探り、「宝永正徳俳人大観」として公表した。前記の14の各点とも、「研究実績の概要」に記した通り、順調に作業が行われている。1の中でも「宝永正徳俳人大観」は、研究者の間からも切望されていたもので、その連載が進んでいる意義は大きいといえる。3に関しては、前年度の準備期間を経て、今年度、3本の分析稿を発表することができ、予想以上の進度であると考えている。4についても、初年度に指針となる論考を発表しており、3の各稿とも、これと密接に関わる形で成立したといってよい。これらの基盤になるのが、3であり、ここで得られた新情報をどういかすかが、今後の課題の一つとなる。日本近世文学前記14の各点とも、「現在までの達成度」に記したことを踏まえて、今後の研究を推進することになる。1は、すでに確立された方法を使い、これまで同様の進度(年刊二回の連載)で「宝永正徳俳人大観」を進めていくことになる。2に関しては、新たな知見を得るためにも、これまでと同様、積極的に調査を進めていきたい。基礎データの蓄積は、すべての研究のベースにほかならないからである。3に関しては、新たに『節文集』の分析に取り組みつつあり、年度内にまとめる予定であり、『続猿蓑』の分析も残るところ一巻となり、これも年度内の発表を予定している。『伊勢新百韵』の分析も、今年度で完成する予定である。4に関しては、13の作業に基づきながら、総合的な検討をする必要があり、これまでの成果を視野に入れつつ、「かるみ」の実態に迫っていくことにしたい。前記14の各点とも、「研究実績の概要」に記した通り、順調に作業が進行している。とくに1の「俳人大観」について、その連載を開始したことの意義は大きく、4についても、初年度に一応の指針となる論考を発表できたことは、予想以上の成果であると考えている。2・3についても、着実に作業を進めていることは、前述(「研究実績の概要」)の通りである。ただし、2に関しては分析までできてはおらず、今後の課題となる。3もいよいよ注釈作業を開始する段階になったところであり、慎重かつ積極的に進めていきたいと考えている。佐賀大学図書館への調査旅行に同行が予定されていた玉城司の都合が悪く、同道が叶わなかったため、主としてその費用が残ることになった。前記14の各点とも、「現在までの達成度」に記したことを踏まえて、今後の研究を推進することになる。1は、すでに確立された方法を使い、現在のペースを保ちながら作業を続け、「俳人大観」連載する。2に関しては、分析を後回しにしてでも、地方俳書をできるだけ多く調査し、基礎データを集めることを優先事項と考えている。その意味で、これまで以上に積極的に、調査のための出張を実施したいと考えている。
行為主体感生起を利用した人間機械協調システムの構築

本年度は,(1)バーチャルなアバタを複数のユーザで操る「融合身体」のインタフェースを提案した研究のIEEETVCGへの投稿,(2)アバタの見た目の抽象化と身体化空間認知に関する研究のIEEE VR採択,(3)アバタの見た目の抽象化と視覚-固有感覚間統合に関する研究の予備検討,の3つが主な研究成果である.(1)では,二人のユーザの腕の動きの加重平均を取った融合身体に一人称視点から没入可能な「融合身体」のインタフェースを開発し,単純な運動を行う際の行為主体感を,動作の種類と動きの重みの観点から評価した.実験の結果,自分の動きが反映されない条件(加重0)でもユーザは見かけの身体運動から行為主体感を得られること,自由な動作に比べて目標位置や軌道が決まっている動作では行為を予測しやすく高い行為主体感を得やすいことを示した.(2)としては,アバタの身体部位の表示スケールを操作すると,知覚される物体のスケール知覚が変化して感じられることと,その効果はアバタが抽象化されることによって弱まるということを示した.研究成果がIEEE VR2019に採択され,口頭発表を行った.この研究によって,アバタの見た目というトップダウンの要素が知覚判断に影響することが示された.ここから着想を得て,(3)の検討を開始した.(3)について,ユーザの実際の身体運動を補正してバーチャルな身体を表示する様々な3DUIでのテクニックを想定し,1.実際の動きと表示される動きにどの程度乖離があった場合にユーザが違いに気づくか,2.乖離があった場合に,ユーザが自身の身体位置をどの程度視覚情報に引きずられて知覚しているかを,見た目の異なるアバタでそれぞれ検証した.どちらの測定についても,アバタが抽象化されるほど,ユーザは乖離に気づきやすくなるという結果が得られた.計画通り,身体所有感・行為主体感の双方に着目しながら知覚や認知も含めた多角的評価を行うことができたため.昨年度の研究過程で,バーチャルアバタの見た目を変化させて身体所有感を積極的に生起させることで,自身の入力に対するシステムの補正による行為主体感が向上する傾向が示された.さらに,補正をシステムが行っているか,他のユーザが行っているかという事前の知識も行為主体感に影響する可能性も示された.そこで,本年度は引き続き行為主体感だけでなく身体所有感にも着目し,バーチャルアバタを用いた行為主体感生起手法の構築を行う.さらに,タスク評価だけでなく知覚や認知も含めて多角的評価を行うことで,パフォーマンスの向上のみならず,介入への不快感の減少を試みる.特に,ユーザが補正に自覚的であるかどうかと,補正がユーザにとって許容可能な範囲であるかどうかの違いについても検討し,システムの目的に応じた適切な指標を用いる.補正の程度を変えずに行為主体感を強化する手法としては背景知識やプライミングを,身体所有感を強化する手法としてはアバタの見た目を操作することで補正への受容度を高めることを検討する.本研究の目的は,ユーザの身体動作による入力に対して,システムから補正を加えた場合でも自らが操作しているという感覚である「行為主体感」をユーザに生起させるためのインタフェース設計法を,(1)感覚フィードバックの予測を変化させる手法,(2)身体知覚を変化させる手法の両面から明らかにし,構築することである.本年度は,(1)として,視覚フィードバックから身体運動を想起させ,立体知覚を生起・増強させる手法を提案・構築した.「ゆらゆら立体灯(Swinging 3D Lamps)」と名付けたこの手法は,仮想的な頭部運動の補完に基づいた立体知覚を利用する新しい立体投影手法である.実空間の印刷物に運動視差を利用した輝度運動信号を投影することで,立体感を与えることを可能とした.(2)としては,身体知覚の変調に基づいて空間知覚を操作してパフォーマンスの向上を図る手法の研究を行った.バーチャルアバタの身体パラメータ(スケール・動き・見た目・視点・位置)のそれぞれが近距離の空間知覚(奥行き感・スケール感・方向感覚)に与える影響を調査可能なシステムを制作し,本年度はこのうちアバタの身体部位のスケールと物体のスケール知覚の関係を調査するための被験者実験を行った.この結果,アバタの身体部位の表示スケールを操作すると,知覚される物体のスケール知覚が変化して感じられる(Body-based Scaling; BBS)ということが分かった.また,比較的簡素なアバタでもこの効果が生じていることが分かった.計画通り,(1)・(2)両アプローチについてそれぞれシステムを構築し,評価法の取捨選択をすることができたため.本年度は,(1)バーチャルなアバタを複数のユーザで操る「融合身体」のインタフェースを提案した研究のIEEE TVCGへの投稿,(2)アバタの見た目の抽象化と身体化空間認知に関する研究のIEEE VR採択,(3)アバタの見た目の抽象化と視覚-固有感覚間統合に関する研究の予備検討,の3つが主な研究成果である.(1)では,二人のユーザの腕の動きの加重平均を取った融合身体に一人称視点から没入可能な「融合身体」のインタフェースを開発し,単純な運動を行う際の行為主体感を,動作の種類と動きの重みの観点から評価した.実験の結果,自分の動きが反映されない条件(加重0)でもユーザは見かけの身体運動から行為主体感を得られること,自由な動作に比べて目標位置や軌道が決まっている動作では行為を予測しやすく高い行為主体感を得やすいことを示した.(2)としては,アバタの身体部位の表示スケールを操作すると,知覚される物体のスケール知覚が変化して感じられることと,その効果はアバタが抽象化されることによって弱まるということを示した.

研究成果がIEEE VR2019に採択され,口頭発表を行った.この研究によって,アバタの見た目というトップダウンの要素が知覚判断に影響することが示された.ここから着想を得て,(3)の検討を開始した.(3)について,ユーザの実際の身体運動を補正してバーチャルな身体を表示する様々な3DUIでのテクニックを想定し,1.実際の動きと表示される動きにどの程度乖離があった場合にユーザが違いに気づくか,2.乖離があった場合に,ユーザが自身の身体位置をどの程度視覚情報に引きずられて知覚しているかを,見た目の異なるアバタでそれぞれ検証した.どちらの測定についても,アバタが抽象化されるほど,ユーザは乖離に気づきやすくなるという結果が得られた.計画通り,身体所有感・行為主体感の双方に着目しながら知覚や認知も含めた多角的評価を行うことができたため.今年度の研究過程で,行為主体感だけでなく身体所有感にも着目することが重要であるとわかった.また,これらの影響が主観評価や操作性だけでなく知覚や認知にも現れることがわかってきた.当初の計画では,次年度は運転支援システムを題材として行為主体感生起手法の構築と評価を行う予定であったが,行為主体感と身体所有感の双方を操作・検討することが比較的容易であるバーチャルアバタを用いた手法の構築と,タスク評価だけでなく知覚や認知も含めた多角的評価を行う計画とする.昨年度の研究過程で,バーチャルアバタの見た目を変化させて身体所有感を積極的に生起させることで,自身の入力に対するシステムの補正による行為主体感が向上する傾向が示された.さらに,補正をシステムが行っているか,他のユーザが行っているかという事前の知識も行為主体感に影響する可能性も示された.そこで,本年度は引き続き行為主体感だけでなく身体所有感にも着目し,バーチャルアバタを用いた行為主体感生起手法の構築を行う.さらに,タスク評価だけでなく知覚や認知も含めて多角的評価を行うことで,パフォーマンスの向上のみならず,介入への不快感の減少を試みる.特に,ユーザが補正に自覚的であるかどうかと,補正がユーザにとって許容可能な範囲であるかどうかの違いについても検討し,システムの目的に応じた適切な指標を用いる.補正の程度を変えずに行為主体感を強化する手法としては背景知識やプライミングを,身体所有感を強化する手法としてはアバタの見た目を操作することで補正への受容度を高めることを検討する.
三族窒化物微細単結晶をテンプレートとした無極性面量子井戸構造の創製

シングルパス供給法ならびにダブルパス供給法によりAlInNエピタキシャル成長を試みた。シングルパス法ではエピタキシャル成長が困難となってしまうものの、柱状InNの成長ならびにAlの固溶が示唆された。ダブルパス供給法では成膜条件の大幅な変化などのために基板上に薄膜が生成されなかったが、原料混合比の制御と反応温度の制御によりInNを015%の範囲で固溶させたAlInN薄膜の作製に成功した。平成24年度においては、AlI3およびInCl3原料を供給するダブルパス供給法のための装置設計及び装置作製を行いAlInN薄膜の成長を試みたが、この方法では全く基板上に薄膜が生成されないことが分かった。この原因としては従来法との原料・キャリアガス・反応ガスの流れの変化による成膜条件の大幅な変化などが挙げられると考えられる。成膜条件として基板加熱温度・基板位置・キャリアガスや反応ガスの流量比等、考え得る限りのパラメータを振ることにより成膜条件の探索を行ったが、基板上には粒子が生成されるのみで薄膜上の結晶成長を促す条件を見出すことは出来なかった。そこで計画を変更し、AlInN薄膜を合成するために従来のInNおよびAlN薄膜成長を行っていた条件に装置を復元した。単純なシングルパス法に戻すのではなく、AlI3とInCl3の原料を混合した原料を用意し、混合比の制御と反応温度の制御によりAlInNの組成制御を行った。得られた薄膜の組成分析・XRD・紫外可視透過率によるバンドギャップ測定から、AlNにInNを015%の範囲で固溶させたAlInN薄膜を作製できることを見出した。残念ながら研究期間内にはここまでの成果しか得られていないが、AlInN薄膜を形成する条件を見出したことは、InN柱状結晶上へのAlInNの積層の可能性を示した重要な知見が得られたものと考えられる。また、ダブルパス法によるAlInNでは粉末状の結晶成長が起きたことは、気相中での均一核生成が起きていることを意味しており、この問題を解決するためには従来のホットウォール型ではなくコールドウォール型の反応装置とすることが有効であると期待される。このような問題点とその対応策が見出されたことは本研究が将来的に発展していくために重要な知見が得られたものと考えている。平成23年度においては、シングルパス供給法によりAlI3, InCl3原料を供給することによってAlInNエピタキシャル成長を試みた。結果として、エピタキシャル成長が困難となってしまうものの、柱状InNの成長が確認され、さらにAlが固溶していることがXRDおよびSEM-EDSによる解析から示唆された。この結果から、柱状AlInNをエピタキシャル成長をさせるためには、初めにInCl3原料のみを供給することでInNのみを基板上に成長させ、その後原料供給量を制御しながら一定のAlI3原料を供給する必要があることが分かる。このことは基板上における結晶核の発生が後の柱状InNの結晶成長に極めて大きい影響を及ぼしていることを意味している。サファイア基板上へのInNのエピタキシャル成長のメカニズムについてはいくつかの報告があるが、本研究のように単結晶InNが成長する例は極めてまれであり、この成長様式を理解する指針を示している結果であると考えられ、意義深い結果が得られたと考えている。次年度に行うAlI3原料を精密に導入することによって結晶成長メカニズムに関する理解はさらに深まることが予想され、学術的にも価値のある意義深い研究が行えるものと期待している。次年度には柱状InNの表面にAlInN/InN/AlInN層状構造を形成し、EL発光スペクトルやTEMによる断面観察から層状構造の確認・層厚さにおよぼす成長条件についてまとめることが出来るものと期待している。研究計画に従い、平成23年度中はAlI3原料およびInCl3原料を温度制御により同時供給するシングルパス法によってAlInNのエピタキシャル成長を試みた。シングルパス法では原料の安定的かつ精密な供給量の制御が困難であることが明らかとなった。平成24年度に計画されていたマルチパス法による原料供給のための装置設計および装置の改良を始めている段階であり、計画通りに進行していると評価できる。当初の予定に従い、平成24年度はマルチパス法による原料供給を行い、エピタキシャルAlInN成長を行う。具体的には反応装置の原料供給部分の拡充およびガス流量精密制御のためにマスフローコントローラを利用したガス制御システムを構築する。マルチパス法による原料供給のため、ガラス加工およびガス流量精密制御のためのマスフローコントローラの購入を計画している。また情報取得および成果発表のための学会参加・論文発表等のための予算執行を計画している。
「表現」を視座として子どもの思考を深めるカリキュラム開発の実践的研究

○研究目的本研究は、子どもの「表現」を育み、発現させることが、子どもの思考の深まりにどのように作用するか、その構造連関を解明することを目的とした。○研究方法子どもの表現の手法として、「出会い」を「伝える」ことを活動の中核に据えた。心揺さぶられた対象の有り様を、発話、作文、工作、レポート、プレゼンテーションなどに変換し、知人に向けて発信したのである。その活動の状況をビデオに記録し、表現が進む過程で思考がいかに深められていくか、その様相をつぶさに観察していった。○研究成果ビデオによる記録から、表現する過程で子どもが、自身の書き溜めたノートやファイルの中から適する表現を探し出そうとしたり、友だちの表現にアイディアを得たり、教師の提示した写真や資料、子ども自身がデジタルカメラで撮影した写真に触発されたりしながら、自分なりの表現を生み出していく姿が浮き彫りになった。これらの姿は思考を深める過程と重なる。すなわち、自己の内面を媒体にのせていく作業を進めながら子どもは、自分の思考や在り様を外界に顕在化しながらモニタリングしていく。そして、表現そのものを土台として絶えざる自己評価を繰り返しつつ、思考を練り上げているのである。思考は、個人の頭の中の活動というよりも、頭の「外」の、人や人工物との相互作用(=表現活動)の中で営まれているといえる。このような子どもの表現活動は、また、外界の人・もの・こととのかかわりにおいて、誘発されるようにして生み出されることもわかってきた。翻ってそれは、子どもの表現を通して思考活動を豊かにするためには、その基盤となる学習活動や体験活動をより多く、そして深く組織すること、そして、優れた作品や表現の手法を予め提示し、日常的に親しませ、表現のアイディアとして子どもにつかませておくこと、さらに、表現過程におけるモニタリングや自己評価の機会を十分確保することの重要性を示唆している。なお、本研究は、新潟市教育委員会主催の「マイスターによる公開授業特別講座」(マイスター=「授業の達人」として新潟市が認定した6人。筆者はその一人。)において、新潟市長及び教育関係者など140人超を対象に授業公開をしながら成果を発表する機会に恵まれた。筆者はその一人。
カプサイシン誘導体による歯の移動中の疼痛抑制の検討

矯正治療での歯の移動中の痛みは、力学的負荷荷重によって引き起こされ、数日から一週間続く。この痛みは、時に矯正治療の欠点となりうる。そこで動物実験により、末梢組織の変化や中枢神経系での反応、分子メカニズムなど痛みに関する解明が行われている。これらの研究の最終的な目標は、歯の移動中の痛みの消失である。非ステロイド性の消炎鎮痛剤は効果があるものの、消化器系への副作用や歯の移動阻害の恐れがある為に受け入れがたい。また、矯正治療での歯の痛みの特徴は、持続的な荷重と繰り返し歯の移動を行うことで、慢性的に痛みの感受性が高くなることである。近年、侵害受容器であるカプサイシン受容体が新しい鎮痛方法として注目されている。カプサイシンで持続的な刺激をカプサイシン受容体に加えると、痛みに対する感受性が低下し痛覚のみの不応期を導くと考えられている。そこで本研究では、カプサイシンによる感受性の低下に着眼し、これを矯正治療中の痛みの軽減に応用することを目的とした。上記目的の為に、実験動物を用いて、カプサイシンの持続的な使用による歯の移動中の痛みに対する鎮痛効果について、高感度カメラを利用した行動学的解析を行った。結果は、カプサイシンの持続的使用により、顔のグルーミングが減少するなどの行動が見られることから、カプサイシンの鎮痛作用が見られると考えられる。より詳細なデータ解析のため、さらなる統計学的手法による解析を行っている。
日本の家計の住宅ローンタイプの選択と住宅取得及び住宅ローン需要行動の実証分析

借手の住宅ローンタイプの選択行動を分析した.固定金利型と変動金利型住宅ローンの金利差が縮小しているにも拘わらず,変動金利型住宅ローンが急増している.このことから借手の行動は金利のみではなく,所得リスク(所得の変動リスクと失業リスク)に強く影響されることを明らかにした.また,資産として大きな割合を占める住宅が家計の消費行動に及ぼす効果を分析した.その結果住宅資産効果は,住宅価格の下落時の方が上昇時よりも大きく影響を及ぼすことが検証された.いずれの分析も計量経済学の手法で行った.近年,住宅ローンの固定金利FRMと変動金利ARMの差が著しく縮小している下で,アメリカではFRMタイプの住宅ローンのシェアが大きいが,日本ではARMタイプのシェアが上昇している.デフォルトしやすい危険な借手がARMを選択するか否かに注目して家計の住宅ローン選択行動を分析した.23年度に続き大きく分けて2つの推定を行った.即ち,(1)パネルデータを用いたFRMーARMタイプ選択のパネルプロビット推定,(2)多くのローンタイプの選択行動を推定するためのミックストロジット推定および,各ローンタイプと住宅ローン需要関数の同時推定である.24年度の研究では23年度の研究実績を踏まえ,(1)については失業リスクも考慮し,さらにその他の所得変動リスクの変数を導入し,所得変動リスクを幅広く把握することができた.その結果失業リスクが高い借手(危険な借手)はARMを選択することが明らかになった.この結果は国際学会で発表しDPにした.しかしながら,金利リスクについては,未だ満足のいく推定結果は得られていない.(2)については,J. Barrios(economic letters,2004)の方法を参考に推定プログラムを開発した.5択でミックストロジット推定を行ったが,良い結果は得られなかった.現在3択のミックストロジットで推定を行っている.ローン需要関数との同時推定は現在のところ,良い結果は得られていない.金利変数には未だ改善の余地がある.ローン需要関数についても,金利の変数については良い結果が得られていない.(2)は国交省のデータを用いて推定を行っているが,変数の数が足りない等いくつか問題点があるので,他データを利用しての推定が可能であるかを検討している.(1),(2)のいずれの推定においても金利データがネックとなっているので,用いる金利変数について試行錯誤しているところである.日本は他の先進諸国の中でも際立って,住宅ローンの種類が多く多様化している.このような場合の借手のローン選択行動は複雑であり,実証分析を行う場合には多くのハードルがある.本年度の研究ではこの点に重点を置いた.多種類のローン選択行動を多岐選択モデルの1つであるミックスドロジットモデルで推定し,同時に住宅ローン需要関数の推定も行った.用いたデータは住宅市場動向調査(国交省)の個票である.住宅ローンの種類を5に分けかつ,サブプライム前後の時期で推定を行った.その結果(1)2004年2006年では金利の変数は有意に負となった.一方,(2)サブプラム金融危機を挟んだ2007年2009年では金利変数は有意にならなかった.(1),(2)の結果から,借手は平常期には金利に敏感に反応するが,金融危機時には,金利以外の要因,例えば借手の不確実性(失業など)に対処してくれるローンを選ぶ傾向があることを示している.住宅ローン需要関数を同時推定した結果,長期固定金利型ローンの金利変数への反応が有意に負であった.これは日本では住宅ローンの仕組み上,このタイプが市場金利を最も反映しているからである.従来から,海外の実証例を見ても住宅ローン選択モデルの推定において,金利変数は有意に負になりにくいことから,本実証研究結果は一つの成果である.この研究は海外雑誌に投稿すべく現在作成中である.借手の住宅ローン選択行動を解明するためには,住宅ローンが多種存在する日本の住宅金融市場の特徴をモデルに組み入れることの必要性を認識した.そこで日本の住宅・住宅金融市場,住宅税制等の制度をサーベイし,神奈川大学のDPにまとめた.この研究は,実質的に変動金利型しか存在しないオーストラリア,イギリスとの比較研究を行うことでさらに深化する.比較研究への第一歩として,国内の連携研究者とオーストラリアの連携研究者と打ち合わせを行った.借手の住宅ローンタイプの選択行動を分析した.固定金利型と変動金利型住宅ローンの金利差が縮小しているにも拘わらず,変動金利型住宅ローンが急増している.このことから借手の行動は金利のみではなく,所得リスク(所得の変動リスクと失業リスク)に強く影響されることを明らかにした.また,資産として大きな割合を占める住宅が家計の消費行動に及ぼす効果を分析した.その結果住宅資産効果は,住宅価格の下落時の方が上昇時よりも大きく影響を及ぼすことが検証された.いずれの分析も計量経済学の手法で行った.近年,日本の家計の住宅ローン選択行動に変化が生じている.住宅ローン市場において,変動金利ローンのシェアーが急増している.危険回避度の低い借手が借りると言われている,変動金利タイプが増加している点に注目し,日本の借手の住宅ローン選択行動を分析し,海外の結果と比較することにより日本の借手行動の特徴を明らかにする住宅ローン選択行動を,所得リスクと金利リスクの2つのリスクを中心に説明するが,本分析の特徴は,従来の実証研究で十分考慮されなかった所得リスクに重点を置いた点にある.23年度実施計画のうち,推定の為のデータベース作成はほとんど終了した.それ以外の実施計画については,以下の3つに分けて記述する.

1,国交省の個票データが利用可能となったので,24年度計画を前倒しして,所得リスクと金利リスクを説明変数に導入してミックストロジット推定をした.近年は,様々なタイプのローンが数多く市場に存在していることから,固定金利ローンを複数の期間固定型に分けて,変動金利タイプと期間固定タイプの選択行動(4択)を分析した.結果は金利リスクはローン選択に有意に影響を与えたが,所得リスクの効果については満足な結果が得られていない.2,慶応大学パネルデータを用いて,前述の2つのリスクを説明変数に加えてパネルプロビット推定を行った.結果から,変動金利タイプを選択する傾向の強い日本の借手行動は,金利リスクのみでは説明することは出来ず,所得リスクの影響が大きいことが示された.また,危険回避度を推計し推定に導入した結果,回避度が高いほど固定金利タイプを選択する傾向が検証された.3,住宅ローンは家計にとって,負の資産である.住宅ローン選択と住宅取得の分析は,家計の資産選択の枠組で把握し分析することも重要である.住宅ローンと住宅取得を資産選択の枠組みで実証分析を試みた.結果は学会のワークショップで報告した.1.パネルプロビット推定に関しては,新たに24年度データを追加して,幾つかの所得リスク変数を推計した.失業リスクも推計し推定に導入した.推定は概ね成功した.特に,失業リスクに関して,良好な結果を得られたことは意義深い.しかしながら,金利変数については,理論と整合的な結果が得られていない.現在別の手法で金利変数の作成を試みている.2.ミックストロジット推定で,離散変数(選択肢)推定と連続変数の関数(ローン需要関数)の同時推定のプログラムを開発できたことは,大きな前進である.この分析の焦点は同時推定にあるが,現在のところミックストロジット(離散変数)の推定および,同時推定結果は必ずしも良好ではない.この推定でも,金利変数は理論と整合的ではないので,選択肢の数および,固定金利タイプ,変動金利タイプのローンの内容(固定期間等)と,それに付随して変化するローン金利変数および,その他金利変数の作成を試行錯誤で行い推定作業を進めている.3.海外との共同研究については,連携研究者,P. Tiwari(University of Melbourne)が転籍して間もない時期であったため時間的余裕がなかった.そのため,25年度に開始する.1,推定のためのデータベース作成は,ほぼ完了している.国交省の個票データ,慶応大学パネルデータに幾種類かの外部データを貼付した.しかしながら,金利リスクについては,データベース作成は未だ十分とは言えない.金利のマッチングの方法を再検討中である.2,推定に関して,国交省個票を用いる分析は,24年度に行う推定作業を前倒しすることができた.しかしながら,住宅ローン選択モデルの推定において,「無関係な選択肢からの独立」の仮定を回避するために,ミックスト・ロジットモデルを採用したのであるが,推定作業は収束しないケースが多く,試行錯誤の段階である.また,ミックスト・ロジット推定で,ローンタイプの選択とローン需要関数の同時推定のためのプログラムは未だ開発できていない.
磁場中での回転液中紡糸によるアモルファス極細線の製作に関する研究

Nd-Fe-B系永久磁石を対向設置して形成された磁場中での回転液中紡糸を行った.Sn_<74.8>Pb_<25.2>,Sn_<68.7>Pb_<24.3>Bi_7,Cu_<68.1>Zn_<31.9>,Cu_<90>Sn_<10>,Cu_<85>Sn_<15>,Cu_<96>Be_4,Cu_<90>Be_<10>,Cu_<77.3>Be_<22.7>,Cu_<96>Al_4,Al_<92>Cu_8,Al_<97>Be_3 at%合金および純Al.を用いて紡糸実験を行った.直径0.05mmの石英ガラスノズルを用いて,Sn-PbおよびSn-Pb-Bi溶融合金ジェットを噴射することができた.ジェットに通電することによって発生する電磁気力によって,溶融ジェット流を能動的に制御できた.ドラム半径方向への電磁気力を作用させた状態でのジェット軌跡を評価するための数学モデルを構築した.ジェット軌跡の計算値は観察結果と良く一致した.アルミニウムジェットは回転液体表面でジャンプしやすいが,ドラム半径方向への電磁気力によってジャンプを抑制できた.しかしながら,電磁気力の増大に伴い,回転液層へのジェットの入射角のみが増大するだけで,ジェットを液層深く沈めることは困難であった.Cu_<90>Be_<10>合金ジェットの急冷促進をジェットの冷却過程のコンピュータシミュレーションと,得られたワイヤのデンドライト2次アーム間隔の計測とにより調べた.ジェットの冷却速度は電磁気力の増大に伴い増加したが,アモルファス細線は得られなかった.通電電流が800mAあるいはそれ以上の場合では,ジュール熱の増大によりジェットの急冷は阻害された.回転液層内ではドラム回転数の増大に伴い,ドラム底から液層表面に向かう2次流れが発達し,この2次流れが液層中でのジェットの揺らぎに大きな影響を及ぼすものと考えられた.Nd-Fe-B系永久磁石を対向設置して形成された磁場中での回転液中紡糸を行った.Sn_<74.8>Pb_<25.2>,Sn_<68.7>Pb_<24.3>Bi_7,Cu_<68.1>Zn_<31.9>,Cu_<90>Sn_<10>,Cu_<85>Sn_<15>,Cu_<96>Be_4,Cu_<90>Be_<10>,Cu_<77.3>Be_<22.7>,Cu_<96>Al_4,Al_<92>Cu_8,Al_<97>Be_3 at%合金および純Al.を用いて紡糸実験を行った.直径0.05mmの石英ガラスノズルを用いて,Sn-PbおよびSn-Pb-Bi溶融合金ジェットを噴射することができた.ジェットに通電することによって発生する電磁気力によって,溶融ジェット流を能動的に制御できた.ドラム半径方向への電磁気力を作用させた状態でのジェット軌跡を評価するための数学モデルを構築した.ジェット軌跡の計算値は観察結果と良く一致した.アルミニウムジェットは回転液体表面でジャンプしやすいが,ドラム半径方向への電磁気力によってジャンプを抑制できた.しかしながら,電磁気力の増大に伴い,回転液層へのジェットの入射角のみが増大するだけで,ジェットを液層深く沈めることは困難であった.Cu_<90>Be_<10>合金ジェットの急冷促進をジェットの冷却過程のコンピュータシミュレーションと,得られたワイヤのデンドライト2次アーム間隔の計測とにより調べた.ジェットの冷却速度は電磁気力の増大に伴い増加したが,アモルファス細線は得られなかった.通電電流が800mAあるいはそれ以上の場合では,ジュール熱の増大によりジェットの急冷は阻害された.回転液層内ではドラム回転数の増大に伴い,ドラム底から液層表面に向かう2次流れが発達し,この2次流れが液層中でのジェットの揺らぎに大きな影響を及ぼすものと考えられた.Nd-Fe-B系永久磁石を用い,幅200mm,高さ75mm,磁石間距離80mmの磁気回路を構成した.これにより,最大磁束密度0.49Tの磁場中での回転液中紡糸を可能とした.本紡糸プロセスにおける溶融合金ジェット冷却過程のコンピュータシミュレーションプログラムを作成した.ジェットに定電流を通電することで電磁気力が発生するが,直径100μm,通電電流0.8A,材料をCuとした場合,通電しない場合より冷却速度が約50%向上することがわかった.電気抵抗率の大きいより一般的な材料の場合,通電電流を過大にし過ぎるとジュール熱の発生に伴い,冷却速度は減少するが,0.6A程度までは冷却速度の増加傾向が認められ,通電電流の限界がある程度わかった.ジェット径が太くなると回転液層の動圧が大きく,電磁気力によるジェット軌跡の制御は困難になる傾向にあることもわかった.今後,これまでに得られた知見をもとに,多くの合金系について噴射実験を行い,凝固組織変化と対応させてアモルファス極細線の製作を行っていく予定である.平成8年度の研究実績および知見に基づき,もっとも紡糸性に優れると考えられるCu_<90>Be_<10>at

%合金を用いて,磁場中での紡糸実験を行い,SEM(走査型電子顕微鏡)で凝固組織を観察し,急冷促進効果を調べた.石英ガラス製ノズル直径を0.1mm,噴射圧力を0.35MPa,ドラム回転数を5s^1,冷却液体(KC15mass%水溶液)温度を288K,溶融合金ジェット入射角度を1.05radとしたほぼ同一紡糸条件下で,ジェットを回転液層深く進入させる方向に電磁気力を作用させた.電磁気力を通電電流値で変化させ,凝固組織変化を調べた.急冷凝固Cu-Be合金細線は,電磁気力の有無にかかわらず,デンドライト凝固組織であり,本紡糸条件下ではアモルファス細線は得られなかった.電磁気力を作用させないときのデンドライト2次アーム間隔は0.820.99μmであり,100mA1Aの電流を通電して電磁気力を作用させた場合では0.750.90μmに減少した.デンドライト2次アーム間隔が平均冷却速度の1/3乗に逆比例するという経験則から,冷却速度は最大2倍程度増大しているものと推定された.ただし,1Aの通電ではジュール熱の発生量が多く,急冷促進効果は得られなかった.磁石と噴射ノズル位置関係を変化させ,磁場の強度による急冷促進効果をシミュレートした.磁気回路外での漏れ磁束により,ノズル出口よりジェットに電磁気力が作用し,磁場の強度増大に伴い液層へのジェット入射角が増大するものの,液層流れに対するジェットの傾斜に顕著な差ができず,冷却速度は最大10%程度増大したにとどまった.回転液層内ではドラム回転数の増大に伴い,ドラム底から液層表面に向かう2次流れが顕著になり,この2次流れが液層中のジェットの揺らぎと密接な関係があるものと考えられた.
目立つ安全服設計のための色の面積効果の研究

本研究は子供や高齢者、いわゆる交通弱者を交通事故から護る目的で目立つ色の安全服について視覚系のメカニズムの観点から検討した。暗所視、薄明視、明所視を含む、いろいろの照度レベルにおいて常に良く目立つためにはどの色で、面積をどのくらいにしたならよく目立つか、また、対称を幼児だけでなく、動作の遅い高齢者にも活用する。ただ、その場合はデザイン上赤の面積はできるだけ小さいことが望まれる。本研究は、小さくてかつ目立つ面積を決定し、高齢者の安全服のデザインにも有効なデーターを得ることを目的としたものである。実験方法はこれまでの目立ち実験に用いてきたところの、全色相をカバーする12色の色票を用い、各色相とも5cm角、3cm角、2cm角、1cm角の4つのサイズを設定して、色と面積の目立ちの関係を調べた。その結果、1,いずれの色相も面積が大きいものが目立ち、面積が小さくなるにつれて目立たなくなる。2,同じ面積では、黄色、緑、青系の色よりも赤(R)とパ-プル(P)系の色がよく目立つ。しかし、赤に黄色(Y)が入ってくると目立たなくなる。3,色票のサイズが異なっても、それぞれの同一サイズ間において各色の目立つ順番はほとんど変化しない。4,赤の8R4/14はそれぞれのサイズで最も良く目立つ。サイズが入り乱れると(12色×4サイズ)赤は5cm角が1番、3cm角が3番、2cm角が6番、1cm角が11番となり、サイズが小さくても、大きい他の色相より目立つことが分かった。5,目立ち得点でみると赤(8R4/14)の1cm角と緑(2G5/8)の5cm角はほぼ同じ程度に目立つことが示されている。1cm角の赤はその25倍の面積の緑と同じくらい目立つことを考えて、赤を上手にデザインする事が、安全服のポイントとなる。