hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マラリア原虫の転写制御に関わる因子の同定およびその機能解析

マラリア原虫の赤血球内寄生ステージにおける転写制御機構の分子論は全くといって良いほど解明されていない。特にマラリア原虫ゲノムデータベースには、他種生物において既知の「転写調節因子」のホモログが殆ど存在しないことから原虫独自の因子の存在が予測される。本研究では、原虫に独自な転写調節因子を同定することを目指し、熱帯熱マラリア原虫prx遺伝子のcis-elementに特異的に結合するDNA結合因子の単離同定を試みた。33Lの培養原虫(5X10^<11>cells)より核抽出物110mLsを調製し、そこから5最階のクロマトグラフィーを経て目的の因子を精製した。各精製最階において、cis-elementの配列をプローブとして用いたゲルシフトアッセイをおこない、因子の活性を確認した。精製の結果、30μLの活性を持つフラクションが得られ、これをSDS-PAGEによって展開した結果、目的の因子の候補を3本のバンドに絞り込むことができた。これらのバンドを切り出しLC/MS/MSによる質量解析をおこなった結果、約20種類の候補タンパクが同定された。これらの組換えタンパク質を作製し、prx遺伝子のcis-elementに対する結合活性を確認した結果、候補のひとつに結合活性が認められた(このタンパクを因子Xとする)。因子Xは既に報告されている原虫の転写因子の候補であるAP-2ファミリーには属さない新奇のタンパクであり、新しい原虫独自の転写因子である可能性が高い。以上の結果はマラリア原虫が独自のDNA結合タンパクによって遺伝子の発現を制御していることを示唆している。本研究では、熱帯熱マラリア原虫prx遺伝子のcis-elementに特異的に結合するDNA結合因子(以下、「因子X」とする)を単離同定することを第一の目的とする。本年度はまず原虫の核抽出物から因子Xを精製するための条件を決定した。具体的には、様々な種類のクロマトグラフィーの担体ビーズをバッチ法で原虫核抽出物に作用させ、その上清および、担体ビーズからの抽出両分に因子Xが含まれるかをゲルシフトアッセイによって確認した。その結果目的の精製に適した担体が明らかとなり、これを基に実際の精製条件を決定、精製をおこなった。33L(5×10^<11>細胞由来)の大量培養原虫核抽出物より陰イオン交換(Hi TrapQ)、陽イオン交換(Hi Tran CM)、疎水(RESOURCE Phenyl)、陽イオン交換(Mono S)の四段階のHPLCによる精製を経た後、DNAアフィニティービーズによる精製をおこなった。最終的に約30μLの活性のあるフラクションを得て、これをSDS-PAGEによって展開した。以前の予備実験の結果から、因子Xの分子量は55 - 66 kDaの範囲にあることがわかっているのでその範囲に注目したところ、因子Xの候補を3本のバンドに絞り込むことができた。これらのバンドを切り出し、受託LC-MS/MS解析にかけたところ、約20種類の原虫由来の因子X候補タンパクが同定された。同定されたタンパク群には唯一マラリア原虫で報告されている転写因子候補ファミリー(AP2 family)に属するタンパクは含まれていなかった。今後はこれら候補の組換えタンパクを作製しどのタンパクに真の因子Xの活性があるのかを解析する。今年度の研究の結果、因子Xの決定まであと一歩のところまで達しており、新規の原虫転写制御に関わる因子が同定できる可能性が見えてきたことは、非常に意義深いと考える。

本研究では、原虫に独自な転写調節因子を同定することを目指し、熱帯熱マラリア原虫prx遺伝子のcis-elementに特異的に結合するDNA結合因子の単離同定を試みた。本年度は33Lの培養原虫(5 X 10^11 cells)より核抽出物110mL,よりを調製し、そこから5段階のクロマトグラフィーを経て目的の因子を精製した。各精製段階において、cis-elementの配列をプローブとして用いたゲルシフトアッセイをおこない、因子の活性を確認した。精製の結果、30μLの活性を持つフラクションが得られ、これをSDS-PAGEによって展開した結果、目的の因子の候補を3本のバンドに絞り込むことができた。これらのバンドを切り出しLC/MS/MSによる質量解析をおこなった結果、約20種類の候補タンパクが同定された。これらの組換えタンパク質を作製し、prx遺伝子のcis-elementに対する結合活性を確認した結果、候補のひとつに結合活性が認められた(このタンパクを因子Xとする)。因子Xは既に報告されている原虫の転写因子の候補であるAP-2ファミリーには属さない新奇のタンパクであり、新しい原虫独自の転写因子である可能性が高い。以上の結果はマラリア原虫が独自のDNA結合タンパクによって遺伝子の発現を制御していることを示唆している。
果実への同化産物集積に対する果実内糖代謝機能

本研究は、カキ果実のヘタ片を除去すると果実生長の抑制が引き起こされることを利用し、これをモデル実験系として、果実の同化産物を集積する機構を明確にすることを目的として行った。1.ヘタ片除去によって果実内に引き起こされる変化を`平核無'果実で調査した。その結果、ヘタ片除去により、果実内のジベレリン含量およびアプサイシン酸含量が低下することが明らかとなった。さらに、ヘタ片除去処理は果実内の糖組成に影響を及ぼし、ヘタ片除去により果実生長が抑制された場合、果実内でのショ糖の分解が抑制され、還元糖の蓄積が減少した。カキの同化産物転流形態はショ糖であるので、果実内でのショ糖の分解阻害はシンク・ソース間でのショ糖濃度勾配の形成を抑制し、同化産物の蓄積阻害を引き起こしている可能性が示唆された。2.ヘタ片除去によって果実内の糖組成が変化し、そのことが同化産物の集積阻害の要因となっていることが考えられた。そこでカキ果実中での糖代謝を制御している酸性インベルターゼ活性がヘタ片除去によってどのように影響されるかを調査した。その結果、ヘタ片除去によって果実生育が抑制された場合には、果実生長第3期における酸性インベルターゼ活性の上昇が抑制されることが明らかになった。このことは同化産物の集積に果実内の糖代謝関連酵素が大きな要因となっていることを示唆していた。3.ヘタ片除去によって果実内の糖代謝関連酵素が影響される機作を検討した。果実のCO_2交換速度はヘタ片除去によって顕著に抑制され、果実肥大に対する抑制効果が大きい第1期処理でその阻害が顕著であった。果実のCO_2交換速度は呼吸速度を反映しているものと思われ、呼吸阻害によるエネルギー獲得の低下が果実内の糖代謝関連酵素の合成を抑制し、果実の肥大抑制を導く原因として働いているものと考えられた。本研究では,カキ`平核無'果実においてヘタ片除去によって引き起こされる果実生長の抑制をモデル実験系とし,果実肥大を担う要因を明確にすることを目的として以下のような調査を行った。1.ヘタ片除去によって,果実内の糖組成及びその蓄積過程がどのように変化するかを調査した。その結果,ヘタ片を除去した果実では処理後ブドウ糖と果糖が増加せず,ショ糖含量が増える傾向を示した。カキ果実では,同化産物の主たる転流形態はショ糖であると考えられており,同化産物のunloading siteである果実内でショ糖が高い含量のままで分解されずに残っていることで,それ以上の転流が阻害されている可能性があり,この糖代謝の変化が果実肥大抑制の一因となると思われた。2.ヘタ片除去による果実の代謝活性の変化の目安として,果実の呼吸活性をヘタ片除去後の果実について樹上で経時的に測定した。その結果,ヘタ片除去後10日以降にCO_2交換速度が急減し,ゼロ近くの状態にまで低下した。この現象は,ヘタ片除去によって果実内のあらゆる代謝活動が低下していることを顕著に示していた。3.果実内の生理活性物質のうち,とくにジベレリンとABAに着目し,ヘタ片除去によってこの両者がどのような影響を受けるかを調査した。ジベレリンとABAともヘタ片除去果実では,処理後その活性が顕著に低下し,さきの呼吸活性の激減との関係で興味深い結果を得た。4.安定同位元素である^<13>Cを用い,予備的な実験系でヘタ片除去果実と無処理果実のシンク力の強さを比較した。その結果,ヘタ片除去果実では同化産物の転流が無処理

果実より少なく,果実自体のシンク力が低下している可能性が示唆され,さきの呼吸活性の低下との関連でこの点をより詳細に検討する必要があると思われた。本研究では、カキ`平核無'果実に引き起こされるヘタ片除去による果実生長抑制をモデル実験系とし、果実肥大を担う要因を明確にすることを目的している。昨年度の結果より、果実のCO_2交換速度及び果実内糖代謝が果実肥大の大きな要因である可能性が示された。そこで本年度は以下のような調査を行った。1.ヘタ片除去によって引き起こされる糖代謝の変化とインベルターゼ活性との関連を調査した。その結果、ヘタ片除去によって果実内のブドウ糖と果糖が増加せず、ショ糖合量が増えることが確かめられ、それと同時にインベルターゼの活性増加が顕著に抑制されることがわかった。2.ヘタ片除去による果実のCO_2交換速度の低下と同化産物の果実への転流速度の低下との関係を安定同位元素である^<13>Cを用いて調べた。その結果、ヘタ片除去による果実への同化産物の転流速低下は処理後10日目頃から認められ、果実のCO_2交換速度の低下が始まる時期と一致した。3.ヘタ片除去によって起こると思われる果実の水分状態の変化と肥大抑制との関係を調べたところ、果実の水ポテンシャル・浸透ポテンシャルはいずれもヘタ片除去によって増加し、果実への水分の移動が抑制されていることが明らかとなった。しかし、これら水分状態の変化はヘタ片除去後、1ヵ月以上経過してから認められた。4.果実生長第3期の開始直前(成熟相への移行期)に果実のCO_2交換速度が急激に上昇することが認められたが、ジベレリンとエスレルによってこの移行期への開始時期を制御すると、果実のCO_2交換速度の上昇もそれに一致して制御されることが明らかとなった。以上の結果より、果実のCO_2交換速度が果実肥大と密接に関与することがわかったので、現在このCO_2交換速度を制御する要因について調査を進めている。本研究は、カキ`平核無'果実においてヘタ片除去によって引き起こされる果実生長抑制をモデル実験系とし、果実肥大を担う要因を明確にすることを目的としている。これまでの調査結果より、ヘタ片除去による果実生育抑制はインベルターゼ活性の低下による果実内糖代謝の変化および果実のCO_2交換速度低下による呼吸抑制が大きく関与していることが明らかとなった。そこで、本年度はこの呼吸活性の低下と糖代謝の変化との関係を明確にし、呼吸活性の低下により果実発育が抑制される原因を調査した。1.ヘタ片が果実のガス交換に及ぼす影響を調査した。果実のCO_2交換速度を測定したあとすぐにヘタ片を流動パラフィンでシールし、同様にCO_2交換速度を測定したところ、どの時期でもヘタ片をシールすることでCO_2交換速度は顕著に低下し、ヘタ片のガス交換の場としての重要性が明確になった。2.ヘタ片除去の前後にCO_2交換速度を測定したところ、ヘタ片除去の直後は逆にCO_2交換速度が増加し、ヘタ片を除去した切り口を流動パラフィンでシールすることで始めてCO_2交換速度が顕著に低下した。実際、ヘタ片処理後、CO_2交換速度が低下するには、10日前後の遅れが認められるが、これは傷口が治癒しシールされるために必要な時間であることがわかった。すなわち、果実のCO_2交換速度の低下は果実肥大の抑制による結果ではなく、原因である可能性が高いことが明らかとなった。
中国における経済の自由化・市場化と成長-動学的・地域間CGEアプローチ-

本研究は、中国における今後の自由化・市場化に向けた構造的な経済政策の中国経済にもたらす中長期的なインパクトを、経済成長の経路や速度、地域・部門間格差を視野に入れながら議論することを目的とする。本年度を通して採用した分析アプローチは、地域格差や経済成長の要因に関する分析に有効な新古典派経済成長理論に基づく成長回帰モデルである。そこでは、計量モデルの推定パラメータの統計的有意性や係数の大小から、経済の長期的な均衡「定常状態」に向けた所得水準の収束スピード、さらに定常状態をコントロールする変数に関する経済成長の要因・格差に関する政策的示唆を得ることが可能となる。中国の省データを応用した分析結果より、改革・開放期間全般を通じて所得水準の条件付き収束(地域の定常状態の違いによって説明されない成長率の収束)が確認され、そのスピードが90年代に速くなっていることが実証された。また改革・開放初期は、農村の発展が地域成長と格差縮小に寄与し、90年代には外国資本の流入が地域成長に寄与したものの、地域格差の拡大を招いたことが明らかとなった。教育と非国有企業の成長は、期間全般にとって地域成長の鍵であり、人的資本や非国有企業の強化を伴った外国資本の内陸部誘致が今後の持続的経済発展に重要であることが示唆された。研究成果は国際学術誌Review of Urban and Regional Studiesに発表した。今後の研究の発展として、本研究で推定された生産関数のパラメータ等を、家計、産業、政府、海外等の各部門における構造的な効果・影響を評価できるCGEモデルに応用しながらモデル構築、シミュレーション分析を進め、より深い政策示唆を得ることを目指すものである。その他日本やインドを対象に、国や地域の経済政策(特に日本の環境政策や交通社会資本整備政策、インドの市場化政策)及び経済成長に関する実証研究を行い、研究成果として国内外の学術雑誌や学術研究書に発表を行った。
セレクチンと糖錯を介する細胞間コミュニケーション

セレクチンと白血病表層糖鎖との相互作用は,白血球が炎症局所や血管損傷部位へ集積するための初期過程の接着反応を媒介する.このような白血球の細胞交通を制御する機能に加えて,白血球の機能的な活性化も誘導する.本研究では,糖鎖を介する細胞間コミュニケーションの特性と機序を解明することを目的とし、セレクチンリガンドであるシアリルルイスX糖鎖の細胞膜上での再分布に焦点を当て解析した.1)可溶性のP-セレクチンは,好中球からの活性酸素産生を促進させなかったが,P-セレクチンを固相化することにより,活性酸素産生が亢進した.2)固相化P-セレクチン上で好中球を培養すると,シアリルルイスX糖鎖が細胞の接着面に集合し,キャップ様の構造を形成することがわかった。3)インターロイキン8や顆粒球コロニー刺激因子などのサイトカインを好中球に作用させると,細胞の一極に2)と同様にシアリルルイスXのキャップ形成が認められた.4)上記のサイトカインで前処理した好中球に可溶性のP-セレクチンを作用させるたところ,活性酸素の産生が誘導された.以上,P-セレクチンを介する好中球の活性酸素産生誘導には,細胞膜におけるリガンド糖鎖であるシアリルルイスXの再分布とキャップ形成が必要であり,細胞内シグナル伝達に重要な役割を果たしていることが推測された.セレクチンと白血病表層糖鎖との相互作用は,白血球が炎症局所や血管損傷部位へ集積するための初期過程の接着反応を媒介する.このような白血球の細胞交通を制御する機能に加えて,白血球の機能的な活性化も誘導する.本研究では,糖鎖を介する細胞間コミュニケーションの特性と機序を解明することを目的とし、セレクチンリガンドであるシアリルルイスX糖鎖の細胞膜上での再分布に焦点を当て解析した.1)可溶性のP-セレクチンは,好中球からの活性酸素産生を促進させなかったが,P-セレクチンを固相化することにより,活性酸素産生が亢進した.2)固相化P-セレクチン上で好中球を培養すると,シアリルルイスX糖鎖が細胞の接着面に集合し,キャップ様の構造を形成することがわかった。3)インターロイキン8や顆粒球コロニー刺激因子などのサイトカインを好中球に作用させると,細胞の一極に2)と同様にシアリルルイスXのキャップ形成が認められた.4)上記のサイトカインで前処理した好中球に可溶性のP-セレクチンを作用させるたところ,活性酸素の産生が誘導された.以上,P-セレクチンを介する好中球の活性酸素産生誘導には,細胞膜におけるリガンド糖鎖であるシアリルルイスXの再分布とキャップ形成が必要であり,細胞内シグナル伝達に重要な役割を果たしていることが推測された.
新規蛋白相互作用可視化技術によるG蛋白質共役型受容体調節機構の時空間的解析

受容体情報伝達機構可視化技術の基盤確立のため、α_<1b>受容体をモデルとしてGFP融合受容体の可視化法の確立・GFP融合による受容体機能の変化並びに、細胞内移行のメカニズムの検討を行った。〔生細胞での受容体可視化の実現〕GFP利用による受容体の細胞内局在の検討は困難である事が知られている。今回、蛍光の強い、hS65T-GFPを受容体に融合した遺伝子を作成し、αT3細胞に導入を行った。受容体の可視化のため、蛍光強度を指標とした選択法として、セルソーターを用いた。この方法により、GFP融合受容体強発現細胞を効率良く得ることが出来、生細胞レベルでの受容体分布・移動の検討が可能となった。〔GFP融合の受容体機能に対する機能の検討〕各種薬物に対する結合特性および細胞レベルでのCa^<2+>反応・IP_3産生については野生型α_<1b>受容体導入細胞との間に差は認められなかった。このことは受容体の機能である、情報伝達機構・薬物結合特性に対しての影響を最小限度にとどめながら、GFP融合は受容体移動の可視化検討が可能であることを示していると考えられた。〔受容体細胞内移行メカニズムの検討〕α_<1b>受容体を介する、既知の情報伝達系にかかわる刺激薬・拮抗薬を用い、可視化による細胞内移行機構の検討を行った。細胞内Ca^2の上昇のみでは、受容体の細胞内移行は認められないが、PKC活性化により受容体刺激と同等な細胞内への受容体の移行が認められた。また、内因性受容体(LHRH)刺激においても同様な細胞内移行が認められ、受容体細胞内移行にはPKCの活性化が必須であることが示された。〔結語〕生細胞ではこれまで困難であった受容体分布・移動のメカニズム検討がGFP融合受容体を作成することにより可視化検討することが可能となることを示し、GFP・FRETを利用した細胞内情報伝達系の時空間的解析・可視化技術の確立の実験基盤が達成されたと考えられる。今年度は、受容体情報伝達機構可視化の基礎的検討として、GFP融合による蛋白可視化技術を用い、GFP融合受容体の可視化法の確立並び、GFP融合による受容体機能の変化について、α_<1b>受容体をモデルとして検討を行った。[生細胞での受容体可視化の実現]受容体のGFP利用による細胞内局在の検討は困難である事が知られているため、より蛍光の強く、動物細胞での発現を有利にした、hS65T-GFPを受容体C端に融合したコンストラクトを作成し、マウス下垂体細胞由来のαT3細胞に導入を行った。この、コンストラクトを利用することにより、生細胞レベルでのGFP融合受容体からの蛍光を検出することが可能となった。この際に、より効率良く強発現細胞を選択するため、蛍光強度を指標とした選択法として、セルソーターによる選択を行った。このことにより、GFP融合受容体強発現の細胞を効率良く得ることが出来、生細胞レベルでの受容体分布・移動の検討が可能となった。[GFP融合の受容体機能に対する機能の検討]刺激前、α_<1b>受容体は形質膜上に分布を示し、受容体刺激により細胞内への受容体の移動が認められ、15分で最大反応に達した。同時に作成した野生型受容体を発現している細胞における、抗体を利用した細胞内局在の検討においても同様な結果が得られた。また各種薬物に対する結合特性および細胞レベルでのカルシウム反応・IP_3産生については野生型α_<1b>受容体導入細胞との間に差は認められなかった。以上の結果より、GFP融合受容体における、細胞内分布・情報伝達機構・薬物結合特性においては差が認められず、野生型受容体の機能に対して、α_<1b>受容体ではGFP融合は影響がないことが示された。本年度の研究では、生細胞ではこれまで困難であった受容体分布・移動のメカニズム検討を、GFP融合受容体を作成することにより可視化検討することが可能とり、GFP・FRETを利用し、細胞内情報伝達系の時空間的解析・可視化技術の確立の実験基盤が達成されたと考えられる。〔受容体細胞内移行メカニズムの検討〕

α_<1b>受容体を介する、既知の情報伝達系にかかわる刺激薬・拮抗薬を用い、可視化による細胞内移行機構の検討を行った。細胞内Ca^2の上昇のみでは、受容体の細胞内移行は認められないが、PKC活性化により受容体刺激と同等な細胞内への受容体の移行が認められた。また、内因性受容体(LHRH)刺激においても同様な細胞内移行が認められ、受容体細胞内移行にはPKCの活性化が必須であることが示された。〔結語〕生細胞ではこれまで困難であった受容体分布・移動のメカニズム検討がGFP融合受容体を作成することにより可視化検討することが可能となることを示し、GFP・FRETを利用した細胞内情報伝達系の時空間的解析・可視化技術の確立の実験基盤が達成されたと考えられる。
MRIの新展開：超低磁場MRIのための実用的計測手法の構築

核磁気共鳴画像(MRI)の新しい計測手法として近年、超低磁場MRIが注目されている。本研究ではより実用的な計測手法の構築を目指した開発を実施した。地磁気程度の計測磁場を使う超低磁場MRI計測では検出される信号が極めて微弱であるため、SQUIDと呼ばれる超伝導を利用した磁気センサが用いられてきた。本研究ではより簡便に計測が可能な手法の確立を目指し、室温で使用可能なインダクションコイルによる信号検出器を開発した。また、簡易的な磁気シールドボックス内においてMRI計測(画像取得、緩和時間計測)実験を行い、超低磁場MRI計測システムの実現可能性を示した。本研究では「実用的な超低磁場MRI計測システム」の開発を目的として、磁気センサや磁場パルス発生法、データ解析アルゴリズムなどに関する研究を行う。本年度は主に磁気センサシステムの開発を進めた。超低磁場MRIでは検出する磁気信号が極めて弱いため、SQUIDと呼ばれる超伝導を利用した磁気センサが利用されてきた。しかし、センサの超伝導状態を保つために冷媒を使うため、装置の小型化や検出器の最適配置などに制約が多い。また、SQUIDセンサはその高感度さゆえに、MRI計測用のパルス磁場によって安定した計測が難しくなる。本年度は、室温センサによるMRI信号検出の実現を目指し、センサシステムの開発をおこなった。はじめに、信号検出のためのコイル形状やチャンネル数、感度をシミュレーションするためのソフトウェアを作成した。従来のMRIシミュレーションソフトウェアは、主にパルスシーケンスと得られる画像に関してシミュレーションを行うものであり、MRIユーザーが利用するためのものであった。本研究で開発したソフトウェアでは受信コイルの形状や、それによって得られる時間波形をベースとしており、システム開発に利用することに特化したソフトウェアとした。作成したソフトウェアを利用し、検出コイルの径とセンサ数を変数としたMR画像向上のために数値実験を行った。開発を進めている磁気センサの感度との関係を考慮しつつ、最適な形状・数・配列を検討中である。本研究では、検出コイルとフラックスゲート磁力計を組み合わせたマルチチャンネル磁気センサシステムの構築を目指している。本年度は、1ユニットあたり8チャンネルのフラックスゲート磁力計用電子回路の製作を行い、50pT/sqrt(Hz)程度の感度を得られることが分かった。また、フラックスゲート磁力計と組み合わせて使用する検出コイルの形状・特性に関する検討を行った。本年度はシミュレーションソフトウェアやフラックスゲート磁力計等の要素技術開発において、当初見込んでいたスケジュールより時間がかかってしまい、それにともなって、センサアレイの全体構成の決定が遅れている。その理由の一つとして、シミュレーションに使用する予定だったコンピュータの故障があった。センサシステムの開発は平成28年度前期にずれ込む見込みである。一方、作成したシミュレーションソフトウェアはMRIパルスシーケンスのシミュレーションにも役立つものであり、平成28年度以降に予定しているパルスシーケンス開発を効率的に進められると考えている。本年度は磁気センサ及び磁気シールド、パルスシーケンサ用電子回路の製作を行った。本研究ではより簡便に計測が可能な手法を目指し、検出コイルとフラックスゲート磁束計で構成される室温の検出センサの開発を行うことを計画していた。開発した検出システムを用いてMRI信号の計測実験を進める中で、検出コイル(インダクションコイル)だけでも超低磁場MRI信号の検出が可能なことを発見した。そこで、インダクションコイルの設計と製作を再度行い、MR画像計測が出来ることを確認し、本手法の有効性を実証することができた。本成果は、2017年度に国際学会での発表及び論文投稿を予定している。磁気シールドの開発としては、従来は約3m四方の磁気シールドルームを実験に利用していたが、設置場所に制限を設けないことを目的とするため、可搬式の磁気シールドボックスを利用することとした。磁気シールドボックス自体は申請時に開発済みであり、上述の実験ではこれを利用した。更に今年度は、磁気シールドボックスでは遮蔽しきれない磁場ノイズや磁場勾配を打ち消すためのアクティブ磁気キャンセル用のコイルを開発した。また、パルスシーケンサは超低磁場MRI計測に必要な磁場パルス波形の出力や計測系のスイッチングを行う装置である。本年度は、デジタル信号及びアナログ電圧波形を出力可能な電子回路の製作を行った。当初計画していたように、本年度までに磁気センサや磁気シールド、パルスシーケンサなどのハードウェアの部分の開発が概ね完了したため、進捗状況としては「おおむね純情に進捗している」を選択した。本研究では「実用的な調停磁場MRI計測システム」の開発を目的として、磁気センサや磁場パルス発生法、データ解析アルゴリズムなどに関する研究をおこなうことを目的とする。本年度は磁気センサの改良と、パルスシーケンサ用ソフトウェアおよびMRI計測パルスシーケンスの開発を実施した。超低磁場MRIでは検出される磁気信号が極めて微弱であるため、SQUIDと呼ばれる超伝導を利用した磁気センサが利用されてきた。本研究ではより簡便に計測が可能な手法を目指しており、昨年度には超伝導を使わないインダクションコイルでのMRI信号計測を実現した。本年度は検出回路を改良することによって、計測システムのロバストネスを向上させた。パルスシーケンスの開発として、シーケンス設計用ソフトウェアと、設計したパルスシーケンスを出力するシーケンサシステムを作成した。

シーケンサシステムは従来のアナログ出力チャンネル数を増加させ、勾配磁場の発生だけでなく磁気キャンセルコイルなどの制御もできるようにした。シーケンス設計用ソフトウェアは従来に比べて簡便なシーケンス記述方式を採用し、実行ハードウェアによる制限が少ないソフトウェアを作成した。これによって、従来より複雑なMRI計測シーケンスの実行が可能となり、多くの種類のMRI計測シーケンスを実現できるようになった。開発したシステムを利用し、超低磁場MRI計測に期待される応用のひとつである縦緩和時間計測をおこなった。従来のSQUID磁束計を用いて計測した結果と矛盾しない計測結果が得られ、本課題で開発した手法の有効性を示すことができた。核磁気共鳴画像(MRI)の新しい計測手法として近年、超低磁場MRIが注目されている。本研究ではより実用的な計測手法の構築を目指した開発を実施した。地磁気程度の計測磁場を使う超低磁場MRI計測では検出される信号が極めて微弱であるため、SQUIDと呼ばれる超伝導を利用した磁気センサが用いられてきた。本研究ではより簡便に計測が可能な手法の確立を目指し、室温で使用可能なインダクションコイルによる信号検出器を開発した。また、簡易的な磁気シールドボックス内においてMRI計測(画像取得、緩和時間計測)実験を行い、超低磁場MRI計測システムの実現可能性を示した。進捗状況の欄に記載したとおり、センサシステムの開発を引き続き行う計画である。平成27年度までにおこなったシミュレーション結果を元にセンサアレイを構成する。加えて、平成28年度はMRI計測をおこなうための磁気シールドとパルスシーケンサのハードウェア部を製作する。磁気シールドは既に試作済みのシールドボックスを利用し、アクティブ磁気キャンセルシステムを追加することで、磁気遮蔽率及び均一度を向上させる計画である。また、パルスシーケンサ用ハードウェアの開発においては、平成27年度に開発したシミュレーションソフトウェアを利用してパルスシーケンスに関するシミュレーションを利用して、効率的に設計・製作を進める。上述のとおり本年度までは概ね順調に研究を進めることができた。平成29年度は最終年度として、これまでに製作したハードウェアを用いて実験を進め、超低磁場MRI計測用のパルスシーケンスを開発する。特に、縦緩和時間計測や超低磁場functional-MRI計測などの超低磁場MRIの応用として期待度の高い計測を実現するためのパルスシーケンスの開発を行い、超低磁場MRI計測の有効性を明らかにする予定である。磁気計測主に旅費について、研究打合せや学会発表の回数が計画よりも少なかったため、次年度使用額が生じた。
東アジアにおける農村祭祀演劇の比較研究

本研究は、江蘇、浙江、安徽、江西、湖南、貴州等,長江中下流域に及ぶ華中地区の卿村祭祀,特に儺戯(鬼追いの仮面劇)と目連戯(亡魂救済劇)について、現地調査の方法により,その実態を明らかにしようとしたものである。成果の概要は次の如くである。1.儺戯従来、儺戯についての報告は貴州省に偏っていたが,本研究では長江中流域に重点をおき,安徽,江西、江蘇,湖南など,古代の荊楚文化圏に重なる地域を調査した。各地域は独自の特色を示す。(1)巫師によらず農民のみにより演ぜられる儺舞、儺戯この型の儺戯は,長江中流域に集中して見られる。次のごとし。(a)江西省東部、〓源県儺戯江西省東境の〓源県長逕村に残る儺戯(儺舞)は鬼追いの巫術性演目に加えて、幽鬼を弔う舞花などの超幽悲劇を演ずる。儺舞から儺戯への過渡的段階にあると見られる。(b)安徽省中部、貴池県儺戯安徽省中部の長江流域、貴池県の山間部に残る儺戯は,鬼追いの巫術性演目のほか、劉文竜、孟姜女などの宗族系家庭劇を演ずる。ここでは儺舞は宗族理念に副う形で儺戯に展開している。(c)江西省南部、南豊県儺戯江西省南部の南豊県、石郵村に残る戯舞,儺舞は、開山,女福など神話人物の跳舞で構成される。また仮面を祀る儺神廟を有する。これらの点からみて、(a)(b)より古い沿革を有すると見られる。(d)江西省西部、萍卿県、萬載県儺舞、江西省西部(旧湖南東部)の萍卿県、萬載県の各卿には仮面を祀る儺神廟が多く、武將面による逐疫〓鬼が盛んである。これらはその形からみて,(a)(b)(c)に先行する古儺の源流と見られる。(e)貴州省西部、安順府、地戯貴州省西部、安順府下各卿には、(a)(b)(c)(d)の各地からの屯田移民が多く,ここでは三口演義,隋唐演義など,英雄戦斗の物語を仮面扮装で演ずる。この地の市民的環境が(a)(b)(c)(d)より伝来した巫術演目を娯楽的な演劇に展開させたと考えられる。(2)専門巫師による儺堂戯この型の儺戯は中国の辺境地帯の少数民族に多く伝承されている。貴州東部、湖南西部,四川,雲南などに多く,華中でも東端の長江河洲、南通に同系のものが見られる。本研究では,主に貴州省東北部に重点を置いて調査し,併せて江蘇南通のものをも参観した。各地区の特色、次のごとし。(a)貴州省東北部、徳江県,銅仁県,岑鞏県の儺堂戯徳江県,浄村の土家族,銅仁県克藍村の個族,岑鞏県木召村の個族等の儺堂戯を調査したが,何れも共通点が多い。その構造は巫師が漢族から伝承した道教寺儀礼により神霊を招き,五方の陰岳を招集して邪鬼瘟疫を追うと共に,鬼追いの仮面を多様化して滑稽な人物仮面を造り、これによって小喜劇を演ずることを特色とする。儺舞から小喜劇への展開の過渡段階を示す。(b)江蘇省東端部、南通県僮子戯長江下流の南通県には流民、〓戸の伝えた僮子戯が残っており、仮面は既に失なっているが,儀礼を演劇の混在した構造は,儺堂戯の変形と見られる。2.目連戯目連戯は、儺戯と並んで中国卿村祭祀演劇の重要な柱と目されている。本研究では、湖南省懐化の辰河腔目連戯,浙江省新昌県の紹興目連戯の二種を参観し,目連戯が儺戯の五猖儀礼が深い関係をもつことを確認し得た。ただし、調査不充分で後日に期したい。以上,要するに,本研究は、目下中国の学界において脚光を浴びている宗教演劇について実地調査をくりかえし,特に複雑な儺戯について系統的理解に一歩近づいたものと、自ら評価している。その成果の細部については,年度末に刊行予定の調査報告書『東亞農村祭祀戯劇比較研究』(中文)に記述した。

(1)巫師によらず農民のみにより演ぜられる儺舞、儺戯この型の儺戯は,長江中流域に集中して見られる。次のごとし。(a)江西省東部、〓源県儺戯江西省東境の〓源県長逕村に残る儺戯(儺舞)は鬼追いの巫術性演目に加えて、幽鬼を弔う舞花などの超幽悲劇を演ずる。儺舞から儺戯への過渡的段階にあると見られる。(b)安徽省中部、貴池県儺戯安徽省中部の長江流域、貴池県の山間部に残る儺戯は,鬼追いの巫術性演目のほか、劉文竜、孟姜女などの宗族系家庭劇を演ずる。ここでは儺舞は宗族理念に副う形で儺戯に展開している。(c)江西省南部、南豊県儺戯江西省南部の南豊県、石郵村に残る戯舞,儺舞は、開山,女福など神話人物の跳舞で構成される。また仮面を祀る儺神廟を有する。これらの点からみて、(a)(b)より古い沿革を有すると見られる。(d)江西省西部、萍卿県、萬載県儺舞、江西省西部(旧湖南東部)の萍卿県、萬載県の各卿には仮面を祀る儺神廟が多く、武將面による逐疫〓鬼が盛んである。これらはその形からみて,(a)(b)(c)に先行する古儺の源流と見られる。(e)貴州省西部、安順府、地戯貴州省西部、安順府下各卿には、(a)(b)(c)(d)の各地からの屯田移民が多く,ここでは三口演義,隋唐演義など,英雄戦斗の物語を仮面扮装で演ずる。この地の市民的環境が(a)(b)(c)(d)より伝来した巫術演目を娯楽的な演劇に展開させたと考えられる。(2)専門巫師による儺堂戯この型の儺戯は中国の辺境地帯の少数民族に多く伝承されている。貴州東部、湖南西部,四川,雲南などに多く,華中でも東端の長江河洲、南通に同系のものが見られる。本研究では,主に貴州省東北部に重点を置いて調査し,併せて江蘇南通のものをも参観した。各地区の特色、次のごとし。(a)貴州省東北部、徳江県,銅仁県,岑鞏県の儺堂戯徳江県,浄村の土家族,銅仁県克藍村の個族,岑鞏県木召村の個族等の儺堂戯を調査したが,何れも共通点が多い。その構造は巫師が漢族から伝承した道教寺儀礼により神霊を招き,五方の陰岳を招集して邪鬼瘟疫を追うと共に,鬼追いの仮面を多様化して滑稽な人物仮面を造り、これによって小喜劇を演ずることを特色とする。儺舞から小喜劇への展開の過渡段階を示す。(b)江蘇省東端部、南通県僮子戯長江下流の南通県には流民、〓戸の伝えた僮子戯が残っており、仮面は既に失なっているが,儀礼を演劇の混在した構造は,儺堂戯の変形と見られる。2.目連戯目連戯は、儺戯と並んで中国卿村祭祀演劇の重要な柱と目されている。本研究では、湖南省懐化の辰河腔目連戯,浙江省新昌県の紹興目連戯の二種を参観し,目連戯が儺戯の五猖儀礼が深い関係をもつことを確認し得た。ただし、調査不充分で後日に期したい。以上,要するに,本研究は、目下中国の学界において脚光を浴びている宗教演劇について実地調査をくりかえし,特に複雑な儺戯について系統的理解に一歩近づいたものと、自ら評価している。その成果の細部については,年度末に刊行予定の調査報告書『東亞農村祭祀戯劇比較研究』(中文)に記述した。I.派遣:1989年8月27日より10月7日まで40日間、次の各地の郷村祭祀演劇の調査を行なった。(1)貴州省安順県〓家屯村の中之節地戯を三日間、調査し,儀礼演目のすべてと本演目三種(三国演義)を参観、録画も許可されて,約6時間分の録画資料を得た。仮面,脚本なども撮影した。(2)貴州省徳江県灘堂戯を深渓村において調査し、全三日のうち,二日について部分的ながら録画3時間分をとり,多数の場面写真を撮影した。祭祀用の文書,科儀書についても一部撮影し得た。(3)貴州省織全県綺伯村の慶壇儀礼を三日間にわたり調査した。ただし,未公開ということで,録画はもちろん,写真の撮影も許可されなかったので,ノ-トをとるに止まった。しかし,一応,他と比較し得るに足る見聞を得たと云える。(4)浙江省紹興県,〓県目連戯を各3時間づつ調査した。調査制限がきびしく,録画などは不許可であったため,主に写真と録音のみで記録したが,それでも刺激的な参観経験を得た。〓県目連戯については、女吊,男吊などの部分の録画を特に許可された。

(5)江薊省南通県の僮子戯を三日間,参観した。録画は許可されず,写真撮影と録音のみ。昨年度と合せて充分な資料を得た。以上、派遣調査については,昨年度に比べて格段の成果を得たと云える。
接合部を含む座屈拘束ブレースの構面外座屈防止に関する研究

K形ブレースの交点の大梁に小梁や火打ちなどの横座屈補剛材が設置されておらず,大梁の構面外移動が可能な場合を対象として,座屈拘束ブレースの芯材が塑性化後に塑性座屈モードが形成されることを言及した.大梁の構面外移動を水平バネでモデル化し,このモードが生じないための水平バネ剛性の必要値を提示した.水平バネ剛性の必要値の妥当性を確認するために,昨年度実施した実験と同じ載荷装置を用いて単材による載荷実験を行い,以下の知見を得た.1.水平バネ剛性が必要値に近づくと,すべての試験体で塑性座屈モードを形成した.2.水平バネ剛性の必要値は,2割3割程度危険側の評価となる場合がある.したがって,バウシンガー効果や初期不整などの影響を検討する必要がある.さらに,柱・梁で囲まれる1層1スパンの部分的な平面構面に座屈拘束ブレースがK形配置された試験体について載荷実験を行い,以下の知見を得た.3.大梁の構面外移動を水平バネにモデル化する場合の剛性の評価に関して,横座屈補剛材の位置や大梁の断面に応じた算定式を構築し,大梁を構面外移動させる載荷実験によって妥当性を確認した.4.平面構面に水平荷重を繰返し載荷して,水平バネ剛性の必要値と大梁の構面外移動が顕著になったときの大梁の剛性を比較し,提示した水平バネ剛性の必要値の妥当性を確認した.上記の実験結果を踏まえて,接合部のディテールに応じた剛性の評価方法を構築し,構面外座屈防止設計法を構築した.下記の接合詳細を有する座屈拘束ブレースを対象として,構面外座屈を防止するための条件を整備することを目指した.(1)梁または柱梁接合部に溶接されたガセットプレートの高力ボルト接合用の面外リブが梁フランジまで到達しておらず,面外リブのない区間が存在する場合.(2)K形ブレース交点の梁に小梁や火打ちなどの横座屈補剛材が設置されていないため,梁の構面外移動が可能な場合.まず,座屈拘束ブレースを下端接合部・座屈拘束部・上端接合部の3要素にわけ,接合部の面外リブが存在しない区間を回転バネに,ブレースが接合する梁の構面外移動を水平バネに置換した力学系を用いて弾性座屈荷重を導出した.また,座屈拘束ブレースの芯材が塑性化した後の力学系として,水平バネ剛性が小さく水平バネが変形した状態と,水平バネ剛性が大きく水平バネが変形せずに座屈拘束ブレースが「く」の字に折れ曲がる変形状態を想定し,軸力と構面外変形の関係を求めた.これらの2種類の変形状態に至らないための回転バネ剛性と水平バネ剛性の必要値を提示した.上記の崩壊モードと座屈荷重を確認することを目的として,接合部を含む座屈拘束ブレースの単調圧縮実験を行い,以下の知見を得た.・弾性座屈荷重が座屈拘束ブレースの芯材の降伏軸力より小さい場合は弾性座屈が生じる.・弾性座屈荷重が座屈拘束ブレースの芯材の降伏軸力より大きく,各バネ剛性の必要値を満足しない場合は芯材の塑性化後,構面外変形の増加に伴って軸力が低下する.・各バネが弾性を保つ範囲において,各バネ剛性の必要値を満足している場合は構面外変形が生じても軸力は低下せず,芯材の軸方向変形だけが生じる.以上より,接合部を含む座屈拘束ブレースの構面外座屈を防止するためには,座屈拘束ブレースの最大軸力より弾性座屈荷重が大きく,かつ必要バネ剛性を満たすように設計すればよいことが明らかになった.K形ブレースの交点の大梁に小梁や火打ちなどの横座屈補剛材が設置されておらず,大梁の構面外移動が可能な場合を対象として,座屈拘束ブレースの芯材が塑性化後に塑性座屈モードが形成されることを言及した.大梁の構面外移動を水平バネでモデル化し,このモードが生じないための水平バネ剛性の必要値を提示した.水平バネ剛性の必要値の妥当性を確認するために,昨年度実施した実験と同じ載荷装置を用いて単材による載荷実験を行い,以下の知見を得た.1.水平バネ剛性が必要値に近づくと,すべての試験体で塑性座屈モードを形成した.2.水平バネ剛性の必要値は,2割3割程度危険側の評価となる場合がある.したがって,バウシンガー効果や初期不整などの影響を検討する必要がある.さらに,柱・梁で囲まれる1層1スパンの部分的な平面構面に座屈拘束ブレースがK形配置された試験体について載荷実験を行い,以下の知見を得た.3.大梁の構面外移動を水平バネにモデル化する場合の剛性の評価に関して,横座屈補剛材の位置や大梁の断面に応じた算定式を構築し,大梁を構面外移動させる載荷実験によって妥当性を確認した.4.平面構面に水平荷重を繰返し載荷して,水平バネ剛性の必要値と大梁の構面外移動が顕著になったときの大梁の剛性を比較し,提示した水平バネ剛性の必要値の妥当性を確認した.上記の実験結果を踏まえて,接合部のディテールに応じた剛性の評価方法を構築し,構面外座屈防止設計法を構築した.
東南アジアと東欧自動車産業発展の比較研究：産業政策・生産ネットワーク・地域発展

上記に加え、東南アジア・中欧自動車産業の比較研究を、5月にルーマニア・アメリカン大学で開催された国際学会で研究報告を行い、その後、研究分担者・協力者と2019年1月にIF付国際学術誌に投稿を行った。残念ながら、論文は却下され、現在、同論文を訂正中である。また、研究分担者と中欧自動車産業を中心とした製造業の技術移転・イノベーションに関する論文を作成中である。助成期間中に、IF付学術誌4本、書籍章1本、国際学会の発表4回、ワーキング・ペーパー2本の研究成果が得られた。また、現在進行中の論文2本及び書籍は、本基金の延長プロジェクトである加速基金で、引き続き実施する予定である。東欧自動車産業に関しては、研究代表者が研究専念制度を利用し、チェコのカレル大学で客員研究員として滞在し、資料収集及び現地の研究協力者2名とチェコ自動車産業の一次調査を行った。この訪問調査ではチェコ政府関連機関、自動車・部品工業会にてマクロデータの入手を行った。なお、フォルクスワーゲンの排ガス不正問題で揺れるチェコの自動車関連企業(地場・ドイツ系)の訪問調査は困難であったため、日系自動車部品メーカーにターゲットを変更して訪問調査を行った。チェコには、約100社の日系製造業が進出しているが、そのうちの半数が自動車関連企業である。また、現地協力者の協力を得て、平成28年度に、自動車関連企業を中心とした、在チェコ日系製造業の技術移転に関するアンケート調査を実施する予定である。東欧地域に関しては、フォルクスワーゲンの排ガス不正問題により、地場及びドイツ系企業の訪問調査は困難であったが、在チェコにおける日系企業にターゲットを変更して研究を行っている。東南アジア地域の研究に関しては、これまでの調査結果を精査するのと同時に新たな文献調査を行い、現在、論文を纏めている。よって、概ね順調に進行していると考える。中・東欧自動車産業に関しては、研究代表者は現地研究協力者(チェコ・カレル大学シーコラ博士とブラゼック博士)と共に、チェコにおいて2016年9-10月に自動車産業を中心とする日系製造業の企業アンケート調査の回収(70社中22社)を行った。なお、平成29年度に、調査結果の取りまとめと論文執筆を行う予定である。また、2017年2-3月に研究代表者と研究分担者は、チェコ、スロバキア、ハンガリーの現地ヒアリング調査を実施し、自動車工業会をはじめとする現地主要機関を訪問し、産業情報及びデータの収集を行った。現在までの進捗状況は概ね順調であると考える。東南アジア地域においては、自動車産業の全体像の取りまとめが完了した。また、中・東欧に関しては、チェコ以外のスロバキア、ハンガリーの現地調査を実施し、各国の自動車産業の状況の把握が出来た。東南アジア地域に関しては論文の投稿を行い、一定の取り纏めを行った。また、中・東欧地域に関しては、チェコ・ルーマニアで現地調査を実施し、現地の情報を把握することが出来また。なお、チェコ・スロバキア中心とした、中東欧地域における自動車産業と東南アジア地域における自動車産業の比較研究の論文を執筆中である。平成28年度は、東欧地域の自動車産業の文献調査を行う。また、8月9月にチェコ共和国を訪問して、日系の自動車関連企業の訪問調査、2月3月にスロバキア自動車産業の現地調査を行うことを計画する。東南アジア地域に関しては、文献調査を行い、これまでの研究成果の取りまとめを行う予定である。なお、当初は平成27年にタイのフォローアップ調査及び平成28年に現地のアンケート調査実施を計画していたが、予算の減額により、実施不可能なため、34年次に他の東南アジア諸国と一緒にフォローアップ調査を行う予定に計画を変更する。今後の予定としては、2016年度チェコで実施した日系製造業のアンケート調査を基に、自動車産業研究より派生した(1)日系製造業のチェコ投資、及び(2)生産ネットワークに関する2本の論文の初稿を完成させ、2017年度中にRCAPS Working Paperもしくは国際学会で研究成果を発表した後、国際査読付きジャーナルに投稿する予定である。なお、引き続きチェコ・スロバキア・ハンガリーの現地調査を実施し、より詳細な自動車産業の情報・データ収集を行い、東南アジア・中・東欧地域の比較研究を行う予定である。今年度は、中・東欧地域(チェコ・スロバキア)と東南アジア地域(タイ・マレーシア・インドネシア)の自動車産業を産業政策と地域発展の視点から比較分析を行う論文の初稿完成を目指す。完成後に学会発表もしくはRCAPS-Working Paperを作成し、IF付国際査読ジャーナルに投稿することを第一の目標とする。この点において、タイ・マレーシア・インドネシアのアップ・デート調査が必要な場合には、現地調査を行う。第二の目標として、中欧地域における製造業の技術移転・イノベーションに関する論文の初稿の完成を目指す。なお、最終年度となる今年度は、ハンガリー・ルーマニアの調査を実施する予定である。

残金(4万7千円)が比較的少額の為、平成27年度3月分の現地調査の旅費は精算しなかった。研究は予定通り遂行できたが、少額の残金(14,319円)が残った。(理由)研究は予定通り遂行できたが、予算使用の工夫に努めた結果、次年度使用金が生じた。(使用計画)2018年度にヨーロッパで開催される国際学会の出席ため、航空券代等に充当する予定である。8-9月研究代表者がチェコ共和国の調査2-3月研究代表者・研究分担者・研究協力者がチェコ・スロバキア共和国の調査チェコにおけるアンケート調査の委託費用に使用する予定である。2017年度の現地調査に使用する予定である。
アクティブタービン翼攪拌液液抽出塔の基礎研究

研究課題の実験計画に基づき新規な攪拌翼を備えた液液抽出塔を開発し,装置効率におよぼす諸効果を調べた.1.アクティブタービン翼からの液滴生成:新規な攪拌翼である回転静止混合器流路内の分散相,連続相の流動を可視化するため,タービン翼をアクリル樹脂で作成した1段装置を試作した.実験は連続相に水,分散相にヨウ素で着色した3種類の有機相を用い,流路内の両相の流動,液滴生成機構および液滴径を可視化により調べた.その結果,流路内の両相の流動は分散相流量および翼回転速度により複雑で,それに対応して液滴の生成機構の複雑であった.液滴径分布は攪拌速度と共にbimodalからunimodal分布形へと移行し,Sauter平均滴径は文献の実験相関式の計算値とよく一致した.2.アクティブ・タービン翼攪拌液液抽出塔の流動特性:4段の攪拌段を有する液液抽出塔を試作し,水(連続相)/トルエン(分散相)を用いて,分散相ホールドアップ分率および溢汪限界特性におよぼす分散相,連続相の各流量および攪拌速度の影響を調べた.分散相ホールドアップでは上部セトラ-段の下段で特異な特性を示した.分散相溢汪限界流量におよぼす連続相流量と攪拌速度の影響を調べ,限界分散相流量は攪拌速度の2.67rps付近で極大値を持ち,連続相流量の増加と共に減少することがわかった.現在,KC1溶液とトレーサとしてパルス応答法により連続相の混合特性を調べている.3.液液抽出塔の物質移動特性:水(連続相)/アセトン(移動物質)/トルエン(分散相)を用いて抽出効率におよぼす分散相,連続相の各流量および攪拌速度の影響を調べた.装置の性能評価として塔単位高さ当たりの理論段数を用い,従来装置との比較を行った.ある処理流量で最高抽出効率をえるには最適攪拌速度があること,本装置の性能評価は報告されている従来装置より良好であることがわかった.研究課題の実験計画に基づき新規な攪拌翼を備えた液液抽出塔を開発し,装置効率におよぼす諸効果を調べた.1.アクティブタービン翼からの液滴生成:新規な攪拌翼である回転静止混合器流路内の分散相,連続相の流動を可視化するため,タービン翼をアクリル樹脂で作成した1段装置を試作した.実験は連続相に水,分散相にヨウ素で着色した3種類の有機相を用い,流路内の両相の流動,液滴生成機構および液滴径を可視化により調べた.その結果,流路内の両相の流動は分散相流量および翼回転速度により複雑で,それに対応して液滴の生成機構の複雑であった.液滴径分布は攪拌速度と共にbimodalからunimodal分布形へと移行し,Sauter平均滴径は文献の実験相関式の計算値とよく一致した.2.アクティブ・タービン翼攪拌液液抽出塔の流動特性:4段の攪拌段を有する液液抽出塔を試作し,水(連続相)/トルエン(分散相)を用いて,分散相ホールドアップ分率および溢汪限界特性におよぼす分散相,連続相の各流量および攪拌速度の影響を調べた.分散相ホールドアップでは上部セトラ-段の下段で特異な特性を示した.分散相溢汪限界流量におよぼす連続相流量と攪拌速度の影響を調べ,限界分散相流量は攪拌速度の2.67rps付近で極大値を持ち,連続相流量の増加と共に減少することがわかった.現在,KC1溶液とトレーサとしてパルス応答法により連続相の混合特性を調べている.3.液液抽出塔の物質移動特性:水(連続相)/アセトン(移動物質)/トルエン(分散相)を用いて抽出効率におよぼす分散相,連続相の各流量および攪拌速度の影響を調べた.装置の性能評価として塔単位高さ当たりの理論段数を用い,従来装置との比較を行った.ある処理流量で最高抽出効率をえるには最適攪拌速度があること,本装置の性能評価は報告されている従来装置より良好であることがわかった.先に提出した研究課題の実験計画に基づき以下の実験を行った。1.アクティブタービン翼からの液滴生成:アクティブ・タービン翼撹拌液液抽出塔の特徴は回転円板にスタティック・ミキサ-を取り付けた新規な撹拌翼(アクティブ・タービン翼と呼ぶ)にある。回転スタティック・ミキサ-流路内の分散相、連続相の流動を可視化するため、タービン翼をアクリル樹脂で作成した。実験は連続相に水、シクロヘキサン、ISOPARM、シリコーン油をヨウ素で着色したものを分散相に用い、ミキサ-流路内の両相の流動、液滴生成機構および生成液滴径を可視化により調べた。その結果、流路内の両相の流動は分散相流量および翼回転数により複雑で、それに対応して液滴生成機構も複雑であった。生成液滴径は分散相の物性、操作条件によらずウェーバー数(We数)で相関出来ることがわかった。2.アクティブ・タービン翼撹拌液液抽出塔の流動特性:上下部にセトラ-段と4段の撹拌段を有する撹拌液液抽出塔を試作した。国際標準化溶液の水(連続相)/トルエン(分散相)を用いて、分散相ホールドアップ分率および溢汪限界特性におよぼす分散相、連続相の各流量および撹拌速度の影響を調べた。ホールドアップ特性では上部セトラ-段の下段で特異な特性を示した。

溢汪限界特性では限界分散相流量におよぼす連続相と撹拌速度の影響を調べ、限界分散相流量は撹拌速度の160rpm付近で最大値を持ち、連続相流量の増加と共に減少した。3.アクティブ・タービン翼撹拌液液抽出塔の物質移動特性:水(連続相)/アセトン(移動物質)/トルエン(分散相)を用いて抽出効率におよぼす分散相、連続相の各流量および撹拌回転数の影響を調べた。装置の性能評価として塔単位高さ当たりの理論段数を用い、従来装置との比較を行った。最高抽出効率には最適撹拌速度があること、装置の性能評価は従来装置より良好であることがわかった。前年度に引き続き下記の課題について詳細に調べた.1.アクティブ・タービン翼撹拌液液抽出塔の流動特性:試作した液液抽出塔の性能について従来装置との比較を行うために水相(連続相)/トルエン相(分散相)を用いて,分散相ホールドアップ分率やフラッディング限界の流動特性におよぼす分散相、連続相の各流量および撹拌速度の影響を調べた.各段の分散相ホールドアップ分率は最上段と最下段で大きく,中段で極小値をもつ分布形となった.分散相フラッディング限界流量におよぼす連続相と撹拌速度の影響を調べた結果,限界流量は撹拌速度の2.67rps付近で極大値となり,連続相流量の増加と共に減少することがわかった.撹拌翼からの生成液滴経を実測したが,滴経分布は撹拌速度の増加と共にbimodalからunimodal分布形状となり,Sauter平均滴経は文献の実験相関式の計算値とよく一致した.2.アクティブ・タービン翼撹拌液液抽出塔の物質移動特性:従来装置との比較をするために国際標準化溶液である水(連続相)/アセトン(拡散物質)/トルエン(分散相)を用いてアセトンの抽出効率を実測した.抽出効率におよぼす分散相,連続相の各流量および撹拌速度の影響を調べた.格段の仕切り板には分散相合-促進金網を付けた場合と付けない場合の総括抽出効率を調べ,付けた場合は付けない場合に比べて23倍高い効率をえた.従来装置と本装置との性能比較は塔単位高さ当たりの理論段数を用いた行った.その結果,理論段数は両相の処理流量と共に増加すること,また,ある処理流量で最高抽出効率をえるには最適撹拌速度が存在することがわかった.理論段数を用いた本装置と従来装置との性能比較では,本装置は報告されている従来装置よりも高い理論段数をえた.