hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
秩序化ペロブスカイトを主としたd-f電子系酸化物の物性に関する研究

以下のd-f混合電子系酸化物を対象とした研究を行い、その結晶構造と磁気的性質を明らかにした。1.これまでの研究結果から、6H型のペロブスカイトBa_3LnRu_2O_9(Ln=ランタノイド)が特異な磁気的性質を示すことを見い出してきた。その挙動の原因を理解するため、Lnイオンとして非磁性のY^<3+>、La^<3+>、Lu^<3+>、及び、磁性の弱いEu^<3+>、Sm^<3+>を持つ化合物を対象とし、この化合物中でのRuイオンの磁気的挙動を解明した。詳細な磁化率・比熱等の測定を行うことで、このシリーズで見られる特徴的な磁化率の挙動(T=135-400Kでのブロードな極大、T<10Kでの磁気異常)が、"Ru^<4.5+>_2O_9ダイマー"という2個のRuO_6八面体が面共有したユニット内で、Ru-Ruイオン間の強い反強磁性的相互作用を反映したものであることが明らかになった。また、Ru^<4.5+>_2O_9ダイマー内の磁気モーメントは完全にはキャンセルされず、低温で少なくともS=1/2のスピンを残す。低温で観測された磁気異常は、このダイマー間の相互作用によるものであることがわかった。2.6H型のペロブスカイトBa_3LuRu_2O_9における、ランタノイドイオンの磁気的挙動に着目し、大きな磁気モーメントを持つLn=Gd, Ho-Ybを含んだ化合物の磁気的性質に関して研究を行った。磁化率・比熱測定を行い、いずれも低温(4.5-14.8K)で大きな比熱の異常を伴う磁気転移を示すことを発見した。比熱データから、この磁気転移による磁気エントロピー変化を定量的に解析し、Ln^<3+>イオンの反強磁性転移が起こっていることを明らかにした。これらの成果の一部に関して、第12回固体の反応性討論会(2001年11月東京)、及び、第41回セラミックス基礎科学討論会(2003年1月鹿児島)等で報告を行った。
すばる望遠鏡HSCによる直径100m以下小惑星のサイズ分布の解明

本研究では、口径8.2mのすばる望遠鏡に導入された新広視野カメラHyper Suprime-Cam(ハイパー・シュプリーム・カム、HSC)を用いて、地球接近小惑星・ハンガリア領域小惑星・メインベルト小惑星のサイズ分布を求め、小惑星が受けた軌道進化や衝突機構を観測的に明らかにすることを目的としている。また、E-beltモデルに対する観測的な制約を与え、後期重爆撃期における小惑星サイズ分布の解明に迫る。平成29年度までにデータ解析環境の整備、HSC-pipelineを用いた画像解析を行なった。また、取得画像から小惑星を自動的に検出し位置測定と測光を行うするプログラムの開発を行なった。HSCは104枚のCCDチップからなるため、扱うデータ容量が膨大となり、プログラム実行にも時間がかかる問題がある。これを解決するために、プログラムの一部をCythonで記載することで効率化を行なった。一方で、ノイズを誤検出することや写りの淡い小惑星を自動検出できない問題点があった。平成30年度は、これらの問題を解決するために検出方法を一から見直し、取得画像数枚からマスク画像を作り、そのマスク画像を用いて恒星を取り除く処理の検討を行なった。この画像処理には、本研究課題と並行して行なっている木曽観測所Tomo-e Gozenカメラを用いた地球接近天体検出で得た知見が役になった。さらに、自動検出で見逃したものの人間の目には認識できるような非常に淡い小惑星を確認するためにGUI(グラフィカルユーザーインターフェース)を独自に開発することに取り組んだ。2017年10月に小惑星2012 TC4が地球に50000kmまで接近する事象が起こった。この小惑星の物理状態を解明するためのデータ解析と論文化を平成30年度に行なった。この小惑星は世界各地で観測されたため迅速な論文化の必要があった。このため、GUI開発に取り組む時間が少なくなり予定より若干の進捗の遅れがある。しかしながら、小惑星の検出、位置測定、測光とデータ解析では本研究と共通する所が多く、2012 TC4に用いたプログラムを本研究に用いることができている。また、地球接近天体という研究対象も同じであるため参加した研究会、学会を通じて得られた知見は2012TC4にも本研究にも共通して有用なものである。研究に関する情報収集の上で問題は生じていない。より効率的で確実な小惑星の自動検出と自動測定を実現するために、引き続き画像解析手法の見直しを行う。また、並行してGUIの開発を行う。これらの作業については概ね9月頃までには完成の予定である。その後、取得画像から小惑星の位置測定と測光を行い、Minor Planet Centerへ軌道情報を報告する。また、小惑星のサイズ分布の推定を行う。本研究では、口径8.2mのすばる望遠鏡に導入された新広視野カメラHyper Suprime-Cam(ハイパー・シュプリーム・カム、HSC)を用いて、地球接近小惑星・ハンガリア領域小惑星・メインベルト小惑星のサイズ分布を求め、小惑星が受けた軌道進化や衝突機構を観測的に証明することを目的としている。平成28年度は、データ解析環境の整備と実際の画像解析の実施を行った。HSCは104枚ものCCDからなり、画像解析を行うためにはHSC-pipelineと呼ばれる専用のデータ解析ソフトウェアが必要となる。HSC-pipelineを動作させるには、メモリサイズとCPUコア数が多い、高性能のコンピューターが必要となる。研究を開始するにあたり、高性能コンピューターの準備とHSC-pipelineのインストールを行った。その後、平成27年1月にすでに取得していた、HSCの観測データを用い、画像解析を行った。画像解析は、問題なく行われた。小惑星は遠方の恒星や銀河と比較して地球の近くに存在している。そのため、時間をおいて同じ領域を撮像すると、視野内で小惑星の位置は移動する。従って、移動する天体を検出すれば、それは小惑星ということになる。解析済みの画像を目視にて調査したところ、数100天体を超える小惑星が撮像されていることを確認した。これらの小惑星を自動的に検出するための、ソフトウェアの開発に取り組んだ。HSC-pipelineを用いた画像解析手法は、これまで自身が行ってきた画像解析手法と異なるため、データの取り扱いに慣れるまで時間が掛かる点があった。しかしながら、数回の試行錯誤を行った後は、概ね順調に画像解析を実行できるようになった。また、HSCを用いて小惑星観測を行っている他の研究者と打ち合わせを複数回行い、解析手法の改善や問題点などの洗い出しも行った。日本天文学会秋季講演会、日本惑星科学会秋季講演会、スペースガード研究会等において研究発表を行った。加えて、サイエンスカフェにおいてアウトリーチ活動も行った。前年度までにデータ解析環境整備とデータ解析の基礎となるHSC-pipelineを用いた画像解析の実施を行い、テスト画像から数百を超える小惑星を目視で確認した。平成29年度は取得画像全体からより多くの小惑星を自動的に検出するプログラムの開発を行った。HSCは104枚ものCCDチップからなるため、扱うデータ容量は膨大となり必然的にプログラムの実行にも時間がかかる問題点がある。

この問題に対応するため、32コアからなるコンピュータを用いた並列処理化のプログラムを開発した。また、本研究では主にPython環境でのプログラム開発を行っているが、より高速なCythonを部分的に用いることにより、データ解析の効率化を行った。小惑星の観測結果は、小惑星情報の国際機関MPC(Minor Planet Center)に送り、そこで一元的に管理するという慣習がある。平成29年度までに、小惑星の自動検出=>位置測定=>測光=>MPC報告形式のファイル出力という、一連の流れができている。加えて、より暗い小惑星を検出するためには、様々な方向に対する画像の重ね合わせ処理が必要となる。テスト画像を用いて、画像の重ね合わせ処理のプログラム開発も行った。2017年10月に小惑星2012 TC4が地球に50000kmまで接近する事象が起こった。この小惑星の物理状態を解明するための観測とデータ解析を急遽実施することとなった。本研究課題で用いるプログラムの開発は概ね順調であるものの、当初の予定よりプログラム開発にかける時間が少なくなり、小惑星の自動検出精度に関する作り込みの点にやや不十分な点がある。とはいえ、小惑星の検出、位置測定、測光とデータ解析で行う内容は本研究内容と共通しており、小惑星2012TC4のデータ解析で開発したプログラムを本研究に用いることができている。バックアップ用ハードディスク及び停電時のUPSの設置などデータ解析環境の整備も順調に行えている。国内外の研究会への参加による、最新の研究状況の把握も問題なく行えている。本研究では、口径8.2mのすばる望遠鏡に導入された新広視野カメラHyper Suprime-Cam(ハイパー・シュプリーム・カム、HSC)を用いて、地球接近小惑星・ハンガリア領域小惑星・メインベルト小惑星のサイズ分布を求め、小惑星が受けた軌道進化や衝突機構を観測的に明らかにすることを目的としている。また、E-beltモデルに対する観測的な制約を与え、後期重爆撃期における小惑星サイズ分布の解明に迫る。平成29年度までにデータ解析環境の整備、HSC-pipelineを用いた画像解析を行なった。また、取得画像から小惑星を自動的に検出し位置測定と測光を行うするプログラムの開発を行なった。HSCは104枚のCCDチップからなるため、扱うデータ容量が膨大となり、プログラム実行にも時間がかかる問題がある。これを解決するために、プログラムの一部をCythonで記載することで効率化を行なった。一方で、ノイズを誤検出することや写りの淡い小惑星を自動検出できない問題点があった。平成30年度は、これらの問題を解決するために検出方法を一から見直し、取得画像数枚からマスク画像を作り、そのマスク画像を用いて恒星を取り除く処理の検討を行なった。
ストレス蛋白質HSP47の転写調節機構の解明

HSP47は、コラーゲンの発現量に相関した発現を示す。発現調節を考えるうえで大きな興味となるのは、コラーゲンそのものがHSP47を誘導するためのシグナルそのものになり得るか否かである。このことを示唆するデータとしてV型コラーゲンを微量産生しているCHL細胞(Chinese hamster lung cell)にI型コラーゲンのal(I)鎖のみをstableにtransfectした細胞と、α1(I)およびα2(I)をstableにtransfectした細胞を用いて、HSP47の発現量を比較した。HSP47の発現は、コラーゲンの発現量が増加するにしたがって増加し、細胞外に分泌されにくいα1(I)のホモトライマーをさんせいしている細胞でより多くの増加が観察された。この事実は、コラーゲンそのものがHSP47を誘導するシグナルそのものであることを示唆するものである。さらにこの事実を検証するため、種々の変異を導入したコラーゲン遺伝子をtransientに発現する系を確立した。同時にHSP47の転写調節領域におけるコラーゲン反応部位を検索するため、定法どおり欠損変異による突然変異体を作成し、レポーター遺伝子につなぎ細胞に導入した。細胞によっては、正常な状態でのCAT活性の回収が非常に悪く、transientによる解析が困難であった。導入する細胞として上述のCHL細胞を用いることにより、非ストレス下でもCAT活性を回収することが可能となった。現在、コラーゲンとHSP47プロモーター遺伝子のco-transfectionによりコラーゲンの変動に伴うHSP47の発現調節部位の同定を試みている。
ナノ炭素磁性体の理論設計

1.水素終端型磁気的ナノグラファイトの設計:ジグザグ端の一方を一水素化しもう一方を二水素化する、水素付加による磁気的ナノグラファイト・リボンの設計を行った。高スピン分子も設計し、磁気モーメント発生を電子状態計算により確認した。2.水素終端型磁気的ナノチューブ・磁気的ナノホーンの設計:水素付加の方法により、磁気的ナノチューブ・磁気的ナノホーンを設計した。細い有限長ナノチューブでの磁気モーメント発生は有限サイズ効果により小さな値になることを示した。3.フッ素終端型ナノチューブの電子状態計算:フッ素終端型磁気的平面状ナノグラファイトと異なり、有限半径・有限長のフッ素終端ナノチューブでは磁気モーメント発生が見出されないことを示した。4.グラファイト・ダイヤモンドハイブリッド系における磁気的性質の予言:グラファイト-ダイヤモンドハイブリッド構造を設計し、磁気偏極したナノワイヤーをダイヤモンド(100)表面上に形成できることを理論予測した。5.アームチェア型・ナノグラファイトにおける欠陥誘起磁性:安定したアームチェア型の端に欠陥を制御して導入することで、磁気的アームチェア型・ナノグラファイト・リボンを設計した。6.水素終端ナノグラファイト素片におけるエッジ状態解析:水素終端されたナノグラファイト素片においてSTM観測された状態がエッジ状態起源のものであることを、強結合模型による電子状態解析を用いて明らかにした。7.強相関効果を取り込んだナノ炭素磁性体設計算手法の開発:強相関効果を取り込んだ第一原理計算手法による磁気的ナノ炭素構造の理論設計のための、新しい第一原理計算手法として、局所揺らぎの同定から有効多電子模型を形成するという、密度行列汎関数理論によるナノ炭素構造の設計手法を構築した。本研究の初年度である16年度の実績は以下の通りである。(1)水素終端型磁気的ナノグラファイト素片の電子状態計算:グラフェンのジグザグ端にある炭素に水素を2つ結合させることが炭素のπ電子ネットワークにπ的な軌道を一つ導入することになる。この水素付加の結果、π電子系にフェリ磁性的スピン配列による磁気モーメント発生が得られるという、水素付加によるナノ炭素構造改質法を応用して、磁気的ナノグラファイトの設計を行った。その例として1,8,9-ジ・ハイドロ・アントラセンなどの高スピン分子が設計できることを第一原理的電子状態計算法により示した。この結果は国際会議ISIC-12(ポーランド)で発表し、論文1編にまとめた。また、水素付加に加えて、端のフッ素付加、部分的酸化によっても磁気モーメント発生が起こることを示し、磁気的ナノグラファイト合成法の理論として論文1編にまとめた。(2)水素終端型磁気的ナノチューブ・磁気的ナノホーンの電子状態計算:同様の水素付加の方法は、磁気的ナノチューブ・磁気的ナノホーンの設計も可能とする。その例として、有限長ジグザグナノチューブの端を改質することで磁気的ナノチューブが得られることを第一原理的電子状態計算法により示した。また、この水素付加による方法がハバード模型におけるリープ定理による磁性と関連すること、及び平坦バンド強磁性として磁性出現があると解釈可能なことを示した。この結果はICM2003(イタリア)で発表し、論文1編にまとめた。また、(1)の結果と合わせた総合報告として固体物理誌に報文1編を掲載した。(3)グラファイト・ダイヤモンドハイブリッド系における磁気的性質の予言:当初計画が終了したため、次年度以降の計画内容を前倒しで開始した。水素付加構造に加えて、sp^2結合とsp^3結合の混在系においても類似の磁気構造を見出せる。そのような系として、ダイヤモンド表面にグラフェン構造を垂直に接合したグラファイト・ダイヤモンドハイブリッド系を考察し、ハーフメタリックな表面電子状態が現れることを示した。この結果は、日本物理学会第59回年次大会で発表の予定である。(4)電子状態計算手法

トランスコリレイティッド法の開発電子相関をあらわにとりいれた多体波動関数を用いて基底状態の全エネルギー計算を行うトランスコリレイティッド法の開発を行い,論文2編にまとめた。またナノ炭素磁性体への適用を検討した。(1)磁気的ナノチューブの安定性と磁性の検討局所スピン密度近似による計算では、一水素付加、二水素付加されたジグザグ端を組み合わせて磁気的ナノチューブを作った場合に、(6,0)-tube,(7,0)-tubeではオフチニコフ則には従わないが、ほぼ縮退したエッジ状態のスピン偏極による短い磁気モーメント発生が一般に生じる結果になることを見出した。水素付加がされていないジグザグ端をもつ磁気的ナノチューブの安定性は水素付加がされたものに比較して低いことが分かった。(2)フッ素終端型磁気的ナノチューブの電子状態計算フッ素付加したジグザグ端では、平面状ナノグラファイトと異なり、有限半径・有限長のナノチューブでは磁気モーメント発生が少なくとも(6,0)-tube,(7,0)-tubeでは見出されないことが分かった。(3)グラファイト-ダイヤモンドハイブリッド系における磁気的性質の予言グラファイト-ダイヤモンドハイブリッド構造ではオフチニコフ則に従うスピンモーメント発生と、ハーフセミコンダクティングなバンド構造の出現がある。ダイヤモンド側にドープすることで、磁気偏極したナノワイヤーをダイヤモンド(100)表面上に形成できることを理論予測した。(4)ナノチューブ接合系における磁気抵抗効果の評価磁化ナノチューブ/量子ドット/磁化ナノチューブ接合系における磁気抵抗効果の理論評価を非平衡グリーン関数法に切断近似を採用した範囲内で行い、チューブの状態密度を反映した特異な磁気抵抗効果を見出した。(5)強相関効果を取り込んだナノ炭素磁性体設計算手法の開発磁気相関の発達した炭素系に適用する密度行列汎関数法の新しい定式化を行った。トランスコリレーティッド計算を混合型数値基底展開法により実現するための3体積分評価法を定式化した。(1)磁気的ナノ炭素構造の理論3年間の磁気的ナノ炭素構造の理論設計手法を総括して、ジグザグ端、クライン端の形成による磁気不安定性の導入、それを実現する化学的処理法の理論、磁気的ナノ炭素構造、磁気的ナノグラファイト構造の理論設計法を完成し、それを単行本Carbon-Based Magnetismの一章Flat-band Ferromagnetism in Organic Crystalsにまとめた。(2)アームチェア型・ナノグラファイトにおける欠陥誘起磁性これまで磁気的不安定性は望まれないと考えられてきたアームチェア型ナノグラファイト素片において、端における欠陥構造を制御して導入することが局所磁気モーメントを発生しうることを提案し、その実施例として第一原理電子状態計算による欠陥をもつ磁気的アームチェア型・ナノグラファイト・リボンを同定した。(3)水素終端ナノグラファイト素片におけるエッジ状態解析
無顎類および魚類の皮膚における防御機構

カワヤツメおよびマアナゴの皮膚から細胞を分離・培養する条件を検討し、0.05%トリプシン溶液を用いて、90%以上の生存細胞を培養する方法を確立した。この方法を用いて、6時間のLPS刺激によって発現量が増加する遺伝子からなるサブトラクションテンプレートを作製した。このテンプレートをPCRで増幅し、定法に従って塩基配列を網羅的に解析した。そのうち免疫関連因子として、昨年度に得られたマアナゴT細胞受容体(TCR)およびTNF囮受容体(TNF Decoy Receptor)およびカワヤツメインターロイキン-17(IL-17)に加え、本年度新たにマアナゴから、抗原提示細胞の重要な膜上分子であるMHCクラスII分子、およびインターロイキン-2の発現を誘導するInterleukinenhancer bindingfactor 2(ILF-2)の部分配列を得た。このうち、マアナゴTNF囮受容体およびカワヤツメインターロイキン-17についての投稿論文を、国際学術誌に発表している。マアナゴT細胞受容体については全塩基配列を決定しており、MHCクラスIIおよびILF-2に関してもまもなく全塩基配列を得る予定である。これら獲得免疫系の主要因子であるT細胞受容体、MHCクラスIIおよびILF-2に関しては、20年度の日本比較免疫学会で発表する予定である。現在までにマアナゴ遺伝子76クローン、カワヤツメに関しては66クローンの配列解析を終了している。そのうち免疫関連因子として、マアナゴからT細胞の重要な遺伝子マーカーのうちのひとつであるT細胞受容体(TCR)、およびアポトーシスによる細胞死を抑制するTNF囮受容体(TNF Decoy Receptor)の、カワヤツメからは炎症性サイトカインのひとつであるインターロイキン-17(IL-17)の部分配列を得た。この情報を基にプライマーを作製し、RACE法によるクローニングを行い、現在までにマアナゴTNF囮受容体およびカワヤツメインターロイキン-17遺伝子の全塩基配列を決定し、発現組織解析や系統樹解析を終えている。このうちマアナゴTNF囮受容体については投稿論文を作製中であり、また19年度の日本比較免疫学会でカワヤツメインターロイキン-17に関する発表を行う予定である。現在はマアナゴT細胞受容体のクローニングを進めると同時に、in situハイブリダイゼーションによる産生細胞の同定を試みている。
有限状態通信路におけるユニバーサルな誤り訂正符号の構成法

本研究では、バースト誤りや符号間干渉を取り扱うことのできる記憶を有する通信路のモデルとして、有限状態通信路を取り上げ、有限状態通信路に対してユニバーサル符号の具体的な構成法と、実用的な計算量での符号化・復号化アルゴリズムを開発することを目的とし、次の2つの成果を得た。第1の成果としては、通信路の次状態がそれまでの入出力系列と状態系列から一意的に定まるユニフィラーな有限状態通信路に対し、通信路に依存せずに符号化および復号化が行えるユニバーサル符合の存在を示し、そのユニバーサル符号は、最ゆう復号法と指数的に同程度の誤り率を有することを明らかにした。第2の成果としては、情報源符号化に用いる任意のユニバーサル符号から、通信路に依存しないユニバーサルな復号法が導けることを明らかにした。特に、無記憶情報源に対するユニバーサル符号からユニフィラーな有限状態通信路に対する復号法がそれぞれ構成できることを示した。これにより、従来知られていたユニバーサル復号法、例えば最大相互情報量復号法や増分分解を利用した復号法以外にも、通信路に依存しない復号法が作れることになり、今後、実用的な計算量を有する復号法を探索する範囲が広がったと考えられる。更に、これらのユニバーサルな復号法のクラスに対して、復号法に依存しないユニバーサルな符号法(ユニバーサルな符号語の集合)が存在すること明らかにした。誤り訂正符号は、雑音のある通信路における通信の信頼性の向上を目的とした符号であり、各種ディジタル通信システムにとって、高品質な通信を行う際に必要不可欠な技術となっている。この誤り訂正符号に関連する情報理論の最も著しい成果として、1977年にCsiszar、KornerおよびMartonは、通信路特性を予め知ることなく符号化・復号化が行なえ、かつ符号長を長くしたときの復号誤り率が、その通信路における最適な符号と同程度であるような「ユニバーサル(万能)符号」が無記憶通信路に対して存在することを示した。しかしながら、ユニバーサル符号の実際の応用分野である無線通信システムや移動体通信システムにおける通信路は一般に記憶を有するため、彼らの成果を直接応用することはできなかった。本研究では、バースト誤りや符号間干渉を取り扱うことのできる記憶を有する通信路のモデルとして、有限状態通信路を取り上げ、有限状態通信路に対してユニバーサル符号の具体的な構成法を考案すると共に、実用的な計算量での符号化・復号化アルゴリズムを開発することを目的とし、本年度の成果として、有限状態通信路に依存せずに符号化および復号化が行えるユニバーサル符号の存在の証明に成功した。また、その存在が保証されたユニバーサル符号は、最ゆう復号法と指数的に同程度の誤り率を有することを明らかにした。本研究では、バースト誤りや符号間干渉を取り扱うことのできる記億を有する通信路のモデルとして、有限状態通信路を取り上げ、有限状態通信路に対してユニバーサル符号の具体的な構成法と、実用的な計算量での符号化・復号化アルゴリズムを開発することを目的とし、次の2つの成果を得た。第1の成果としては、通信路の次状態がそれまでの入出力系列と状態系列から一意的に定まるユニフィラーな有限状態通信路に対し、通信路に依存せずに符号化および復号化が行えるユニバーサル符号の存在を示し、そのユニバーサル符号は、最ゆう復号法と指数的に同程度の誤り率を有することを明らかにした。特に、無記億情報源に対するユニバーサル符号から無記億通信路に対する復号法が、またユニフィラー情報源に対するユニバーサル符号からユニフィラーな有限状態通信路に対する復号法がそれぞれ構成できることを示した。更に、これらのユニバーサルな複号法のクラスに対して、復号法に依存しないユニバーサルな符号法(ユニバーサルな符号語の集合)が存在すること明らかにした。
自閉スペクトラム症特性のある学生への就労支援-マナーに限定したセミナーの効果-

本研究は、ビジネスマナーに限定をした就職面接セミナーの、自閉スペクトラム症(ASD)傾向のある大学生に対する効果を検討するものである。セミナーは、ASD傾向のある学生が理解しやすいように、面接の入退室時に必須なビジネスマナーに焦点をあて、ロールプレイを多く取り入れた。また、各回のテーマを明示し、内容も構造化した。セミナーの効果を判定するために、参加者を性別と、Autism-Spectrum Quotient(AQ)得点によりASD傾向の強い群と弱い2群、合計4群にわけ、セミナー前後での面接評定、自己評価の比較を行った。セミナー講師が、セミナー前後に一人約15分の面接を行い、「表情」、「相手の話の聞き方」など10項目につき、5段階で評価を行った。セミナー講師以外に2人の評価者が、同じ項目についてそれぞれ評価を行った。同じ内容について、参加者も自己評価を行った。セミナー前後で、ローゼンバーグ自尊感情尺度、特性状態不安尺度を用いて自尊感情、不安の変化を調査した。平成27年度、28年度のセミナー参加者は、70名であった。本研究は、補助金助成以前より開始したが、セミナー参加者のうち、事前事後の面接評定,質問紙調査のデータがそろっている94名(男性35名・女性59名)について、セミナー前後の面接評定、自己評価の変化を検討した。面接評定は、セミナー前後(p < 0.001)と4群間(p < 0.001)に有意な主効果が認められ、セミナー後の得点が高かった。セミナー前後と4群間に交互作用は認められなかった。Tukeyの多重比較により、AQ高得点群男性と他の3群との間に有意な差が認められ、AQ高得点群男性の得点が低かった。自己評価については、セミナー前後(p <.001)に有意な主効果が認められ、セミナー後の得点が高かった。4群間(p =0.280)では,主効果は認められなかった。自閉スペクトラム症(ASD)特性のある大学生への就職支援の重要性は指摘されているが、具体的な支援方法は確立されていない。本研究は、ビジネスマナーに限定をした就職面接セミナーがASD傾向のある大学生に効果があるのかを検討するものである。ASD傾向のある学生が、理解し習得しやすいように、立ち居振る舞い、挨拶の仕方、声の大きさなど面接の入退室時に必須なビジネスマナーに焦点をあて、ロールプレイを多く取り入れたセミナーを実施した。講師が学生一人一人を直接指導できるようにするため、1回の参加者数は20名程度を上限とした。ASD傾向のある学生も理解しやすいように、各回のテーマを明示し、内容も構造化した。セミナーは、1回1時間30分、全6回を1クール、基本的には1週間に1回のスケジュールとした。セミナーの効果を判定するために、参加者をAutism-Spectrum Quotient(AQ; Baron-Cohen et al.,2001)得点によりASD傾向の強い群と弱い2群に分け、セミナー前後での面接評定を行った。面接評定は、セミナー講師が、一人約15分の面接を行い、「立っている時の姿勢」、「おじぎの仕方」、「座った時の姿勢」、「歩き方」、「表情」、「相手の話の聞き方」、「敬語の使い方」、「声の大きさ」、「声の聞き取りやすさ」、「面接入退室時の全体的な印象」の10項目につき、5段階で評価を行った。同じ内容について参加者が自己評価を行った。セミナー前後で、ローゼンバーグ自尊感情尺度(Rosenberg,1965)、特性状態不安尺度(STAI; Spielberger,1970)を用いて自尊感情、不安の変化を調査した。平成27年度のセミナー参加者は、42名であった。平成27年度のセミナーは3クール実施した。1クール6回のセミナーおよび、セミナー前後の面接評定、質問紙調査は計画通り実施した。セミナーでは、ASD傾向のある学生がビジネスマナーを習得しやすいように、各回の習得課題を初めに提示し、講師がデモンストレーションを行い、その後ロールプレイを多く取り入れた。講師は良いパターンと、悪いパターンの2パターンでのデモンストレーションを行った。講師は、全体練習時、ロールプレイ時に、教室内を巡回しながら、一人一人を直接指導し、良い点、改善点を口頭で具体的に伝えた。平成27年度のセミナー参加者は42名で、参加上限の60名に届かなかった。これはセミナーのスタートが10月だったため、就職活動の開始時期より少し早く、1、2クール目の参加者が少なかったことも影響している。次年度はセミナーの時期を考えて実施をしたい。平成27年度については、実施3クール目の実施が3月末であったため、面接評定、質問紙調査の分析は現在のところ終了していない。

セミナー講師が、セミナー前後に一人約15分の面接を行い、「表情」、「相手の話の聞き方」など10項目につき、5段階で評価を行った。セミナー講師以外に2人の評価者が、同じ項目についてそれぞれ評価を行った。同じ内容について、参加者も自己評価を行った。セミナー前後で、ローゼンバーグ自尊感情尺度、特性状態不安尺度を用いて自尊感情、不安の変化を調査した。平成27年度、28年度のセミナー参加者は、70名であった。本研究は、補助金助成以前より開始したが、セミナー参加者のうち、事前事後の面接評定,質問紙調査のデータがそろっている94名(男性35名・女性59名)について、セミナー前後の面接評定、自己評価の変化を検討した。面接評定は、セミナー前後(p < 0.001)と4群間(p < 0.001)に有意な主効果が認められ、セミナー後の得点が高かった。セミナー前後と4群間に交互作用は認められなかった。Tukeyの多重比較により、AQ高得点群男性と他の3群との間に有意な差が認められ、AQ高得点群男性の得点が低かった。自己評価については、セミナー前後(p <.001)に有意な主効果が認められ、セミナー後の得点が高かった。4群間(p =0.280)では,主効果は認められなかった。平成28年度は27年度に引き続き、1.就職面接セミナーの実施、2.セミナーの効果判定を実施する。平成28年度は、平成27年度と同じ回数の就職面接支援(セミナー)の実施を継続し、これまでの結果と合わせて検討を行う。セミナーの効果判定のために、面接評定、質問紙(ローゼンバーグ自尊感情尺度、状態特定不安尺度)の結果を検討し、ASD傾向が強い群と弱い群とで効果の違いを検討する。性別、自己評価との差などについても分析を行う。ASD傾向が強い群で、セミナーの効果がないと判断された場合は、セミナーの内容について検討をし、効果的な支援方法について再検討を行う。平成29年度は最終年度であるため、平成27年、28年度の調査をまとめる予定で、セミナーの開催回数は27年度、28年度よりも少なくすることを考えている。ASD傾向のある学生に対する就職面接について、大学で実施可能な方法を検討する。本セミナーを通して、ASDのある学生への就労支援および、ユニバーサルデザイン化された就職支援について、学内の担当スタッフの理解を広げていきたい。情報収集のための旅費の未使用分があり、次年度使用額が生じた。次年度も、平成27年度と同様、人件費と旅費、消耗品を中心に使用する予定である。人件費は、セミナーの講師、面接の評定者への謝金、および、データ整理のために事務補助者の雇用のために使用する計画をしている。また、情報収集、成果発表のための旅費使用を計画している。心理査定や記録、保存のための消耗品の購入は予定しているが、高価な備品の購入は予定していない。
太陽励起レーザーのための高効率な太陽光キャビティの開発

太陽光パワーを出来るだけレーザー媒質へと効率的に吸収させ,かつ熱負荷を下げるために,光線追跡を用いた太陽光キャビティを設計するための数値計算コードの開発を行った.計算では,一次集光系であるフレネルレンズを含み,一次集光系によって集光された入力光を元に,光線追跡を行う.レーザー媒質への吸収パワーを最大化しつつ,それによる熱負荷を最小化するために,太陽光キャビティの形状についての非線形最適化を行って設計出来るコードの開発を行った.そこから得られた知見を基に,従来のシステムの問題であった過剰な熱負荷を下げるため,従来よりも小型の太陽光励起レーザーシステムを作成した.配置するコーン型ミラーのパラメータを検討するため,まず必要となる基礎的知見を得ることを目的とし,下記の事柄を行った.・太陽光キャビティの設計コードとミラー設計コードの融合のためのそれぞれのコードの改変・太陽光追尾装置の設計具体的内容を以下に示す.太陽光励起レーザーのこれまでの研究で開発してきた太陽光キャビティ設計コードと,ミラー設計コードとが別々に存在しており,それらは別々のOS用に別々のプログラミング言語で書かれていた.そのため,今年度はそれらを融合するために,ミラー設計コードを太陽光キャビティ設計コードと同じように,Linux上で動作するC++で書かれたプログラムとして移植を行い,環境の統一を行った.また,おおよそ1×1mのフレネルレンズを搭載する太陽光追尾装置についての検討を行った.今回検討したモデルを用いることで,従来太陽追尾とともに動き回っていたレーザーヘッドを固定し,より安定したレーザー出力が得られると期待される.太陽光励起レーザーの心臓部であるコーン型太陽光キャビティを設計するためのプログラムコードの開発を行った.特に,平成27年度においては,並列計算を視野に入れ,これまでに開発したコードの並列化に取り組んだ.また,それと同時に複雑形状の加工が可能であるNC旋盤の加工技術に習熟し,実際に太陽光キャビティの製作が可能となるだけのスキルを習得した.以上の二点を組み合わせることにより,より大規模な計算によってより複雑ではあるものの高性能な太陽光キャビティの設計および制作が可能となり,高出力のレーザーの開発を行うことが出来るようになると期待される.また,実際の装置については,1×1mの振れネルレンズを搭載した太陽追尾装置を完成させた.以前の装置と比較して,レーザーヘッドの位置は太陽の追尾を行っても動かないような設計にしたため,レーザー共振器の安定性が増すと期待される.採択と同時に研究代表者が所属機関を異動したため,環境が変化し,当初予定していたよりも研究が進展しなかった.平成28年度は,太陽光を閉じ込める新しい太陽光キャビティの開発のために,昨年度までに開発していた誘電体多層膜の設計コードと,太陽光キャビティの設計コードの開発を引き続き行うとともに,従来よりもCr3+を高濃度コドープしたCr:Nd:YAGセラミックスレーザー媒質を作成した.研究期間全体を通じて実施した研究の成果は下記の3点にまとめることができる.(1)太陽追尾装置のプロトタイプ及び,1m2級のフレネルレンズを搭載した新しい太陽光励起レーザーシステムの作成:従来の過剰な熱負荷を下げるため,1m2級のフレネルレンズを搭載した,太陽光励起レーザーのための新しい太陽追尾装置を作成した.これにより,従来の4m2級のフレネルレンズを搭載した装置と比べ,熱負荷を下げることにより,より本質的なレーザー開発が可能となった.更に,これまでにレーザー発振実績の無い,高濃度にCr3+がコドープされた,Cr:Nd:YAGセラミックスレーザー媒質を作成した.これにより,従来の装置では熱負荷が高く,熱破壊を起こしてしまっていた高濃度Cr3+コドープのレーザー媒質でのレーザー発振が期待できる.(2)誘電体多層膜の反射率計算コードの作成:任意の層数の誘電体多層膜の反射率を計算し,指定した波長域・入射角度で反射率を最大化するための最適化コードの開発を行った.また,複数の誘電体多層膜ミラーの組み合わせにより,指定した波長域で望む反射率を得るための最適化コードの作成も行った.(3)太陽光キャビティの設計コードの作成:内部で太陽光がどのように反射,屈折し,レーザー媒質へと吸収されるかを,一次集光系であるフレネルレンズを含んだ系において計算できるコードの開発を行った.特に,太陽光キャビティの内側の形状においては,レーザー媒質への吸収パワー密度とそれによる熱負荷を考慮し,非線形最適化を行って設計出来るようにした.太陽光パワーを出来るだけレーザー媒質へと効率的に吸収させ,かつ熱負荷を下げるために,光線追跡を用いた太陽光キャビティを設計するための数値計算コードの開発を行った.計算では,一次集光系であるフレネルレンズを含み,一次集光系によって集光された入力光を元に,光線追跡を行う.レーザー媒質への吸収パワーを最大化しつつ,それによる熱負荷を最小化するために,太陽光キャビティの形状についての非線形最適化を行って設計出来るコードの開発を行った.そこから得られた知見を基に,従来のシステムの問題であった過剰な熱負荷を下げるため,従来よりも小型の太陽光励起レーザーシステムを作成した.採択と同時に研究代表者が大学を異動したため,環境が変化し,当初予定していたよりも研究が進展しなかった.完成した太陽追尾装置は,まだ太陽を追尾するだけであり,以下の要素を追加する必要がある.1.実際にフレネルレンズを搭載する2.精度の確認が不十分であるためその確認3.太陽光集光点でのパワー分布等の測定とレーザーヘッド搭載部の検討及び実際の搭載

この全てを平成28年度に行うことは不可能であるが,1から順に取り組む予定である.また,設計のためのプログラムコードの開発は同時並行で進める.太陽光励起レーザーまずは熱負荷の低い,従来よりも小型の1×1m程度のフレネルレンズによって太陽光を集光する太陽追尾装置を導入し,熱負荷の影響を可能な限り低減し,無視できるような系の作成を行う.その環境を整えた上で,まずは従来の太陽光キャビティによるレーザー発振を得ることにより,太陽光キャビティに必要な問題点について検討を行う.数値計算コードの改変は同時並行で進める.太陽光追尾装置の開発が思うように進まず,まずは小型のプロトタイプから作成を行っていることと,実際にレーザー媒質をまだ作成出来ていないため,物品費の使用が当初予定よりも少なくなっているのが主な理由である.前倒し請求を行ったが,平成26年度に行う予定であった太陽追尾装置の制作まで間に合わなかったために余ってしまった.レーザー媒質の設計と制作を行うが,太陽追尾装置の完成のために必要な経費であるため,それらを進めることによって適切に利用できると考えられる.平成27年度においては,平成26年度に行う予定であった太陽追尾装置を制作し,導入する予定であるため,実験が可能になる.そのため,当初は平成26年度に制作する予定であった,太陽光キャビティの特性を調べるために必要な試作キャビティの試作を行う.更に,平成27年度に当初から予定していた太陽追尾装置の動作確認のために必要な光学系(フレネルレンズ,非球面レンズ,ミラー等)を購入する予定である.
ビジネス問題解決場面における次世代型モバイルシステムの利用の可能性

2003年度における研究は以下の(1)(2)(3)(4)に要約できる。(1)画像データを利用した知識、情報共有の仕組みが分散して活動し、そこで得られる情報を他のユーザが情報や知識として利用できることは有意義である。本研究では、そのような情報として画像情報も利用できるようにし、ユーザの意思決定に利用できるサイトを開発している。現在、ビジネス場面ではないが、スポーツコミュニティの中で、その仕組みを実験している過程である。(2)類似画像検索の利用携帯端末を利用して画像情報へアクセスできることは、ビジネス・ユーザにとってもコンシューマ・ユーザにとっても有用である。利用可能な画像情報をキーに、新たな情報を検索する仕組みがあると便利である。このような仕組みは近年Eコマースにおいても注目されつつあり、そのような基礎研究として類似画像検索を応用した実験サイトを用いた実験を行った(論文「類似画像検索を用いた目的地決定支援システム」にて発表)(3)位置情報をコンテクストとして利用したサービス問題解決をする上で、ユーザがおかれたコンテクストに合った情報が入手できることが望ましい。ここではGPS機能を備えた携帯端末に対して、ユーザが音声で必要な情報を求めると、それに対してユーザの位置に応じた適切な情報が音声によって利用できる仕組みを開発した。その成果については現在、論文誌に投稿中である。(4)モバイルビジネスを担う方々とのインタビューモバルビジネス現場の第一線で活躍されている方々とのインタビューが行われた。次の方々が対象で、データは現在整理中である。榎啓一取締役(NTTドコモ)、島田大三課長代理(JR東海)、高橋誠部長(KDDI)、荒川亨社長(アクセス)、高瀬明執行役員(J-Phone)、小野茂教授(大妻女子大社会情報学部・元NEC)、小川善美社長(インデックス)、杉野文則社長(BeMap)。2001年においては、次世代型モバイル、つまり第三世代携帯電話のサービスが始まったが、その範囲が都心周辺等、非常に限定されていたため、その特徴を最大限利用した研究を行うことはできなかった。しかし、バンド幅が広がることを想定し、現在でも可能なアプリケーションの可能性として、モバイルシステムを利用した、投票システムについての実験的な研究を行った。本年度は、直接ビジネス場面よりも、よりエンターテイメント性の高い場面での応用を試みた。スポーツなどのイベント観戦者が、何らかの基準に従って、限られた時間内に投票行動を支援する仕組を開発し、特許出願した(12.を参照)。さらに、その仕組みを基に、サーバと接続して限られた時間内に投票できるシステムを開発した。2001年11月17日Jリーグ公式戦(ジュビロ磐田対サンフレッチェ広島戦)において、主催者であるヤマハフットボールクラブと共同で、実戦の中で観客参加型のテスト実験を行った。携帯電話基地局のキャパシティや電磁波の人体に対する影響を考慮して、NTTドコモ社のI-Modeユーザ約400名を対象に実験を行った。それは観客が試合終了直後5分程度の間に、その試合のMVPを投票してもらうというもので、集計結果は投票終了後1分程度で、公開された。参加者の反応は非常に高く、同様に試合後のアンケートでも98%以上がまたやってみたいという結果を得た。商業的にも価値のあるものと考えることが出来る。今回の応用では、エンターテイメント性の高いものにするために、時間的な制約を与えたが、ビジネス等の組織の意思決定においても、構成員が空間的に分散して配置されているような状況で、かつライアルタイムに組織的なアクションを決定しなければならないような場合に応用できるのではないかと考えている。本年度の実績に関連するものは次の(1)(2)(3)にまとめられる。(1)昨年度、モバイルを用いた投票システムを、複数ユーザにおける意思決定システムの例として、実際のJリーグサッカーの試合においてジュビロ磐田と共同で実験をおこなったが、それを本年度5月30-31日に東京で開催された国際会議Tokyo Mobile Roundにおいて発表した("MVP Voting in Professional Football with Mobile Devices")。特に北欧および米国からの参加者から実際のビジネスへの応用の可能性について議論することができた。なお本実験の成果を受けて、この仕組みを平成15年のJリーグ第二ステージにおいて本格導入する準備が行われている。(2)メッセージがユーザに対してどのように受け入れられたかという反応を評価することが重要であり、論文「マーケテイングにける効果測定と最適メディア配信...広告代理店の視点から...」においてモバイルも含む形で、広告という枠組みの中でその仕組みを議論した。またこのような考え方に基づいて、実際のビジネス環境でのデータを自動車の販売に関して分析してみた(その内容の部については、2003年2月6日の日経産業新聞において簡単に紹介されている)。トヨタ自動車の新車WiLL Cyphaのキャンペーンサイトで本論文の考え方が一部導入された。(3)モバイルの応用として、アウトドアでの画像収集が頻繁に行われることが考えられるが、サーバに蓄積された多数の画像から直感的に必要な画像を検索するための仕組みを構築し、それを論文として投稿している(「類似画像検索を用いた目的地決定支援システム」)。本論文で述べられたシステムは、YAMAHA21というサイトでODINというシステムとして般にも公開された(将来の応用準備のため現在はこの類似画像検索のサービスは停止している)2003年度における研究は以下の(1)(2)(3)(4)に要約できる。

本研究では、そのような情報として画像情報も利用できるようにし、ユーザの意思決定に利用できるサイトを開発している。現在、ビジネス場面ではないが、スポーツコミュニティの中で、その仕組みを実験している過程である。(2)類似画像検索の利用携帯端末を利用して画像情報へアクセスできることは、ビジネス・ユーザにとってもコンシューマ・ユーザにとっても有用である。利用可能な画像情報をキーに、新たな情報を検索する仕組みがあると便利である。このような仕組みは近年Eコマースにおいても注目されつつあり、そのような基礎研究として類似画像検索を応用した実験サイトを用いた実験を行った(論文「類似画像検索を用いた目的地決定支援システム」にて発表)(3)位置情報をコンテクストとして利用したサービス問題解決をする上で、ユーザがおかれたコンテクストに合った情報が入手できることが望ましい。ここではGPS機能を備えた携帯端末に対して、ユーザが音声で必要な情報を求めると、それに対してユーザの位置に応じた適切な情報が音声によって利用できる仕組みを開発した。その成果については現在、論文誌に投稿中である。(4)モバイルビジネスを担う方々とのインタビューモバルビジネス現場の第一線で活躍されている方々とのインタビューが行われた。次の方々が対象で、データは現在整理中である。榎啓一取締役(NTTドコモ)、島田大三課長代理(JR東海)、高橋誠部長(KDDI)、荒川亨社長(アクセス)、高瀬明執行役員(J-Phone)、小野茂教授(大妻女子大社会情報学部・元NEC)、小川善美社長(インデックス)、杉野文則社長(BeMap)。
遮蔽コンクリートのリスク評価に関する統一的データベースの構築

昨年度までにおいて、コンクリートなど遮蔽体の損傷(ひび割れ)に対する遮蔽性能劣化は、幅が0.5mm以上とひび割れとしてはかなり大きい際にのみ影響することが実験的に実証された。よって、本年度は、コンクリートにおける過大な損傷を制御する方法として、部材主筋の一部に形状記憶合金の一種である超弾性合金(以下、SEA)を配筋した鉄筋コンクリート(RC)梁部材を対象に、以下の2つの課題を検討した。(1)PVA繊維補強コンクリートとの併用による損傷抑制と部材性能の改善SEA配筋(主筋の一部代替)及びPVA繊維の有無を実験変数とした計4体のRC部材の静的載荷実験を通し、各変形角(部材角0.1255.0%)で生じたひび割れ幅が、除荷後にどの程度閉塞されるか確認した。並びに、各パラメータが部材の強度・剛性・エネルギー吸収用など構造性能に及ぼす影響を比較した。SEAを配筋することで部材角2.0%(終局限界状態における部材変形角)まで載荷した後も除荷するのみでひび割れ幅が0.5mm未満に閉塞することを確認し、PVA繊維と併用すると閉塞率がさらに大きくなることを実証した。並びに、PVA繊維の使用がSEAを配筋した部材の剛性劣化の抑制、エネルギー吸収能向上に対し効果的に作用することを示した。(2)せん断補強筋配筋量及び位置による損傷抑制と部材性能の改善SEAを主筋の一部に代替したRC梁のせん断補強筋量を変数としたパラメトリックFEM解析を通し、せん断補強量が対象断面のせん断変形(せん断ひび割れ)及び部材全体の剛性劣化の抑制に及ぼす影響を定量的に検討した。並びに、基準モデルに生じたせん断ひび割れを基に仮定した力学モデルに従った集中配筋型を提案し、当モデルが部材の性能向上に効果的に作用することを示した。本研究では,原発事故による放射能汚染物(特に,減容化されて高線量のγ線を放出する汚染物)を格納するための放射線遮蔽コンクリートに関し考慮されるべきリスクとして,コンクリート損傷部からのγ線漏えい及び漏水(水が遮蔽コンクリート内に浸入し放射性物質を溶出して汚染水となって外部に流出)といった課題を取上げ,これらについて統一的かつ定量的に評価可能なデータベースの構築を目的としている。平成28年度は,2.05.0g/cm3までの様々な密度(普通超高密度)を有する各種モルタル、コンクリート及びアルカリ活性化材料(ジオポリマー)を用いたγ線遮蔽体を製作し,放射能汚染土体積線源を用いた遮蔽実験を通して,ます,各遮蔽体の1使用した骨材寸法,2含水量,3損傷(ひび割れ)の有無と損傷度(1本のひび割れの幅)が各遮蔽体の遮蔽性能に及ぼす影響について検討した。その結果,骨材寸法,含水量についは,遮蔽性能に及ぼす有意な影響は見られず,同一密度の遮蔽体であれば,測定のばらつき範囲内程度に収まることを確認した。一方,3については損傷度とγ線遮蔽性能には明確な負の相関関係があることを確認した。そこで次に,3の結果をモンテカルロ法による遮蔽解析での再現を目指し,適当な解析モデル作成のための遮蔽実験データの蓄積を実施した。詳細として,3の実験における遮蔽体のひび割れの形状を単純化した様々なスリット形状を有する遮蔽体を製作し,遮蔽体の材料(モルタル、コンクリート,ジオポリマー),密度,遮蔽厚,損傷度(スリットの幅及び形状)をパラメータとした,γ線遮蔽実験データを蓄積した。本研究における遮蔽実験では,箱型の遮蔽容器本体(密度5.0g/cm3の高密度モルタル)を一体製作し,その中に線源を格納し,容器本体の蓋板となる遮蔽板で覆い,その遮蔽板の面上を,格納した線源からのγ線の測定点とした体系で実験を実施している。つまり,遮蔽体の厚さや密度といった遮蔽条件を変更する場合,容器蓋板となる遮蔽板(平面200x200mm程度のもの)を取り替えることのみで評価が可能となるよう工夫している。そのため,平成28年度においては,計画通り,「研究実績の概要」内で記したような実験14について多くのデータ蓄積を実施することができた。よって,上記のような自己評価と判断した。平成29年度は、遮蔽性能劣化が明確に生じる、鉄筋コンクリート(RC)部材の過大な損傷の制御について検討した。平成28年度のγ線遮蔽実験において、損傷(ひび割れ)の有無と損傷度(1本のひび割れ幅の大きさ)と遮蔽性能劣化に及ぼす影響について、遮蔽体の種類、密度、厚さ、ひび割れを模擬したスリット形状パターンなど様々なパラメータで実験的に検討した結果、幅0.5mm以上のひび割れとしてはかなり大きい幅となる以降に、明確な性能劣化を示すことを確認した。よって,本年度は、RC部材に過大なひび割れが生じた際の損傷制御について検討した。具体的には、RC部材の主筋の一部に形状記憶合金の一種である超弾性合金を配筋した梁部材の静的載荷実験を実施し、各変形角(部材角0.1252.0%)で生じたひび割れ幅が、除荷後にどの程度回復するか確認した。

その結果、一般的なRC部材が部材角2.0%まで達すると除荷後も幅0.5mm以上の大きなひび割れが残留することに対し、超弾性合金を適用した梁は部材角2.0%まで経験させても除荷後にはひび割れ幅0.3mm程度まで制御できることを確認した。一方、当実験内では、一般的なRC部材に対し、超弾性合金を適用した部材は耐力・剛性といった構造性能で不利になることを改善するための手法についても併せて検討した。並びに、本事件を模擬したFEM解析を実施し、当モデルの妥当性を検討した。平成29年度は、当初、透水試験を実施する予定であったが、前年度の結果を受けて遮蔽体(コンクリート系部材)の損傷が過大になった際の損傷制御について検討を進めたためである。予定していた透水試験の試験体製作については、既に済んでいるため、最終年度にこれを実施し、まとめる予定である。昨年度までにおいて、コンクリートなど遮蔽体の損傷(ひび割れ)に対する遮蔽性能劣化は、幅が0.5mm以上とひび割れとしてはかなり大きい際にのみ影響することが実験的に実証された。よって、本年度は、コンクリートにおける過大な損傷を制御する方法として、部材主筋の一部に形状記憶合金の一種である超弾性合金(以下、SEA)を配筋した鉄筋コンクリート(RC)梁部材を対象に、以下の2つの課題を検討した。(1)PVA繊維補強コンクリートとの併用による損傷抑制と部材性能の改善SEA配筋(主筋の一部代替)及びPVA繊維の有無を実験変数とした計4体のRC部材の静的載荷実験を通し、各変形角(部材角0.1255.0%)で生じたひび割れ幅が、除荷後にどの程度閉塞されるか確認した。並びに、各パラメータが部材の強度・剛性・エネルギー吸収用など構造性能に及ぼす影響を比較した。SEAを配筋することで部材角2.0%(終局限界状態における部材変形角)まで載荷した後も除荷するのみでひび割れ幅が0.5mm未満に閉塞することを確認し、PVA繊維と併用すると閉塞率がさらに大きくなることを実証した。並びに、PVA繊維の使用がSEAを配筋した部材の剛性劣化の抑制、エネルギー吸収能向上に対し効果的に作用することを示した。(2)せん断補強筋配筋量及び位置による損傷抑制と部材性能の改善SEAを主筋の一部に代替したRC梁のせん断補強筋量を変数としたパラメトリックFEM解析を通し、せん断補強量が対象断面のせん断変形(せん断ひび割れ)及び部材全体の剛性劣化の抑制に及ぼす影響を定量的に検討した。並びに、基準モデルに生じたせん断ひび割れを基に仮定した力学モデルに従った集中配筋型を提案し、当モデルが部材の性能向上に効果的に作用することを示した。今後においては,まず,初年度の遮蔽実験に用いた遮蔽板と同一の実験パラメータ(遮蔽体の材料(モルタル、コンクリート,ジオポリマー),密度,遮蔽厚,損傷度(スリットの幅及び形状)など)に対して,漏水量(透水係数)についての実験データを蓄積する。その際,試験方法については,JIS A 6909に規定される透水試験B法を採用する予定である。また、初年度の実験4を基とした、遮蔽シミュレーションについての解析モデル及び解析手法の構築に着手する。平成28年度に実施した遮蔽実験と同一パラメータの試験体(コンクリート製遮蔽板)を用いた、透水試験を実施し、損傷に対するγ線遮蔽性能劣化及び漏水量を統一的に評価する。並びに、明確な性能劣化を示す損傷が生じた際の損傷制御手法についての検討を進める。実験に用いた各材料を廉価で入手できたことや、既存の材料を活用できたものもあったため。