hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
CO_2 レーザによる光ファイバの微細加工と光ファイバセンサへの応用に関する研究

CO_2レーザを使用し光ファイバの特性を制御することを目的とした微細加工技術について研究し、照削に必要な最小エネルギーやLPFG(Long Period Fiber Grating)のグレーティングピッチと共振波長の関係などを明らかにした。これを基に一心の光ファイバに5つのLPFGを多重した温度分布センサを作成し複数点の同時温度センシングが可能であることを確認した。またLPFGの温度感度について評価した。(1)分布型LPFGセンサの作成と評価:それぞれ異なった共振波長で光損失ピークを持つ複数のLPFGを単心光ファイバに多重することで分布型LPFGセンサの作成を行った。分布型LPFG作成で最も重要なことは、各共振ピーク間の波長間隔をいかに確保するかであった。照削は共振ピークを短波長側にシフトできる技術であるがシフト量が小さいこと、光ファイバが非常に脆弱化するなどの課題があり、実際照削を用いた結果、十分な波長間隔を確保するには到らなかった。これを打開するためLPFGのグレーティングピッチを変更する手法を採用した。CO2レーザを用いたLPFGのグレーティングピッチと共振波長の関係は未発表であったため本研究にて明らかとした。この関係に基づき異なった共振波長に光損失ピークをもつ5つのLPFGの作成に成功した。さらにこれらを単心光ファイバに多重することで分布型LPFGの作成に成功した。隣接LPFGに70°Cの温度差を与えた環境においても共振ピークを明確に判別でき5ヶ所の温度をセンシング可能であることを確認した。LPFGの平均温度感度は0.0512nm/°Cであった。(2)石英微細粒の再ガラス化:CO2レーザ照射により石英板に石英微細粒が白く堆積する現象を発見した。本年度は石英微細粒を再加熱し再ガラス化する加熱法を検討した。石英微細粒に対しC02レーザ再照射、光ファイバ融着接続機のアーク放電を実際に行ったが再ガラス化できなかった。明確な成果を得られなかったが、再ガラス化技術は光ファイバへの部分的ガラス追加技術となり光ファイバの特性制御を可能とする新技術となりえると考える。(3) LPD-FG間の光結合:マッチングオイルをLPD-FG間に付加した状態を作ったが、本年度も光結合には到らなかった。近接LPD-FG同士の照削面を安定的に制御する機構の実現に大きな課題が残った。(1)ファイバ照削システムの構築:従来から所有していた光ファイバ被覆焼却システムに対し、ファイバを回転させるための機構と、ファイバ方向に移動可能な微動台を組込むことでファイバ照削およびLPFG書込みを可能とするシステムを構築した。(2)石英の加熱と照削量の基礎検討:CO2レーザを照射して照削実験を行ったところ、石英が照削されるものの、照削部に石英微細粒が白く堆積する予想外の結果となった。高温で昇華した石英分子が結晶化しているものと推定している。本現象は、光部品に局所的に石英を追加する加工法の可能性があるため、別途検討することとした。(3)照削の最小エネルギーとクラッド屈折率増加の解明:照射エネルギーと照削量の関係を定量化し、照削に必要なCO2レーザの最小エネルギーが存在することを実験的に明らかにした。また、LPFG(Long Period Fiber Grating)の多重に照削によるλrのシフトを利用するが、照削によりλrが短波長側にシフトする原因は解明されていなかった。これを明確にするため、λrの外部媒体屈折率依存性を測定する方法を提案し、照削によりクラッドの屈折率が増加することを初めて明確にした。非照削部分は昇華点近くまで加熱された後に急冷され、密度上昇により屈折率が増加したものと推定できる。(4) LPFGスペクトルの再現性の向上:本システム構築直後は、作成したLPFGごとにスペクトルが変動し、再現性に問題があった。LPFG書込み時のファイバへの印加張力が一定でないことが最大の原因と判明した。これを解決するため、一方のファイバホルダを開放し、ファイバ端におもりを付加することで印加張力を安定させた。この改善によりLPFGスペクトルの再現性を向上できた。平成23年度に実施する予定であった項目は次の通りである。(1)ファイバ照削システムの構築、(2)石英の加熱と照削量の基礎検討、(3)LPD-FG(Long Period D-Fiber Grating)の作成とLPD-FG間の光結合。(1)に関しては、従来システムを更新することで照削およびLPFG書込み可能なシステムを予定通りに構築できた。照削とLPFG書込みの双方によるスペクトルへの効果はおおむね期待したとおりの性能を発揮できた。(2)に関しては、実際にCO2レーザを用いて石英棒に対し照削を行った。

石英棒のレーザ照射部位が平らに削れたことが確認されたと同時に、白色の石英微細粒が堆積するという新い現象の発見があった。(3)に関しては、照削によってLPD-FGを作成することができた。2本のLPD-FG間の光結合は、明確な光結合に到っていない。照削によるクラッドの屈折率の増加量が評価できるようになったので、この屈折率に等しいマッチングオイルを付加するなどにより、新たな検討につなげる。前年度の成果を踏まえ平成24年度は次の項目に重点を置き研究を進展させる。(1)分布型LPFGセンサの作成と評価、(2)石英微細粒の再ガラス化に関する検討とその応用、(3)LPD-FG間の光結合。以下、各項目について述べる。(1)照削によるファイバのクラッド屈折率変化法の応用については、計画していた分布型LPFGの作成を進める。適用技術は、照削によるLPFGの共振波長λrの正確なシフトであり、温度分布を遠隔検出する分布型LPFGの実現を目標とする。(2) CO2レーザ照射により石英板に石英微細粒が白く堆積する現象は新規の知見で、この現象を光部品に局所的に石英を追加する加工法としての可能性を検討する。このため、堆積した微細粒を再ガラス化するする加熱法を検討する。方策として、CO2レーザによる再加熱を取り上げる。CO2レーザによる再加熱を行うため、集光レンズなどの光学系に予算を充てる。(3)照削とLPFG書込みを組合わせることによりLPD-FGが作成可能であることが明らかになり、本年度は複数本のLPD-FGを作成し、両者間の光結合について検討をすすめる。まずは2本のLPD-FGを正確に近接できる実験系を構築する。これには昨年度に購入したファイバ近接用ホルダと3軸微動台を光学定盤上に設置する。この構造は照削により2つのコアを近接させるよう配置でき、大きな結合効率が期待できる。さらにはCO2レーザ照射条件の詳細な調整で精度良い照削により結合効率を向上させるDファイバ形状とその特性評価を行う。照削により堆積した石英微細粒を再ガラス化するため、CO2レーザ光照射による再加熱に必要な集光レンズなどの光学系(400千円)を購入する。またLPD-FG間の光結合、共振波長の多重化による分布型LPFGセンサの実現などに多くの実験用の光ファイバ(300千円)が必要となる。さらに照削効果を評価することを目的とし、LPD-FG間の光結合現象をより促進する効果を持つクラッド屈折率測定用基準屈折液(300千円)を購入する。研究成果を発表するため国際会議の旅費や参加費(2回分で400千円)が必要である。その他、論文掲載費などで100千円を見込む。
仔稚魚用人工微粒子飼料の栄養学的評価

仔稚魚用の人工微粒子飼料の開発研究を促進するために、本研究ではヒラメおよびマダイを用いて、人工微粒子飼料の作製および栄養学的評価を行った。栄養化学的にバランスのよい、水中安定性(栄養素が水中に溶出しない)の高い微粒子飼料を作製する目的で、タンパク質および脂質源の検討を行い、窒素源として大豆ププチドおよび脂質源として魚油脂肪酸石鹸(FOCS)を主な飼料原料とし、ゼインでコーチングした微粒子飼料(以下、MBDと略記)が上記の目的にかなうことがわかった。そこで、まず30日齢のマダイおよび15日齢のヒラメを用いて、分子量の異なる大豆タンパク質やププチド、FOCS、ステナリン酸乳酸カルシウムなどを飼料素材とするMBDを用いて飼育実験を行った(研究1)。その結果、生物飼料(シオミズツボワムシ、アルテミア)を使用しないで上記の2種の仔稚魚を飼育することに成功し、分子量約1000の大豆ププチドおよびFOCSを窒素および脂質源をする飼料(飼料A)が高い飼料効果を有することを明らかにした。次に、孵化直後のマダイおよびヒラメ(5日齢)を用いて、同様な実験を行った結果、両魚種とも夜間に飢餓状態になることを防ぐために少量のワムシ(ワムシ対照区の1/10量)を夕方給餌すれば、微粒子飼料(飼料A)で飼育することが可能であることを明らかにした(研究2)。また、微粒子飼料の沈降速度、給餌方法、給餌頻度および飼料組成が、仔稚魚の摂餌量および成長および生残にいかなる影響を及ぼすかを検討した(研究3)。その結果、飼料の沈降速度は飼料組成によって異なり、15日齢のヒラメやマダイにおける飼料の摂餌量は飼料の沈降速度や給餌頻度によって左右され、5日齢のヒラメの成長や生残は摂餌量によって変動することを明らかにした。魚類の種苗生産において、仔稚魚用の生物餌料を人工飼料に置き換える試みがなされているが、依然として、人工飼料は生物餌料に比べ餌料効果が劣っている。本研究は、微粒子飼料の性能・餌料効果を向上することを目的としたもので、飼料の水中懸垂性、給餌方法、摂餌量についてマダイおよびヒラメの仔稚魚を用いて検討した。その結果、微粒子飼料の沈降速度は、給餌方法(散布法、懸濁法)によっては差異を生じないが、飼料原料の配合割合によって変動し、脂質(ステアリン酸Ca塩、魚油Ca石鹸)、炭水化物(デキストリン、澱粉)の添加割合を増加すると、沈降速度が遅くなり、マダイ、ヒラメのいずれについても摂餌量も大きくなり、成長、生残が改善されること、生物餌料と併用すると人工微粒子飼料の摂餌量が増加することなどを明らかにした。これらの研究成果は、人工微粒子飼料の技術開発に関して、重要な基礎的知見を与えるものと思われる。そこで、まず30日齢のマダイおよび15日齢のヒラメを用いて、分子量の異なる大豆タンパク質やププチド、FOCS、ステアリン酸乳酸カルシウムなどを飼料素材とするMBDを用いて飼育実験を行った(研究1)。

その結果、生物飼料(シオミズツボワムシ、アルテミア)を使用しないで上記の2種の仔稚魚を飼育することに成功し、分子量約1000の大豆ププチドおよびFOCSを窒素および脂質源をする飼料(飼料A)が高い飼料効果を有することを明らかにした。次に、孵化直後のマダイおよびヒラメ(5日齢)を用いて、同様な実験を行った結果、両魚種とも夜間に飢餓状態になることを防ぐために少量のワムシ(ワムシ対照区の1/10量)を夕方給餌すれば、微粒子飼料(飼料A)で飼育することが可能であることを明らかにした(研究2)。また、微粒子飼料の沈降速度、給餌方法、給餌頻度および飼料組成が、仔稚魚の摂餌量および成長および生残にいかなる影響を及ぼすかを検討した(研究3)。その結果、飼料の沈降速度は飼料組成によって異なり、15日齢のヒラメやマダイにおける飼料の摂餌量は飼料の沈降速度や給餌頻度によって左右され、5日齢のヒラメの成長や生残は摂餌量によって変動することを明らかにした。
機能性薄膜の微小欠陥評価の研究

種々の機能性薄膜を作製した時に不可避に生ずる微小欠陥を検出する手法として、液晶のDSM現象による方法を提案し、その定量化を試みた。機能性薄膜の対象として、鋼材を基板にセラミック皮膜をRFマグネトロンスパッタ法で作製した。鋼材の高耐食化の研究の一環として多くのグループにより共同で進められているセラミックス被覆法は、その皮膜の種類、成膜方法などの検討がなされ、多大の成果を得ている。しかし、その過程の中で、皮膜に不可避に貫通欠陥が存在することが指摘され、それを定量化し評価する手法が模索されていた。本研究で提案した液晶DSM法では、他の手法にはない、欠陥からの腐食電流を可視化することが可能な手法として、その分解能の高さとあいまって注目を集めた。本研究では、これを進め欠陥位置の検出だげでなく、欠陥を定量化することを試みた。液晶DSM法により光学的に検出された欠陥は画像データとしてコンピュータに取り込まれ、DSM現象の電圧・電流による変化を皮膜欠陥からの電流分布のシミュレーション結果と照らし合わせることにより、欠陥の形状を評価し、欠陥の程度を定量化した。本システムでは、超高速での画像データの取り込みが可能であり、DSM現象の高速の時間変化を正確に処理することが可能である。液晶厚さ、電圧によりDSM像が影響されることを指摘し、その更正法を提案するとともに、本手法による欠陥の検出能限界も指摘した。これにより、貫通欠陥を非破壊で検出し、しかも定量化することが可能となり、耐食性皮膜だけでなく、他の多くの機能性薄膜の欠陥検出法への応用性を示した。
アト秒レーザーパルスを用いた超高速原子過程の実時間分析と制御

近年のレーザー技術に進展に伴い, XUV領域のアト秒領域のレーザーパルスの発生が可能となった.アト秒は,原子や分子内電子の運動の時間スケールであり,原子内の電子状態の実時間領域での分析の可能性が開けた.本研究では,アト秒領域の超高速過程のうち,超短パルスを用いた多電子励起状態の実時間分析,および関連する高強度レーザー場中の原子分子ダイナミクスについての研究を行った.2001年のアト秒パルスの登場によって,原子内の電子状態の実時間領域での観測,さらには電子状態の制御への可能性が開けた.本研究では,アト秒領域の超高速過程のうち,超短パルスを用いた多電子励起状態の実時間分析と制御,および関連する量子ダイナミクスについての理論的研究を行う.近年のレーザー技術に進展に伴い, XUV領域のアト秒領域のレーザーパルスの発生が可能となった.アト秒は,原子や分子内電子の運動の時間スケールであり,原子内の電子状態の実時間領域での分析の可能性が開けた.本研究では,アト秒領域の超高速過程のうち,超短パルスを用いた多電子励起状態の実時間分析,および関連する高強度レーザー場中の原子分子ダイナミクスについての研究を行った.32GB大規模メモリー搭載の64bit対応の高速計算機を購入し,電子の相関を効率よく取り入れることが可能である"時間依存超球座標緊密結合(TDHSCC)法"の開発および,高効率化を進めた.これにより,電子相関の強い多電子原子のレーザー場中での実時間ダイナミクスを見通しよく記述することが可能となる.ポンプ・プローブレーザーによる遷移確率等の物理量の予備的計算を行い,得られた結果の一部を学会において発表した.関連する強レーザー場中の原子・分子のアト秒領域のダイナミクスとして,強レーザー場の揺さぶりによって生じる"再衝突電子"を利用した原子・分子イメージングに関する考察を行った.近赤外領域の高強度レーザーによる希ガス原子のイオン化の運動量スペクトルから,親イオンによる"自由電子"の弾性散乱断面積が高精度で抽出できることを示した.これにより,アト秒領域の原子・分子ダイナミクスで重要な「再衝突電子」に関する新しい知見を得た.得られた結果の一部を学術雑誌および学会において発表した.また,Siegert擬状態法による原子・分子のイオン化の新しい計算アルゴリズムの開発を行った.この方法は,有限空間での電子波束を数値的に扱う際に生じる境界からの反射を数学的に最も合理的に除去する方法であり,数理科学的な観点からの考察も行った.Shiegert法の応用として高強度のX線パルスによる模型原子のイオン化スペクトルを高精度で計算し,新奇な干渉構造を見出し,その分析を行った。得られた結果を学術雑誌および学会において発表した.さらに,得られた計算技術をもとに,ボーズ・アインシュタイン凝縮といった量子多体系についての数値計算プログラムの高効率化を進めた.相関の強い多電子原子のレーザー場中での実時間ダイナミクスを見通しよく記述するため,“時間依存超球座標緊密結合(TDHSCC)法"の計算コードの改良を行い,強レーザー場中の多電子相関について分析を行った.また,関連する研究として強レーザーによって誘起される再衝突電子パルスを利用した原子・分子のイメージングに関する考察を行った.強レーザーによる原子のイオン化スペクトルおよび高次高調波スペクトルから,原子固有の物質量である散乱断面積を抽出することが可能であることを,厳密数値計算および実験結果から確かめ,学術論文として公表した.Siegert法を用いて超高強度真空紫外パルスによる負イオンのイオン化スペクトルについての厳密計算を行い,分析を行った.超閾イオン化ピークに現れる新奇な振動構造を見出し,それが,異なる時間に起こる放出電子の量子力学的干渉であることを明らかにし,学術論文として公表した.BECを用いた原子干渉計における多体効果の解析をC. N. Liu教授と共同して行った.幾つかの提案されている干渉計についてどのような多体効果が現われるかをHusimi表示を用いて考察した.直観的には予期できないコントラスト回復が起こることなどを例に、原子間相互作用の影響を示し、学術論文として公表した.相関の強い多電子原子のレーザー場中での実時間ダイナミクスを見通しよく記述するため,"時間依存超球座標緊密結合(TDHSCC)法"の計算コードの改良を行い,強レーザー場中の多電子相関について分析を行った。ゆっくりとしたレーザー場中でのHeの2電子対の運動について,線形3原子分子の基準モードとの対応により分析を行った.得られた結果を国際会議において発表した.また,関連する研究として強レーザーによって誘起される再衝突電子パルスを利用した原子・分子のイメージングに関する考察を行い,学術論文として発表した.Siegert法を用いて超高強度真空紫外パルスによる負イオンのイオン化スペクトルについての厳密計算を行い,分析を行った.イオン化電子スペクトル中の低エネルギー領域現れる新奇なピーク構造を分析し,学術論文として公表した.BECを用いた原子干渉計における多体効果の解析をC.N.Liu教授と共同して学術論文として公表した後,BECの位相空間に原子間相互作用に起因すると見られる渦状構造があり、干渉計コントラストの振動構造(干渉縞)がこれと対応することを発見し,一部学術論文として公表した.相関の強い多電子原子のレーザー場中での実時間ダイナミクスを見通しよく記述するため,"時間依存超球座標緊密結合(TDHSCC)法"の計算コードの改良を行い、それを用いて高強度レーザー場中の多電子相関についての研究を行った。VUV自由電子レーザーによって得られる高強度超短レーザーパルス照射によるHe原子の多光子イオン化光電子スペクトルの実験データと比較して非常に良い一致を得た。

多光子イオン化過程のレーザーの強度依存性、中心波長依存性、パルス幅依存性を調べることにより、1電子励起状態を経由する多光子吸収によって、電子相関の強い2電子励起状態を効率的に生成することが可能であることを見出した。また、1電子励起状態を経由する多光子吸収によって生成される2電子励起状態からなる波束の時間発展を吟味し、その実時間分析に関して考察を行った。関連する研究として,高強度超短XUVレーザーパルス照射による多光子吸収2電子イオン化過程について、1次元模型を使って分析を行い、イオン化スペクトルの構造と2電子イオン化ダイナミクスについて吟味した。逐次イオン化過程において,後からイオン化した電子が先にイオン化した電子に空中衝突するという新奇な現象を発見し,学術論文として発表した。また,強レーザーによって誘起される再衝突電子パルスを利用した原子・分子のイメージングに関する考察を行い,学術論文として発表した。また,アイディアの一部は特許として申請した。
加熱調理における食材の熱物性変化の追跡と伝熱機構の解析

加熱調理の実態を定量的に把握し,食材の種類や加熱操作に特異な熱移動現象を可及的に一般化するため,食材の「複雑な成分因子」と調理器機の「多様な加熱操作因子」とについてそれぞれモデル系を設定し,加熱による食材内部の温度変化を測定・解析することを試みた。得られた結果は,次のように要約される。1.食材中の水分を加熱調理における重要な成分因子の一つと考え,小麦粉とココア粉末の当量混合物を任意の混合比の水とコーン油からなる液相中に分散させ,一定の形状を保持させながら水分量を約7%50%の範囲で任意に制御し得る一連の食材モデル系を調製し得たので,その熱拡散率と水分量との関係を測定した。2.加熱操作のモデル化のため,加熱面から垂直の一次元方向へ0mm,1mm,3mm,5mmの各位置での温度変化の追跡可能な加熱装置を,金属壁を介して食材を加熱する間接加熱,および一連の熱媒体に食材が接する直接加熱の場合についてそれぞれ試作した。後者の熱媒体には加熱水蒸気,沸騰水,加熱コーン油,加熱空気を用いた。各加熱装置は,試料内部の温度上昇速度,試料の相変化による熱伝導形式の遷移等の情報を再現性良く与える。3.対象試料の種類や水分量,あるいは上記加熱法の違いを越え,観測された試料内各部の温度上昇曲線は,熱移動に遅延現象が伴うとして新規に導出された指数関数形式に,いずれも良く適合することを見い出した。4.この指数式に現われる定数は熱移動の遅延時間に相当し,試料加熱面からの距離の関数であるが,その距離が一定の場合,本加熱実験の対象とした上記食材モデル系や数種の実用食材にそれぞれ固有の熱物性値である熱拡散率と指数式の定数との間に密接な関係が存在することが実験的に確められたので,これを定式化することにより,加熱調理に際し食材内部の加熱面近傍に生じる温度変化の予測が可能であるとの結論が得られた。1.加熱用食材モデル系の試作・調製とその熱物性:加熱操作に対する食材の成分的要因のうち特に水分の影響を顕在化させるため、単純な組成で加熱中の形状変化が少なく、水分量の制御が可能な一連の食材モデル系を調製した。等量のココア粉末と小麦粉との混合物を、任意の混合比の水とコーン油とからなる液体相中に分散させた系であり、系全体に対する水分量が7%50%の範囲で変化してもそれぞれのヤング率は10^5Paのオーダーを保持する一方、水分量の増加とともに比熱容量は2.54.0 J・kg^<-1>・K^<-1>、熱伝導率は0.20.4W・m^<-1>・K^<-1>の範囲でそれぞれが規則的に増大する。したがって、これらの値からモデル系の熱拡散率は水分量に応じて69X10^<-8>m^2/sの範囲で推移すると試算されるが、これらの熱物性値は次年度の熱流束測定に基づく伝熱諸係数の評価に資する予定である。2.食材のような分散系の熱伝導率、比熱容量および一次元方向の熱流束各測定装置の製作と性能の検討:食材モデル系の熱物性及び加熱による系内の熱移動の状況をそれぞれ測定するための装置を製作し、上記試料を対象に測定精度と再現性を調べた。熱伝導率測定装置は直線状平行熱流下、ポリカーボネートを基準物質に用いた相対的測定法を測定原理とするもので、試料厚さ5mm、温度勾配約5°Cを最適条件とする。

一方、市販金属製保温瓶を用いて水熱量計(水当量0.024kg)を製作し、比熱容量の測定に供した。一回の測定に約1時間を要するが、測定精度、再現性とも良好であった。現在、加熱中の試料内部の熱流を一次元方向に絞って追跡できる装置の試作を完了し、その性能を検討するため、上記のモデル系を対象に温度100°Cから約200°Cの範囲で内部温度分布の加熱時間による変化を比較観測中である。調理における多様な食材の加熱法を出来る限り束一的に理解し,食材内部を熱が移動する現象を定量的に解析するため,操作モデルとして食材の加熱面からその内部一次元方向の熱移動の測定が可能な下記仕様の加熱装置を作製し,これを昨年度に試作・調製した食材モデル系および数種の実用食材に適用してそれらの内部における熱移動速度を比較検討した。すなわち,1.容器の壁を介して食材を加熱する方法を間接加熱,食材が熱媒体に直接触れる形式の加熱法を直接加熱と位置づけ,それぞれ加熱面から垂直の一次元方向へ0mm,1mm,3mm,および5mmの各位置での温度変化が測定できる加熱装置を作製した。直接加熱に用いた熱媒体は,蒸し,茹で,揚げ,天火各加熱に対応させ,加熱水蒸気,沸騰水,加熱コーン油および加熱空気である。2.この加熱装置の使用により,間接および直接各加熱のいずれの場合にも,試料加熱面近傍での温度加熱時間の関係,あるいは試料の各種相変化に伴う熱伝導形式の変化等に関する情報が,再現性良く得られた。3.対象試料の種類や水分量,あるいは上記加熱法の違いを越え,測定された試料内各部の温度上昇曲線は,熱移動に遅延現象が伴うものとして新規に導出された指数関数式にいずれも良く適合することを見い出した。4.上記指数式に現われるところの遅延時間に対応した時間定数は,試料加熱面からの距離の関数であるが,その距離が一定の場合,加熱実験の対象とした食材モデル系や実用食材に固有の熱物性値である熱拡散率との間に密接な関係が存在することが実験的に認められたので,これを定式化することにより,調理加熱に際し食材の内部加熱面近傍に生じる温度変化を予測し得る可能性があるとの結論が得られた。
端面燃焼式ハイブリッドロケットの燃焼機構の解明

本研究は,端面燃焼式ハイブリッドロケットの燃焼機構を解明し,本方式後退速度式を構築することを研究目的として研究が進められてきた.ロケット燃焼実験では,高精度3Dプリンタで成型された光硬化性樹脂を用いた燃焼実験を行った.初年度だけで,50発以上の燃焼実験がすでに行われ,燃焼室圧力0.2 MPaから1.1 MPaまで,流路内酸化剤流速30 m/sから100 m/sまでの条件で燃料後退特性を調査してきた.本研究結果から,本方式燃料後退速度は燃焼室圧力に比例して増加すること(圧力指数が1)が明らかとなり,燃料後退速度の解明および今後の研究開発に大きく貢献する結果を取得することができた.解析モデルの構築では,固体ロケットで簡易的に用いられる粒状拡散火炎モデルを参考に燃料後退モデルを構築した.本モデルでは,燃焼火炎が化学反応律速であるとき,圧力指数がほぼ1という燃焼実験結果と定性的一致を示した.しかしながら,燃焼火炎が拡散律速であるとき,圧力指数は減少していく傾向になった.したがって,本モデルが適切であるとき,本方式は化学反応が支配的であると考えることができ,研究目的の解決につながる研究成果となった.推力制御燃焼実験では,燃焼中に推進剤流量を増減して推力を変更するものであり,本研究では酸化剤流量を変化させて,本方式の燃焼特性を調査した.推力制御燃焼実験では,急激に酸化剤流量を増減させたとき,燃焼室圧力が酸化剤流量変化に対して長い応答時間を有することが明らかとなった.これは従来型ハイブリッドロケットと比較しても1桁以上長い現象であり,本方式特有の問題で今後の調査が必要である.初年度の研究活動を通し,端面燃焼式ハイブリッドロケットの燃焼機構の解明につながる研究結果を実験的および解析的に取得することができた.また,本研究実績は査読付き論文または国際学会で発表済である。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
量子化制御に基づく電子制御用ソフトウエアの安定化アルゴリズム

本研究の目的は,電子制御用ソフトウエアにおける安全検証問題に対して,量子化制御からアプローチした安全解析・安定化アルゴリズムを構築することにある.特に,ソフトウエア単体の安全性ではなく,電子制御対象の動作特性も考慮したソフトウエアの安全性に着目する.本研究により,対策急務である複雑化する電子制御用ソフトウエアの安全性・安定性を保証する分野横断的な基礎理論を構築する.さらに,現実の電子制御系のモデルベース開発で使用されるソフトウエアに適用可能な安定化アルゴリズムを提案する.本研究の目的は,電子制御用ソフトウエアの安全検証問題に対して,量子化制御からアプローチした安全解析・安定化アルゴリズムを構築することである.平成25年度は実機実装のための理論の一般化と平成24年度に続き実機実験のための環境構築をおこなった.具体的に理論面では,平成24年度の成果の1つである制御系のハイブリッド化手法の一般化を行った.これまでフィードフォワード系に限定されていたものをフィードバック系へ一般化を行った.また,これまで「動的量子化器」という2段階設計でしか設計できなかったものを,「ノミナル制御器と動的量子化器」の同時設計に関わる新しい成果を与えた.同設計手法はこれまでの2段階設計を含む枠組みであり,制御系構造の簡潔化に繋がるものである.上記の手法は国際学会で発表し,既に海外ジャーナルに受理されている論文もある.また,派生研究として,半導体生産装置における自律無人搬送台車の搬送スケジュール最適化の研究も行った.同研究では,搬送台車の搬送路を空間的に量子化し,この空間量子化が搬送スケジュールの搬送精度に関わる問題を扱っている.1件の国際学会,1件の国内学会,1本の学術論文としてまとめることができた.実験面では,平成24年が無線通信制御系の構築だったのに対し,平成25年度では制御対象側の組込系の構築を本学の学生と行った.成果の1つとして,トランクションコントロールにおける高速滑り検出手法を組込系で実現することができた.本研究の目的は,電子制御用ソフトウエアにおける安全検証問題に対して,量子化制御からアプローチした安全解析・安定化アルゴリズムを構築することにある.特に,ソフトウエア単体の安全性ではなく,電子制御対象の動作特性も考慮したソフトウエアの安全性に着目する.本研究により,対策急務である複雑化する電子制御用ソフトウエアの安全性・安定性を保証する分野横断的な基礎理論を構築する.さらに,現実の電子制御系のモデルベース開発で使用されるソフトウエアに適用可能な安定化アルゴリズムを提案する.本研究の目的は,電子制御用ソフトウエアにおける安全検証問題に対して,量子化制御からアプローチした安全解析・安定化アルゴリズムを構築することにある.本年度は実機検証のための基礎理論構築を中心に進めるたが,同時に実機実験用の環境も構築した.理論面では,まず,制御系の構造の一般化を行った.具体的には,制御対象の挙動を推定するような観測器を内包する量子化器の設計方法を離散時間系で与えた.これにより,電子制御ソフトウエア内の制御プログラム離散値近似の影響推定方法の基礎を与えた.つぎに,制御対象の連続時間上での挙動を詳細に評価できるように,動的量子化器の連続時間上での設計方法を与えた.具体的には,数値最適化手法に基づく方法と解析表現に基づく方法を与えた.また,その結果をサンプル値制御へと拡張し,連続時間上の制御対象と離散時間上の制御プログラムが混在するハイブリッド系に対する動的量子化器の設計方法も与えた.これにより,制御系のロバスト化も達成できるようになった.上記の結果は国内学会で発表し,国際学会にも受理され発表予定となっている.実験面では,制御プログラムの実装を容易にできるような無線通信型の実験装置を構築した.実験器具の性能検証のために,連続時間型の有限時間整定制御の実装研究を本学の学生と行った.内容としては,スパース最適化と有限時間整定制御と無線通信を繋げる内容であり,理論面でも新規性のある結果となった.本内容は国内学会で発表した.本研究の目的は,電子制御用ソフトウエアの安全検証問題に対して,量子化制御からアプローチした安全解析・安定化アルゴリズムを構築することである.平成26年度は制御アルゴリズムの高機能化と高速化,実機実験の高精度化,そして論文として研究成果の執筆をおこなった.制御アルゴリズムの高機能化として,「ノミナル制御器と動的量子化」の同時設計条件の導出を行った.導出条件は平成25年度までの条件と比較して複雑化しているが,従来結果と比較して幾つかの制御性能を改善することができている.連続時間条件を国際学会1件で,離散時間条件を英語学術論文1本で報告した.この二つの結果を統合したサンプル値条件を国際学会1件で報告した.制御システムのクラスを拡張するために,入出力量子化を有するシステムに対する同時設計条件を導出し,国内学会1件で報告した.また,多項式型非線形システムに対する動的量子化器の設計手法を考慮した.不変集合解析と入力状態安定性の類似性を利用し,2乗和多項式に基づく数値最適化問題を導出した.本成果は国際学会1件に採択され,発表予定である.空間量子化としての派生研究である自律無人搬送台車の搬送スケジュール最適化では,モデル予測制御を用いた高速化アルゴリズムを提案した.本成果を国際学会1件で報告し,同会議のBest Application PaperのFinalistに選ばれた.また,高速化計算のためのモデル簡易化手法を提案し,国際学会1件で報告した.同成果は英語学術論文1本として投稿中である.実験面では組込系を主軸に,CPUの計算負荷を考慮した制御アルゴリズムの構築に従事した.

平成25年度で開発したトランクションコントロールにおける高速滑り検出手法を滑り制御に拡張した.同アルゴリズムが滑りやすい路面であってもそうでない路面と同程度の位置制御を達成できることを実機実験により確認した.制御工学本研究に関わる学術論文が4本(国内1,海外3)受理され,2013年には国際学会5件を発表することができた.また,2013年に投稿した論文が2014年度にはPublicationに成る予定である.当初の予定より多くの成果を出すことができている状況である.平成24年度の当初の研究実施計画では「多変数の論理分岐を考慮した量子化要素表現」を予定していたが,先に平成25年度の「連続時間と離散時間の混在したハイブリッド表現」に対する研究成果を上げることができた.すなわち,当初の研究実施計画の順番が入れ替わっただけなので,おおむね順調に研究は進展していると判断する.平成26年度は,平成25年度までの研究成果を国際学会発表や海外ジャーナルへの投稿を通してまとめていく予定でさる.現時点でも,国際学会1件発表予定,英語論文2本投稿状態である.また,理論面では,「ノミナル制御器と動的量子化」の同時設計に対するハイブリッド表現の導入を行う.これにより,制御器実装時における煩雑さを提言することを目指す.制御系の解析条件や設計条件はこれまでの成果より煩雑になるかもしれないが,制御器自体の実装は少なくともこれまでよりも煩雑化されることはない.また,非線形制御系への対応も考慮し,多項式型非線形システムに対する動的量子化器の設計手法にも着手する.具体的には,非線形量子化制御問題を2乗和多項式に基づく数値最適化問題へ帰着する方法を考える.自律搬送台車の搬送スケジューリングに関わる研究として,モデル予測制御の導入によるスケジュール高速化についても着手する.同研究の実システムへのアルゴリズム実装については,関連企業との連携で進める予定である.平成25年度は多変数の論理分岐を考慮した量子化要素表現に関する研究を行う.具体的には,離散値近似後の制御プログラムと近似前の制御プログラム間の誤差解析には,量子化誤差のセクター不確かさに関する研究代表者の既存解析手法の拡張を予定している.設計の見通しを良くするために,制御系構造を状態フィードバック型,システム表現を離散時間線形システムに限定して研究を進めるまた,平成24年度の研究成果の1つである制御系のハイブリッド化に関しては,制御構造が限定されていて,実装に適した結果となっていない.したがって,ハイブリッド表現の一般化についての研究も行う.平成24年度に構築した実験機器は制御プログラミングにJAVA前提としたものである.制御プログラムの実装の容易性のために,MATLAB/Simulinkと連携できるように制御ソフトの書き換えを行う予定である.また,前年度提案のアルゴリズムの実装方式検証のために,複数の制御系開発ソフトウエア(Matlab, Maple,ZIPC)を連動させた電子制御系のシミュレーション実験環境の構築も行う.まず,制御系開発ソフトウエアとして,Maple等の購入を予定している.つぎに平成24年度の研究成果を国際学会で2件発表予定となっている.
トランスジェニックマウスを用いた神経ペプチドの生理的,病態生理的意義に関する研究

1.マウス神経ペプチドcDNAのクロ-ニングラットneuropeptide Y(NPY)cDNAをプロ-グとして,マウス脳cDNAライブラリ-よりクロ-ニングを行なったが,NPY cDNAの一部構造しか得ることができなかった。そこでPCR法を用いて,NPY及びcholeystokinin(CCK)のcDNAクロ-ニングを行い,目的とするcDNAを得た。マウスのペプチド及びcDNAはその構造の判明していないものが多く,NPY cDNAについてはシ-クエンスを行なった。2.マウスNPY遺伝子のクロ-ニングラットNPY cDNAをプロ-ブとして,マウスジェノミックライブラリ-のスクリ-ニングを行い陽性のクロ-ンを得た。NPYゲノムの時に5^1側の十分に長いクロ-ンを選択し現在構造解析中である。3.プロモ-タ-の入手3種類のプロモ-タ-の投与をうけることができた。Th_<ー1>ー1は中枢神経系に,GRFな視床下部に,そしてH2は全身全組織に過剰発現させることを目的とする。4.コンストラクション,トランスフェクションNPY cDNAとTh_<ー1>ー1プロモ-タ-の組みあわせを最初に行いCOS細胞にトランスフェクトさせた。5.マウス受精卵への注入1.マウス神経ペプチドcDNAのクロ-ニングラットneuropeptide Y(NPY)cDNAをプロ-グとして,マウス脳cDNAライブラリ-よりクロ-ニングを行なったが,NPY cDNAの一部構造しか得ることができなかった。5.マウス受精卵への注入
異なるインテグリンサブユニットによる骨の力学的刺激受容の特異性と多様性の制御

骨組織の力学的刺激受容は骨折治癒を促進する低出力超音波パルス(LIPUS)刺激と骨細胞を標的とする伸展刺激を使い分けるが,骨芽細胞の骨細胞への分化に伴って変化するインテグリンのサブユニットが調節しているという作業仮説を立てた。マウスから単離した骨芽細胞と骨細胞細胞に上述の刺激を24時間おきに負荷した結果,LIPUS刺激を負荷された骨芽細胞が骨細胞に分化し,伸展刺激を司るαvβ3インテグリンの発現がリン酸化酵素ERK1/2非依存的に上昇した.さらにα5β1インテグリン関与の下,RANKLやBCl-2の発現がアポトーシスを防ぐと共に骨のリモデリングを遂行させると考えられた.本研究では、α5β1インテグリンが特異的に細菌に対するゲートキーパーの役割を持つ可能性を報告した顎骨骨芽細胞の実験結果(Watabe et al., Exp Cell Res, 317:2642-2649, 2011)を動物組織に適用し,社会的にも問題になっているビスフォスフォネート誘発性の顎骨壊死を低出力超音波パルス(以下LIPUS)による力学的刺激が防止できる可能性を検証することを目的とした。同時に,骨組織が遭遇するする様々な力学的刺激の受容において,骨芽細胞を標的とするLIPUS刺激と,骨細胞(オステオサイト)を標的とする伸展刺激を使い分ける機能が,骨芽細胞の骨細胞への分化に伴って変化するインテグリンのサブユニットにより調節されているという独自の作業仮説の正当性をも検証することとした。当初加齢マウス(7か月齢)の頭蓋・下顎骨・下肢骨よりそれぞれ段階的コラゲナーゼ処理と4 mMEGTA処理により調製した骨芽細胞と幼若骨細胞・骨細胞において,骨細胞への分化に伴ってインテグリンが変化することの検証,インテグリンのサブユニットがLIPUS刺激と伸展刺激を使い分ける機能の解析を優先する予定であったが、2番目に予定していた顎骨壊死モデルの確立(組織学・骨質・強度の観点から解析し,骨細胞死,骨質・強度の劣化が見られるかどうかを確認する)と,合わせて,LIPUS照射の病変に及ぼす効果を検討することを先行させた。25年度に得られた結果からは,本モデルラットの顎骨壊死モデルとしての妥当性と,上皮病変の創傷治癒・骨組織の再生がビスフォスフォネート(アレンドロネート)存在下では遅滞し,それらがLIPUS照射により防がれるばかりでなく,LIPUS照射が液性の変化を伴って全身性に細胞分化誘導能等を上昇させることが示された。本研究では、1)骨組織が遭遇するする様々な力学的刺激の受容において,骨芽細胞を標的とする低出力超音波パルス(LIPUS)刺激と,骨細胞(オステオサイト)を標的とする伸展刺激を使い分ける機能が,骨芽細胞の骨細胞への分化に伴って変わるインテグリンサブユニットにより調節されるという作業仮説を検証し,2)顎骨骨芽細胞でα5βlインテグリンが特異的に細菌に対するゲートキーバーの役割を示す実験結果(Watabe eta1., Exp Cell Res, 317: 2642, 2011)を動物組織に適用し,ビスフォスフォネート誘発性の顎骨壊死をLIPUSが防止できるかどうか明らかにすることを目的とした。結果的に1)はLIPUS刺激応答に必須なα5βlに対する中和抗体がマウスに対し入手できるものの,伸展刺激に必須なαvβ3に対する中和抗体がげっ歯類の細胞に交差しなかった。そこで2)に予定していた顎骨壊死モデルの確立(組織学・材質の観点から解析し,骨細胞死,骨質・強度の劣化が見られるか否かを確認する),合わせてLIPUS照射が病変を予防できるか検討することを先行させた。1)についてはブタの細胞であればαvβ3インテグリンに対してMab1976(LM609)中和抗体を,α5βlインテグリンに対してはMab1999(HA5)中和抗体を入手できるので,以前ブタの細胞を用いた経験(Takeuchi eta1., Arthritis Res Ther. 10:R77 2008)からブタの細胞を調整することにより,両者を差異的に阻害することが可能となった。なお2)についてはモデルラットの顎骨壊死をLIPUS照射が防止できることが判明し(投稿準備中),LIPUS作用のメカニズムについては既に報告した(Hidaka et al., J Anal Bio-Sci, 3:17-24 2015)。本研究では,骨組織が遭遇するする様々な力学的刺激の受容において,骨芽細胞を標的とする低出力超音波パルス(以下LIPUS)刺激と,骨細胞(オステオサイト)を標的とする伸展刺激を使い分ける機能が,骨芽細胞の骨細胞への分化に伴って変化するインテグリンのサブユニットにより調節されているという作業仮説を検証することを目的とし,特に力学刺激依存性が高く,しかも同じフィブロネクチンをリガンドとするα5β1とαvβ3インテグリンについて,力学刺激の下流におけるその制御を検討した.8週齢のC57BL6/Jマウスから,すでに報告した方法を用いて1)コラゲナーゼと4mMEGTAを組み合わせた方法で骨芽細胞と骨細胞を単離し,2)低出力超音波(LIPUS)刺激と伸展刺激を加えた。3)24時間おきに力学刺激を与え,必要に応じて刺激20分前に各種情報伝達リン酸化酵素の阻害剤を投与して伝達経路の検討を行うため,継時的に細胞を回収した。固定後の免疫染色でタンパク質の発現を,回収したmRNAからは遺伝子発現の変化を解析した.

その結果,正常な咬合などの力学刺激の代替と考えられるLIPUS刺激負荷の条件下では,1LIPUS刺激に応じて骨芽細胞が骨細胞方向へ分化し,骨細胞を標的とする伸展刺激を司るαvβ3インテグリンがタンパク質・mRNA共に増加傾向を示した.さらに,2LIPUS→α5β1インテグリン→RANKL・BCl-2の経路によりERK1/2非依存的に情報が伝達され,アポトーシスを防ぐと共に骨のリモデリングが遂行できると考えられた.一方,3伸展刺激を負荷された骨細胞画分においては,αvβ3インテグリンはやはり増加し,中和抗体による情報伝達の抑制も見られたが,いずれもLIPUS刺激を負荷した骨芽細胞のほうが顕著であった.骨組織の力学的刺激受容は骨折治癒を促進する低出力超音波パルス(LIPUS)刺激と骨細胞を標的とする伸展刺激を使い分けるが,骨芽細胞の骨細胞への分化に伴って変化するインテグリンのサブユニットが調節しているという作業仮説を立てた。マウスから単離した骨芽細胞と骨細胞細胞に上述の刺激を24時間おきに負荷した結果,LIPUS刺激を負荷された骨芽細胞が骨細胞に分化し,伸展刺激を司るαvβ3インテグリンの発現がリン酸化酵素ERK1/2非依存的に上昇した.さらにα5β1インテグリン関与の下,RANKLやBCl-2の発現がアポトーシスを防ぐと共に骨のリモデリングを遂行させると考えられた.(理由)当初加齢マウス(7か月齢)から頭蓋・下顎骨・下肢骨を単離し,これまで通り段階的コラグナーゼ/4 mMEDTA処理により調製した骨芽細胞と骨細胞で実験する予定であったが,前述のようにαvβ3インテグリンに対する中和抗体が交差しなかったため,その時点で2)の先行を優先させてほぼ終了することが出来た。1)のインテグリンサブユニットに関する研究は,ブタの細胞で27年度内に完了できる見込みである。なお、研究協力者Harrisonとは,LIPUS効果のメカニズムに関して総説を投稿中である。硬組織と力学刺激顎骨壊死モデルにおいてLIPUS照射が病変を予防する効果があったので、27年度前半に投稿予定である。LIPUSの効果に関するメカニズムの解析においては,Hidaka et al., J Anal Bio-Sci, 3:17-24 2015として全身性に骨髄細胞に効果が波及し、血管新生誘導(CXCL12とCXCR4発現亢進による)の起こることが明らかとなった。INSERMのグループが以前にCXCR4とα5βl・αvβ3インテグリンの相互作用を報告しているので,その延長上で検討を続ける。代表者らのこれまでの一連の研究から示唆されている,骨芽細胞が骨細胞へと連続的に分化する際に制御するインテグリンがα5βlからαvβ3へと交代することは,動物種をげっ歯類からブタに変えても共通だと想定している(Takeuchi eta1., Arthritis Res Ther. 10:R77 2008)。したがって当初に計画した通り,単離した細胞を用いて提唱したメカニズムをそれぞれの中和抗体の存在下に検証する。ある程度選択的な結合ペプチドの併用も可能である。」
遼寧省国有工業と中国経済減速：「体制移行の罠」の現状と克服可能性に関する一研究

現地政府系シンクタンクによる『2018年遼寧経済社会形成分析与予測』、中国国家統計局HP「国家数据」などから遼寧省および国有企業に関する基礎データを引き続き収集し、2017年のGDP、工業付加価値額などが前年のマイナスからプラスとなり、遼寧省経済が、2011年から6年続いた成長率低下を克服したこと、しかし、依然として全国平均を下回るとともに、将来の発展の基礎となる固定資産投資額がわずかに0.1%にとどまっていることなどを把握した。こうした作業の上で、2018年8月、遼寧省老年科学技術工作者協会、東北財経大学経済社会発展研究院,同大学遼寧(大連)自由貿易区研究院等の支援を得て,中国遼寧省瀋陽市および大連市を訪問,国際学術フォーラム「新時代の遼寧:イノベーション駆動戦略で企業改革と発展を牽引する」および学術交流研究会を開催するとともに、国有企業2社(瀋陽機床集団,瀋陽鼓風機集団)および民営企業1社(瀋陽遠大集団)を訪問・調査した。国有企業の技術革新(製造技術およびアフターサービスなど)、民営企業の事業拡大、現地研究者や政府関係者の見解等については、松野他「調査報告:遼寧省経済の『回復』と企業新展開ー2018年8月瀋陽ー」(『社会システム研究』第38号、2019年3月)としてまとめた。また、「体制移行の罠」の現状や遼寧省地方財政に関する2年間の研究を基礎に、松野2019、曹2019の学術論文をまとめた。2019年2月には東北財経大学経済社会発展研究院院長他を招き国際学術交流研究会「遼寧経済分析ー国有企業改革との関わりでー」を開催、人材流出等の新たな論点から、遼寧省並びに国有企業の問題分析を深めた。なお、2018年8月の調査において計画していた大連自由貿易試験区訪問が暴風雨により実施できなかった。同試験区を含む遼寧経済の対外開放と自由化の新たな段階把握は、2019年度の課題とした。本研究は、遼寧省経済の中核、国有工業企業に焦点を当て、「体制移行の罠」の現状と克服可能性について考察することを目的としている。2018年度は「遼寧省経済および国有工業企業に関する基礎データの収集分析(第2次)と瀋陽調査」を主課題に、実施計画どおり以下の研究を進めた。1.政府系シンクタンクによる『2018年遼寧経済社会形成分析与予測』や中国国家統計局HP「国家数据」』等を用いて遼寧省経済および国有工業企業に関する基礎データ収集を2017年まで延長するとともに、分析を深めた。瀋陽、大連、京都で開催した国際学術フォーラム、研究会等での現地研究者や政府関係者との交流を通じて、問題の背景と現状、克服の基本方向等についての分析を進め、その成果を韓国東北亜経済学会年次大会(2019年2月、ソウル・成均館大学)での招待講演、『経済科学通信』第147号(2019年1月)および『立命館経済学』第67巻第5・6号(2019年3月)での学術論文等で公表した。2.国有企業が集積する瀋陽で現地調査を実施(2018年8月、機械系大型国有企業2社の生産技術高度化、クラウドコンピューターを用いたサービス網構築等について確認するとともに、民営大企業における事業拡大と高度化のプロセスを把握した。遼寧老年科学工作者協会等との共催シンポジウム、東北財経大学経済社会発展研究院等との学術交流研究会の内容なども含めて、その成果を『社会システム研究』第38号(2019年3月)で公表した。なお、予定していた大連自由貿易区調査は、台風による悪天候のため中止、2019年夏に実施することとした。3.東北財経大学から海外研究協力者を招き、学術交流研究会「遼寧経済分析ー国有企業改革との関わりでー」(2019年2月、立命館大学)を開催、研究を深めるとともに、最終年度の大連等現地調査並びに研究交流について協議し計画を定めた。補充現地調査を実施するとともに、「遼寧省国有企業から見た中国経済と『体制移行の罠』」をテーマに3年間の研究をまとめる。1.各種統計年鑑、白書、公的機関HP、現地調査を通じて明らかになった遼寧省国有工業企業の生産と事業高度化の実態分析、および遼寧省経済研究を総括する。また、中国全体の経済成長鈍化、および国有企業改革、国有経済研究をふまえ、中国全体に対して遼寧省が有ずる教訓や啓示を明らかにする。最も深刻な問題を抱えている遼寧省における国有企業改革の現状と問題点、その背景、並びに、問題克服のために現地でなされているさまざまな努力などを踏まえて、中国全体の今後の経済発展と「体制移行の罠」克服可能性に関する研究をまとめる。2. 2018年度に実施できなかった大連自由貿易試験区の調査に加え、遼寧沿海経済帯発展戦略等、遼寧省経済で重要な地位を占める丹東市を対象に補充現地調査(2019年8月、4泊5日、松野・曹)を、東北財経大学経済社会発展研究院等の協力を得て実施する。あわせて、現地において、同研究院および東北財経大学自由貿易試験区(大連)研究院等との学術交流研究会を開催する。3.補充調査報告を2017、18年度に続き、『社会システム研究』(2020年3月、立命館大学機関リポジトリを通じてインターネット上で公表)にまとめる。

また、3年間の研究成果をもとに、2019図們江論壇(2019年9月、中国・延吉)、韓国東北亜細亜経済学会(2020年2月、韓国)等において研究報告を行うとともに、学術論文を執筆する。4. 3年間の研究成果を最終報告書としてまとめる。遼寧省経済に関する基礎データの収集、整理を基礎にして2017年8月、大連市及び営口市で実態調査、および現地研究機関(東北財経大学経済社会発展研究院、大連市人民政府発展研究センター)とのワークショップを実施し、国有企業改革の具体的内容と地域経済発展政策を以下のように明らかにした。1.遼寧省最大、約30%の経済規模を占める大連市における国有企業改革の現状と到達点がつぎのように明らかになった。a.中央親企業と地方政府の協力を背景に大連機車車両有限公司が、旅順において大規模生産及び研究開発拠点の建設を、計画の一部を上方修正しながら進めている。b.同公司に加えて、造船、機械などの国有企業が旅順開発区に進出し、日本企業との合弁も含めて生産の高度化を進めている。c.他省と比べて遅れている「三供一業」分離が在大連中央企業29社57事業すベてで着手されている。2.遼寧省第3位の経済規模を占める営口市において、国家戦略を背景に沿海産業基地建設が進められ、新たな地域経済発展が目指されている。国際学術セミナー「遼寧省経済と大連・営口の国有企業改革」(2018年1月、東北財経大学経済社会発展研究院から2名参加)および、「遼寧省経済と国有企業改革の現状ー瀋陽市を中心にー」(2018年2月、遼寧省老年科学技術工作者協会から1名招聘)を立命館大学で開催し、2017年から本格的建設が始まった遼寧自由貿易試験区の現状と国有企業改革との関連、瀋陽を中心とした国有企業改革の経緯と現状、並びにシンガポールを改革のモデルとして置いていること等を明らかにした。最後の点は、管見の限り指摘されたことがなく、「体制移行の罠」克服の中国的経路の研究につながる重要な論点である。以上に加え、文献、資料、中国との研究交流を通じ、国有企業改革の外部環境を把握するため、遼寧省と大連市を中心に地方税体系の現状と課題について分析した。本研究は、遼寧省経済の中核、国有工業企業に焦点を当て、「体制移行の罠」の現状と克服可能性について考察することを目的としている。平成29年度は「遼寧省国有工業企業基礎データの収集分析(第1次)と大連・営口調査」を主課題に、実施計画どおり以下の研究を進めた。1.2015年までの遼寧省国有工業企業に関する基礎データを、『遼寧統計年鑑』等を用いて収集・整理した。国有企業改革と遼寧省経済に関する政策展開の分析も加え、その成果を環日本海経済研究所『ERINA REPORT PLUS』第138号(2017年10月)、韓国東北亜経済学会年次大会(2018年2月、春川)等で公表した。2.大連・営口現地調査(2017年8月)を実施し、国有企業生産高度化の実態を大連機関車車両公司の旅順新工場で確認するとともに、旅順開発区における国有企業、営口沿海産業基地建設計画について最新情報を入手した。また、東北財経大学経済社会発展研究院、大連市発展研究センターとのワークショップ等を通じて、大連における国有企業改革進展の最新情報を入手した。同調査の成果の一部は、立命館大学『社会システム研究』第36号(2018年3月)で公表した。なお、鞍山鋼鉄集団の営口・新鋭臨海製鉄所調査は、企業側の事情で実施できなかった。文献調査で可能な情報を収集するとともに、次年度以降の実態調査実施可能性について探究する。