hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
三次元位置検出型臭化タリウム放射線検出器の開発

前年度までの研究によって、臭化タリウム検出器の性能が市販されているテルル化カドミウム検出器を大幅に凌駕することが実証できた。この前年度の成果を受け、本年度は臭化タリウム検出器の実用化へ向けた取り組みを行った。結晶育成においては、帯域精製法による素材の精製回数を1回、100回、300回としたものを用意し検出器を製作し比較した。その結果、100回程度の帯域精製で実用に十分な性能を持つ臭化タリウム検出器を製作できるとの結果を得た。また、信号処理系統を工夫し、詳細な検出器内のガンマ線の相互作用位置を同定することにより、臭化タリウム検出器から662keVのガンマ線に対して1%の分解能を得ることができた。臭化タリウム検出器の実用化への最大の課題は、その性能が時間の経過とともに劣化するポラリゼーション現象であった。本研究により、臭化タリウム結晶に電極材料としてタリウム金属を応用することにより、検出器のポラリゼーション現象を大幅に抑制することができるという知見を得ることができた。また、本研究では、タリウムは他の金属材料とは異なり、臭化タリウム自身を構成する原子であることから、電極において母材との電気化学反応が起こり、検出器の性能が安定するというモデルの構築も行った。以上、本研究では、結晶の育成、検出器製作・評価、信号処理、長期安定動作といった課題を解決し、三次元位置検出型臭化タリウム検出器を完成することができた。本研究の成果は、放射線の高度利用に貢献するものである。三次元位置検出型臭化タリウム放射線検出器を開発するために、臭化タリウム(T1Br)結晶の育成を行った。公称純度99.99%のT1Br粉末を素材として用いた。素材を石英管中に臭化水素ガスとともに封入した。帯域精製法を用いて帯溶融を300回繰り返し素材の純化を行った。純化後、帯溶融法を用いてT1Br結晶の育成を行った。育成した結晶を評価するために、電子の移動度・寿命時間積を測定した。育成した結晶の電子の移動度・寿命時間積は約1×10^3 cm^2/Vと大変高い値であった。このことから、育成した結晶が高い結晶性を有していることが分かった。ピクセル型検出器を製作するために、育成した結晶をワイヤーソーにより切り出した。結晶の両表面を研磨機により研磨した。金電極を真空蒸着法により形成し、ピクセル電極4つ及びガードリングを有するT1Br検出器を製作した。検出器の厚さは約4mm、ピクセル電極のサイズは1mm×1mmであった。製作した検出器に^^<137>Csからのガンマ線を照射し、スペクトル応答特性の測定を行った。検出器のカソードに1000Vのバイアス電圧を印加し、室温で動作させた。検出器からは662keVのガンマ線ピークが明確に得られた。また、検出器は高いピーク対コンプトン比を示した。検出器上の4つのピクセルとも良好に動作した。最もよく動作したピクセルの662keVのピークのエネルギー分解能は約2%であった。4mm厚のT1Br検出器としては世界最高のエネルギー分解能を得ることができた。製作したT1Br検出器は、検出効率及び分解能で市販されているテルル化カドミウム検出器を凌駕する性能を示した。
顔の熱動画像を用いた悲しみの情動検出に関する検討

○研究目的:表情・感情認識技術は高度なマンマシン間コミュニケーションを実現するために重要である。そこで本研究では,情動と身体の生理的変化に伴う顔の表面温度変動に関する知見を得ることを目的とし,受動的刺激により喚起した“悲しみ"の生起・消失時における顔面温度変動の計測・解析を行い, “悲しみ"の情動検出に関する検討を行った。○実施内容ならびに研究成果:・データの取得:被験者7名に対して情動喚起映像(映画)を用いた受動的な“悲しみ"の情動喚起を行い,赤外線サーモグラフィ用いて時系列顔温度データを取得した。映画視聴後2日以内に,強い悲しみを喚起する場面を再度視聴させ,顔面をサーモグラフィで約9分間(視聴5分,前後2分の安静)撮影した。撮影後はアンケートを用いて情動の程度や体調などを被験者ごとに調査し,解析データを取得した。・対象領域の自動設定処理の開発:温度データから顔面のグレースケール画像を生成し, Haar-like特徴量とAdaboostを用いた顔面領域の検出手法の開発を行った。各被験者100600フレームの顔面領域の正解画像をオペレータ1名が手動で作成し,機械学習で全被験者共通ならびに個人別の検出器を生成した。その結果,被験者共通・個人別検出器何れも顔領域を検出可能であることを明らかにした。また,共通検出器はより多くの学習データを必要とし, 350フレーム以上の場合に良好な検出率が得られた。・情動と顔面温度変化の関連解析:対象領域における情動の生起と顔面温度の関連について検討を加えた。その結果,悲しみの情動が喚起された場合,特定の被験者において頬領域温度の緩やかな上昇ならびに呼吸変化に伴う鼻根付近の温度変動が認められた。また,悲しみの情動の場合,情動喚起で上昇した頬領域の温度が比較的長時間保持される傾向を認めた。この頬温度変動の傾向が“喜び"と“悲しみ"の情動判別に有用な指標となるか更なる検討が必要である。
投票と集合的選択についての理論と企業統治の問題等への応用に関する研究

本研究では、市場機構が必ずしも有効に機能しない局面での資源配分メカニズムの設計問題について多様な角度からの研究を行った。資源配分に際して市場を用いることができない場合には、消費者等の経済主体は配分の管理者(政府等)に対して、選好に関する情報等のメッセージを伝達し、管理者はその情報を集計し、予め定められたルールに従って、配分を実行する。投票はそのような集計方法の典型であるが、我々は投票のみならず経済主体が直接選好を表明するいくつかのメカニズムについて研究し、それらの制度の望ましさを評価し、またそれらの理論的定性的な性質等を明らかにした。本年度は、3年間にわたる研究の初年度として、(1)研究遂行上の基盤整備および(2)理論面での予備的考察および予備的な定理や補助定理等の証明等を行った。(1)については、膨大な計算が必要である投票力指数を求めるためコンピュータ環境を整備し、さらに研究に必要な情報や文献等の収集を行った。(2)については、まず拒否権を伴う重み付き投票ゲームにおける投票力指数の計算のための予備定理として、拒否権付きゲームを拒否権無しのゲームに変換するための方法を確立した。これによって、さまざまな投票力指数に関して拒否権付きゲームの指数を求めるためのアルゴリズムの確立が容易になり、さらにこの定理から、企業の乗っ取り防衛策として考えたときに拒否権付き株式(いわゆる黄金株)の発行と特定の株主への増資のいずれが株主の権利配分により否定的な影響を与えるのかについての研究の基礎が得られた。なお、本年度は指導する学生の協力を得て、代表的投票力指数であるシャプレイ=シュービック指数(SS指数)について、拒否権の導入がもたらす権利配分への影響に関するシミュレーションを行い、その結果から今後の研究においてどのような一般的な定理が確立できるのかについての重大な示唆を得られた。次に単峰的選好を伴う経済環境における資源配分メカニズムの設計に関して、効率的かつ公平な資源配分をすべて求めるための方法を確立することができた。この方法は、広い意味でのアルゴリズムとしての役割を果たすとともに、資源配分メカニズムとしても機能するので、このメカニズムの誘因上の特徴等を研究するための基礎付けが確立したことになる。本年度はプロジェクトの2年目であり、投票力指数の研究に関しては去年に引き続いて主に理論的な研究を行った。単調な単純ゲームとその重み付き加重ゲーム表現との幾何学的関係について研究し、さらに過半数で可決される投票ゲームに拒否権者が生じた場合、拒否権者以外のシャプレイ=シュービック指数とバンザフ指数が拒否権がない場合の2分の1になることを理論的に説明するため、投票ゲームの双対ゲームの構造を研究した。資源配分メカニズムの設計およびそれに関連する研究では、単峰的選好を持つ1財モデルにおいてすべての効率的かつ無羨望(公平)な配分を求める方法を開発した。主定理ではある添数集合上で定義されたアルゴリズムの族が存在し、任意の効率的かつ無羨望な配分に対して、適当な添数を選ぶと、その添数が付けられたアルゴリズムは必ずその配分に到達することが示されている。この研究は当該環境における効率的かつ無羨望な配分の構造を調べるために有益な情報を提供するものと思われる。なお、共著者の阿武秀和がこの研究をカナダで開催された9th International Meeting of the Society for Social Choice and Welfareで発表した。また、資源配分問題の基礎にある選好の構造を明らかにするために、選択者が選択結果のみならず選択肢の集合をも評価の対象とするように選好の概念を一般化し、そのような選好について効用関数の存在および効用表現を特定化する諸公理を明らかにした。本研究は佐藤歩との共同論文として『産業経営』誌に掲載された。本年度は3年間に及ぶ研究の最終年なので、これまでに得た成果や知見を論文や報告レジュメ等の形でまとめると共に、できる限り各大学のセミナー等での発表等を行うように努めた。まず、拒否付き投票ゲームにおける投票力指数の計算や性質を調べる問題については、拒否権が投票制度に組み込まれる歴史的経緯などを踏まえたうえで、拒否権付き投票ゲームと拒否権のない投票ゲームとの関連を明らかにすることなどについて、2009年11月の早稲田大学理工学術院におけるセミナーおよび2010年1月の商学学術院のセミナーにて大学院生との共同発表を行った。また、2009年8月にはマッチングモデルをメカニズムデザインの観点から位置づける論文を公刊した。

さらに、複数財を伴う単峯性選好環境での資源配分メカニズムの設計問題に関しては、財の数と人の数がいずれも2以上の場合に、次善の最適性基準によって実現する配分の効率性を評価することによって、戦略的操作不可能性と公平性(egalitarian rationality : ER)を満たす次普最適な資源配分ルールが存在することを示し、さらに財の数が2以上で、人の数が2である場合には、ユニフォーム・ルールが戦略的操作不可能性、次善最適性、ERおよびピーク依存性(peak-onliness)をみたす唯一の解であることを示す共同論文を完成させ、学術誌への投稿準備を行っている。さらに当該論文を神戸大学経済経営研究所よりの招待で実施されたセミナー、およびバルセロナ自治大学、マラが大学(以上、スペイン)、さらにロチェスター大学(アメリカ合衆国)のセミナーで発表した。
アキレス腱捻れ構造の形態的・力学的特性－アキレス腱障害発生機序の解明に向けて－

アキレス腱(AT)障害の発生メカニズムとしては,近年では,踵骨の回内時にAT内の歪みが不均一であることが要因として重要視されてきている.この原因としては,ATの特徴的な構造が関与している可能性が示唆されているが,ATの捻れの程度の違いを考慮して検討した報告はない.そこで本研究の目的は,踵骨を回内・回外方向に動かした際にATを構成する各腱線維束に加わる伸張度(%)を捻れのType毎に検討することとした.対象は,ATの3つの捻れのType(軽度,中等度,重度の捻れ)を1側ずつ(合計3側,平均年齢:83±18歳)を使用した.3DデジタイザMicroScribe装置を使用して,ATを構成する腓腹筋内側頭(MG)の停止する腱線維束,外側頭(LG)の停止する腱線維束,ヒラメ筋(Sol)の停止する腱線維束の筋腱移行部の最遠位端と踵骨隆起付着部の2点と,踵骨隆起(4点)をデジタイズして3D構築した.その後,任意に規定した踵骨隆起の回転中心を基準に作成した絶対座標系上で回内(20°)・回外(20°)方向に踵骨を動かした際の各腱の伸張度(%)をシミュレーションして算出した.解析には,SCILAB-5.5.0を使用した.どのタイプにおいても踵骨を回内すると,MG・LGは短縮,Solは伸張し,回外時にはMG・LGは伸張し,Solは短縮した.特に,TypeIIIでは,踵骨の回内時にSolの伸張度が最も大きく(TypeI: Sol:1.7 ±3.4%, TypeII: Sol:2.4 ±1.4%, TypeIII: Sol:3.7 ±6.0%),更にSolを構成する各腱線維の伸張度が異なった.本研究結果より,踵骨回内時にはAT内に加わる伸張度は一様ではなく,特に,TypeIIIではAT障害の発生リスクが高まる可能性が示唆された.平成29年度は,健常成人を対象にATの捻れの同定とType分類を,エコー装置の3D画像撮影を使用して行うことを目的とした.対象は,健常成人大学生100名(男性50名,女性50名)とした.我々の先行研究をを参考に捻れのTypeを軽度,中等度,重度の3Typeに分類した.方法は,エコー装置(Aplio500,TOSHIBA)と4Dプローブ(PLT-1204MV,TOSHIBA)を用いて行った.撮影肢位は,被験者は腹臥位となり,足部を台から出した足関節自然下垂位の状態で踵骨隆起の3D画像を撮影した.踵骨隆起による捻れの同定とType分類に関しては,遺体を用いた先行研究においてヒラメ筋の踵骨隆起付着部に特徴があり,その形状で分類が可能であった.その結果,TypeIが32%,TypeIIが60%,TypeIIIが8%であった.平成29年度は,健常成人を対象にATの捻れの同定とType分類を,エコー装置の3D画像撮影を使用して行うことを目的とした.対象は,健常成人大学生100名(男性50名,女性50名)とした.我々の先行研究をを参考に捻れのTypeを軽度,中等度,重度の3Typeに分類した.方法は,エコー装置(Aplio500,TOSHIBA)と4Dプローブ(PLT-1204MV,TOSHIBA)を用いて行った.撮影肢位は,被験者は腹臥位となり,足部を台から出した足関節自然下垂位の状態で踵骨隆起の3D画像を撮影した.踵骨隆起による捻れの同定とType分類に関しては,遺体を用いた先行研究においてヒラメ筋の踵骨隆起付着部に特徴があり,その形状で分類が可能であった.その結果,TypeIが32%,TypeIIが60%,TypeIIIが8%であった.アキレス腱(AT)障害の発生メカニズムとしては,近年では,踵骨の回内時にAT内の歪みが不均一であることが要因として重要視されてきている.この原因としては,ATの特徴的な構造が関与している可能性が示唆されているが,ATの捻れの程度の違いを考慮して検討した報告はない.そこで本研究の目的は,踵骨を回内・回外方向に動かした際にATを構成する各腱線維束に加わる伸張度(%)を捻れのType毎に検討することとした.対象は,ATの3つの捻れのType(軽度,中等度,重度の捻れ)を1側ずつ(合計3側,平均年齢:83±18歳)を使用した.3DデジタイザMicroScribe装置を使用して,ATを構成する腓腹筋内側頭(MG)の停止する腱線維束,外側頭(LG)の停止する腱線維束,ヒラメ筋(Sol)の停止する腱線維束の筋腱移行部の最遠位端と踵骨隆起付着部の2点と,踵骨隆起(4点)をデジタイズして3D構築した.その後,任意に規定した踵骨隆起の回転中心を基準に作成した絶対座標系上で回内(20°)・回外(20°)方向に踵骨を動かした際の各腱の伸張度(%)をシミュレーションして算出した.解析には,SCILAB-5.5.0を使用した.どのタイプにおいても踵骨を回内すると,MG・LGは短縮,Solは伸張し,回外時にはMG・LGは伸張し,Solは短縮した.

特に,TypeIIIでは,踵骨の回内時にSolの伸張度が最も大きく(TypeI: Sol:1.7 ±3.4%, TypeII: Sol:2.4 ±1.4%, TypeIII: Sol:3.7 ±6.0%),更にSolを構成する各腱線維の伸張度が異なった.本研究結果より,踵骨回内時にはAT内に加わる伸張度は一様ではなく,特に,TypeIIIではAT障害の発生リスクが高まる可能性が示唆された.平成29年度の結果を基に平成30年度ではType毎の力学的特性の違いを検討していく.当初予定していた人件費・謝金が不要ななったため、差額が生じてしまった。平成30年度に繰り越して使用する予定である。
自閉スペクトラム症の発達特性を有する看護大学生への教育・支援体制に関する調査研究

本研究の目的は、自閉スペクトラム症(以下、ASD)の発達特性をもつ看護大学生に対し、大学としてどのような学生支援・教育をしているのか、その上で、どのような合理的配慮がなされているのか、現状を明らかにし、ASDの発達特性をもつ看護大学生に対する大学での支援体制づくり・システム化への示唆を得ることである。平成30年度は、ASDの発達特性を有する看護大学生に対し、大学での学生支援や教育内容・合理的配慮内容を明らかにすることを目的に、学会参加・文献検索による情報収集ならびに専門家からのヒアリングを行った。その結果、ASDの特性を有する看護大学生への支援では、教員が短期間で結果を求めず、4年間というスパンでライフスキルを身につけるという長期的な視点でかかわることが重要であることが示唆された。そのためにも、大学教員に対して、ASDの特性に関する理解やかかわりに関するFDを行うことが必要である。一方、学生自身・家族がASDの特性があることを自覚できず、家族調整に困難をかかえるケースも増えている状況もあった。また、近年は「合理的配慮」という表現が事務的に聞こえるという指摘もあり、最近は「教育上の調整」と表現することも増えてきたとのことであった。よって、学生と大学の双方が対話をしながら調整をしていくことの重要性も示唆されていることもわかった。本研究では、全国の看護系大学にアンケート調査を行うことを計画していたが、以前同様の調査を行った専門家は、回収率が30%前後と大変低く、内容的にも答えにくいことが原因ではないかと考察していた。この提言を受け、本研究においては、アンケート調査ではなく、インタビュー調査を中心に情報収集を行うことが望ましいと考え、来年度は、先駆的な取り組みを行っている大学へのインタビュー調査を行うことを目的としたい。平成30年度は、ASDの発達特性を有する看護大学生に対し、大学として提供している学生支援や教育内容・合理的配慮を明らかにすることを目的に、学会参加・文献検索による情報収集ならびに専門家からのヒアリングを行い、当初の予定通りに進捗していると考えている。計画当初は看護系大学への質問紙調査も予定していたが、専門家へのリアリングにより回収率が低いことが想定されるとの指摘をいただき、保留とした。今後の研究計画として、障害学生支援室等でASDの発達特性を有する看護大学生にどのような支援や教育を行っているのか、先駆的な取り組みをしている国内外の大学でインタビュー調査を行う。また、看護大学は大規模な大学ばかりではなく、小規模(単科)大学として設置されている場合も多いことから、単科大学での取り組みに関するインタビュー調査も行う。インタビュー調査からASDの発達特性を有する看護大学生に必要な大学の支援体制、システム化について、分析、考察を行う。今年度、国内の先駆的な取り組みを行っている大学の視察を予定していたが、大学の選定と連絡調整をすることが難しく、来年度に延期せざるを得なくなったため、旅費の支出が予定よりも下回った。

また、研究方法として質問紙調査を予定していたが、面接調査のみに絞ることにしたことも支出が下回った要因として挙げられる。来年度は大学の視察調査ならびに面接調査を行う予定である。
敗血症におけるエンドトキシン吸着療法の機序解明

グラム陰性菌の細胞壁の成分であるエンドトキシンが体内に入ると、種々の炎症性メディエーターが産生され、敗血症性ショックをきたす。近年、血液をエンドトキシン吸着カラムに通してエンドトキシンを取り除くエンドトキシン吸着療法を行うと、敗血症において炎症性メディエーターを改善することが報告されている。しかし、様々なメディエーターが関与するこれら病態に対してエンドトキシンのみの吸着で効果が得られるとは考えにくく、そのメカニズムはいまだに不明となっている本研究ではエンドトキシン吸着カラムにより吸着された小胞様構造物の同定とその除去がどのように敗血症治療に関与するのかについて明らかにすることである。
フルオラスタグ法によるペプチド性天然物およびそれら同族体の合成研究

4つの異なるフルオラスタグを持つチアゾールアミノ酸誘導体をフルオラスミックスチャー合成法で調製した。このミックスチャーと4つの異なるオリゴエチレングリコールタグを有するオキサゾールアミノ酸誘導体を連結した。得られた16種類の化合物の混合物を2回の分離、脱タグ化によって16種類のヘキサペプチドを得た。最後にマクロ環化反応を行って海洋天然物ビストラタミドHとその非天然同族体の合成を達成した。ホヤより単離された環状ペプチドであるビストラタミド類ならびに非天然型の同族体を一挙に多種類合成すること目的として、フルオラスタグとオリゴエチレングリコール(OEG)タグを組合せたフルオラスダブルミックチャー合成法で16種類のビストラタミド様マクロラクタムの合成を検討した。C端側のメチルオキサゾールおよびオキサゾールアミノ酸の両鏡像異性体にOEG単位の異なるOEGメチルエーテルを導入し、これらを混合してミックチャーとした。中央のバリンチアゾールアミノ酸はフルオラスタグ法で調製した。さらに、N端側のアラニンおよびバリンのチアゾールアミノ酸の両鏡像異性体をパーフルオロアルキル鎖長の異なる4種のフルオラスBoc基を用いたフルオラスミックスチャー法で合成した。これらを順次N端伸長法で連結し、保護ヘキサペプチド16種類のミックスチャーとした。ここで得られたミックスチャーをシリカゲルカラムクロマトグラフィーで分離すると、OEG単位にしたがって4つのヘキサペプチドのミックスチャーに分画することができた。この4つの画分のうちOEG単位が一番短い画分をフルオラスシリカゲルカラムクロマトグラフィーで分離すると、パーフルオロアルキル鎖長の短い順に流出し、4つのヘキサペプチドに分離することができた。分離された4つのヘキサペプチドの両端保護基の除去後、閉環反応を行うことで、ビストラタミドHとその非天然型同族体3種を好収率で与えた。このように、フルオラスダブルミックスチャー合成法がビストラタミド様マクロラクタムの合成に有効な手法であることを明らかにすることができた。パラオ共和国の海水湖の堆積物より採取された微生物の培養液から単離されたウルクタープルスタチンAはヒトがん細胞に対して細胞毒性を有するペプチド性化合物で、強力なテロメラーゼ阻害剤であるテロメスタチンの関連化合物である。ウルクタープルスタチンAを標的化合物としてフルオラスタグ法での効率的な全合成を目的に検討を行った。この合成では、連続する5つのアゾール環の構築と閉環反応が問題となる。今回、ビスオキサゾールチオアミド体と2'-ブロモアセチルビスアゾール体のHantzsch法によるチアゾール環の形成を伴う連結によってペンタアゾール骨格を構築後、閉環するという合成計画を基礎として検討した。まず、ビスオキサゾールチオアミド体は、フルオラスBoc基を用いて、ヒドロキシペプチドからオキサゾリン環を経由したオキサゾール環の変換反応を利用して調製した。また、2'-ブロモアセチルビスアゾール体はフルオラスTIPS基を乳酸アミドのヒドロキシ基に導入し、Hantzsch法によるチアゾール環の導入、ついで、フェニルセリンを縮合して得られたヒドロキシペプチドのRobinson-Gabriel環化によって5-フェニルオキサゾール環を構築することによって合成した。このようにして得られたビスオキサゾールチオアミド体と2'-ブロモアセチルビスアゾール体を改良Hantzsch法の条件でカップリングすると、対応するペンタアゾールエステル体を高収率で与えた。さらにペンタアゾールエステルをけん化後、別途合成したジペプチド(D-allo-Ile-Ala-OtBu)とBOPを縮合剤にしてペプチド結合形成反応を行うこどで、全てのシーケンスを含む直鎖状ペプチドを好収率で得ることができた。地球温暖化に伴いマラリアの発生地域が広がることが予想されるとともにマラリアの特効薬であるクロロキンに耐性を持つ薬剤耐性原虫が発見されており、新しいマラリア薬の創製は急務である。このような背景から抗マラリア性を指標にしたマラリア薬のシードの探索が活発に行われており、有望な化合物が見出されている。シアノバクテリアから単離・構造決定されたエルシクラミド類はビストラタミド関連化合物であり、AからDの4種がこれまで見つかっている。これらのうち、エルシクラミドBとCは、薬剤耐性マラリア原虫に対してマイクログラムオーダー抗マラリア性を有することから新規マラリア薬のシードとして期待できる。しかしながら、極微量成分のために作用機序の解明などの詳細な生物活性試験は行われていない。そこで、試料の供給および分子プローブ創製を目指して、フルオラスタグ法を用いてエルシクラミドBとCの全合成を検討した。これらは3つのヘテロ環を持つヘキサペプチドであり、そのうち1つはオキサゾリン環である。オキサゾリン環の構築は最終段階で行うことにし、フルオラス保護基は、フルオラスBoc(FBoc)基を用いた。

まず、構成単位となるチアゾールアミノ酸、オキサゾールアミノ酸およびオキサゾリンアミノ酸の前駆体となるアロスレオニンペプチドを調製し、これらを順次連結し保護ヘキサペプチドとした。これらの両端保護を除去後、高希釈条件下で閉環反応を行いことで環状ヘキサペプチドを得、これらをDeoxo-Fluorで処理することによってオキサゾリン環を形成すると目的とするエルシクラミドBとCが得られた。この合成では、合成中間体をフルオラス固相抽出で簡便・迅速に単離することができ、迅速に数十mg程度の目的化合物を得ることがてきることを明らかにした。
圧入井における有害ガス漏洩リスク分析と高機能油井セメントの開発

本研究では,発電所や工場から排出されるCO2を分離,回収し,地下数千メートルに封じ込める二酸化炭素地下貯留や,地下数百メートルのオイルサンド層に高温高圧で水蒸気を圧入し,重質油の粘性を上げて回収するスチーム補助重力排油法の坑井において,有害ガス漏洩防止に有効なセメントの開発を目指した.その結果,既存の油井セメントにシリカ,フライアッシュを混和することは,力学的劣化の抑制,ガス漏洩防止に有効であることが示唆され,ポリマーも種類によっては,CO2による化学的劣化の抑制に効果があることが示された.本研究では,発電所や工場から排出されるCO2を分離,回収し,地下数千メートルに封じ込める二酸化炭素地下貯留や,地下数百メートルのオイルサンド層に高温高圧で水蒸気を圧入し,重質油の粘性を上げて回収するスチーム補助重力排油法の坑井において,有害ガス漏洩防止に有効なセメントの開発を目指した.その結果,既存の油井セメントにシリカ,フライアッシュを混和することは,力学的劣化の抑制,ガス漏洩防止に有効であることが示唆され,ポリマーも種類によっては,CO2による化学的劣化の抑制に効果があることが示された.本研究では,二酸化炭素地下貯留(以下,CCS),スチーム補助重力排油法(以下,SAGD)プロジェクトにおいて,有害ガスの地上漏洩リスクを解析,実験の両面から検討・検証し,鋼管と掘削地盤を埋める油井セメントに,混和材,ポリマーを混入することの有用性を確認し,施工性,耐久性も併せ持つ高機能油井セメントの開発を研究目的としている.本年度は,SAGD坑井に使用されるセメント硬化体が200°Cという高温に曝されたときの強熱減量,空隙構造,圧縮強度について,基礎的な検討を行った.セメントは,油井セメント(OWC),普通ポルトランドセメント(OPC),OWCの全質量の20%をフライアッシュセメントに置換したもの(OWCFA)の3種類とした.20°Cの封緘養生を材齢28日まで行い,高温曝露を行った.その結果,200°C乾燥曝露後の圧縮強度においてOWCとOPCでは違いは見られなかったが,OWCFAでは強度増加の割合が大きくなった.一方で,200°C湿空封緘に曝露した供試体は,いずれも圧縮強度が大きく低下した.内部の飽和水の熱膨張で,微細なひび割れが発生し,湿空封緘環境であるためひび割れは水で飽和したままで固体の表面エネルギーは増加せず,ひび割れが伸展しやすく強度が大きく低下したことなどが理由として推察された.また,地下の高温,高圧下でCO2に曝されるCCS坑井のセメントペーストの炭酸化進行,それに伴う空隙構造および透気性変化について実験的検討を行った。その結果,炭酸化によって空隙構造は一度緻密化した後,粗大化することが実験的に確認された.また,養生・曝露条件による炭酸化の進行速度は,水中,湿空,塩水中の順で大きいことが分かった.さらに,水和生成物,空隙構造,透気係数の変化について総合的に検討した結果,油井セメント単体で用いるよりも,ポゾラン反応で緻密性を発揮するフライアッシュを混入した方が,超臨界CO2という特殊環境ではガス漏洩防止に有効であることが示唆された.本研究では,二酸化炭素地下貯留(以下,CCS),スチーム補助重力排油法(以下,SAGD)プロジェクトにおいて,有害ガスの地上漏洩リスクを解析,実験の両面から検討・検証し,鋼管と掘削地盤を埋める油井セメントに,混和材,ポリマーを混入することの有用性を確認し,施工性,耐久性も併せ持つ高機能油井セメントの開発を研究目的とした.昨年度の研究で,油井セメント(OWC)で作製したセメントペーストを,SAGD環境を模した200°C湿空封緘環境に曝露すると大きく圧縮強度が低下することがわかったため,本年度は,OWCにシリカフラワーを混和しさらに耐熱性を高めた地熱井セメント(GWC)のSAGD,CCSへの適用性を検討した.さらにはフライアッシュ,ポリマーの適用性についても検討を行った.その結果,SAGDの200°C湿空環境では,シリカフラワーを混和したGWC,さらにはGWCへのフライアッシュの混合は強度増加に効果があることが分かった.CCSの超臨界CO2環境では,GWCはOWCよりも炭酸化抑制に効果があることが分かった.また,超臨界CO2環境で,ポリビニルアルコール(PVA)の混和により炭酸化によるC-S-Hの粗大化が抑制される一方で,エチレン-酢酸ビニル共重合体エマルジョン(EVA)ではC-S-Hの炭酸化が進むことが示唆され,CCSへのポリマー適用については,ポリマー種の影響についても今後検討を行う必要があると結論付けられた.本研究を通し,SAGD坑井やCCS坑井の環境を模擬した地下の特殊環境では,OWCよりもシリカフラワーを混和したGWCの方が,適合性は高いことが確認された.ポリマーに関しては地下の特殊環境で一定の効果があることが示唆されたもの,今後より詳細な検討を行うことで適合性を明らかにする必要があり,これを今後の課題とする.

コンクリート工学CCSにおいては,フライアッシュを混和させると,超臨界CO2という特殊環境ではガス漏洩防止に有効であることが示唆され,油井セメント単体もしくはシリカフューム混和を坑井のセメントとして考えている石油分野にはない新しい知見と考えられる.鋼管熱膨張試験も実施したが,温度が急激に上昇しなかったため,これについては実験方法を再度検討する必要がある.解析もOxand社の協力のもと,実施しつつある.本年度は,セメントペーストと鋼管との界面剥離,熱膨張によるセメントペーストのひび割れを,ポリマーも混和させて検討する.また,ポリマー混入によってセメントスラリーのレオロジー特性が大きく変わると考えられるため,スラリー性状の検討も行う.さらに,本年度と昨年度の透気係数などの実験結果を入力パラメータにして,FEM解析によるガス漏洩シミュレーションも同時に進める.初年度は,200°Cや高温高圧でのCO2曝露によるセメント硬化体の物性試験を中心に実施し,周辺地盤の影響などの検討をポリマー混入セメントの開発と同時に行うことにしたため,拘束フレームなどの予算を次年度に繰り越した.よって,坑井境界地盤のモデル化を担当予定であった分担者の長田准教授は,費用を使用していない.ポリマー混入セメントの粘度計測などは,API規格に沿わない粘度計測計を購入するのではなく,油井セメント製造業者にAPIの規格に沿った計測を依頼することとし,その計測費用を計上する.粘度計測計を購入しない分の費用を,セメント硬化体と鋼管との相互作用の実験に配分して,綿密な実験計画を立てる.
消波構造物を支持する砂地盤の波浪による流動化機構の研究

本研究は、海底地盤の力学挙動を室内実験及び数値解析を用いて解明しようとしているものであり、得られた研究成果は以下のとおりである。1.海底地盤の挙動を解明するにあたり重要かつ基本的な事項である水平地盤の作製は、スリットを有する頂角30°高さ640mmのサンドポッパー(表面はステンレス製)を用いて試料を空中落下させることにより作製した。この方法では、スリットの幅(最大20mmまで可変可能)及びポッパーの移動速度、落下高さを調整することにより任意の密度(相対密度Dr=2595%)の地盤を作製できる。また、本模型土槽(長さ2000mm、高さ700mm、奥行き600mm)のような比較的大きな土槽においても均一に模型地盤を作製できる利点がある。2.波浪場における構造物・地盤の力学挙動は、2次元平面ひずみ模型土槽と波浪を再現可能な装置を用いて調べている。この装置は波浪力を鉛直方向、水平方向各2本のロッドによって再現するものである。海底地盤に伝わる変動水圧は土槽上部に拘束板を設置し、ボリュームスターを介して変動圧を載荷することにより再現している。このシミュレートは、実海域での構造物下での任意点の応力を弾性解によって求め、模型地盤の任意点の応力と等しい条件の下で相似則(応力の縮尺1/κ、長さの縮尺1/λ)を導入し、各ロットの分担力を算出した。この4本のロッドにより波浪を再現するには、各ロッドの位相差が非常に重要であることが示された。3.波浪ような繰返し載荷を受ける構造物・地盤系の破壊は、要素試験での非排水せん断挙動と類似の考え方で結果の整理が可能であることがわかった。また、繰返し回数の増加にともない間隙水圧の上昇はみられるが、その破壊はいわゆる液状化挙動とは異なり、側方流動によるところが大のようである。4.波浪力による地盤の流動破壊に対する抵抗力は、構造物の基礎形状を工夫すること(例えば構造物底部に側壁の設置)、及び地盤内に矢板を設置することにより効果が現れるが、側壁の長さ及び厚さ、矢板の設置位置によってかなり変化することがわかった。
差分法による非線形拡散方程式の解の性質の理論的検証について

本研究では流体力学、プラズマ物理等に現れる吸収項または増殖項をもった非線形拡散方程式を扱った。得られた結果は以下の通りである。I.吸収項を持つ場合空間1、2次元において、有限時間内に差分解が消滅する差分法が構成できた。その消滅過程における差分解の台(support)の変化即ち分離現象、合体現象を再現することができた。空間1次元では差分解と数値消滅時刻の収束性が証明された。更に、連結な台が分離し始めるための十分条件が従来得られていたが、今回、台が分離し続けて途中で再び合体すること無く消滅していくための十分条件が得られた。同時に空間1次元では、今まで予想されていた界面方程式(interface equation)について証明が成功した。これらの数学的証明は差分法から引き出される安定性に関する評価式、およびエントロピー非減少性を用いて示された。空間2次元では、動径方向のみに依存する場合の差分法を考察した。台が円環状に発生、消滅して行く様子が再現された。数学的証明は移流項に関する安定性さえ確立すれば可能となるところまで得られた。実際の数値計算では不安定性は生じること無く計算された。II.増殖項を持つ場合増殖項に関する常微分方程式の解の爆発時刻を考慮して差分法を構成した。空間1次元では解の爆発時刻の前までの時刻を固定する毎にその時刻までの差分解の安定性、収束性が得られた。しかし、数値爆発時刻の収束証明はまだ成功していない。空間2次元での差分法もIと同様に動径方向に依存する場合を現在考察している。以上の内容を研究論文として現在纏めつつある。更に工学特に形状同定問題への応用性についても考察を行っている。
文字列属性を含む多属性データからのパターン発見アルゴリズムに関する研究

本年度は前年度に扱った,文字列属性中の出現が実数値属性との相関が高い様なパターンを発見する,相関パターン発見問題を更に発展させた.主な成果は以下の通りである.●2つの部分文字列パターンの論理的組み合わせを探索するアルゴリズムについて:接尾辞木(Suffix Tree)と言うデータ構造を用いる事で,最適なパターンの組をデータ中の文字列の長さの総和をNとした時にO(N^2)時間で求める事ができる新しいアルゴリズムを示した.更にアルゴリズムを一般化し,k個のパターンの最適な組み合わせがO(N^k)時間で求められる事を示した.また,接尾辞配列(Suffix Array)と言うデータ構造を用いた同アルゴリズムの効率の良い実装を示した.●2つの部分文字列パターンの論理的組み合わせに関して,更に出現位置に関する制約を加えた場合にもO(N^2)時間で最適なものを求める事ができるアルゴリズムを示した.●アルゴリズムを酵母及びヒトのマイクロアレイ実験によって得られたmRNAの分解速度(半減期)を測定した数値データと,mRNAの分解に関係すると言われている3'UTR配列を組にしたデータに対して適用した.得られたパターンはmRNAの分解に関係すると言われる蛋白が結合する配列を一部含んでおり,アルゴリズムの有用性を示す事ができた.(1)部分文字列パターンに関して、文字列属性中の出現が実数値属性との相関が高い文字列パターンを探索するアルゴリズムについて:接尾辞木(Suffix Tree)と呼ばれるデータ構造を用いる事で、最適なパターンをデータ中の文字列の長さの総和に対して線形時間で発見する新しいアルゴリズムを開発する事に成功した。また、開発したアルゴリズムを、酵母のマイクロアレイ実験によって得られた遺伝子の発現量と、遺伝子の上流配列を組にしたデータに適用した。アルゴリズムは従来手法と比べて非常に高速であり、発見されたパターンは(再発見ではあるものの)幾つかの既知の転写因子結合配列と一致した。(2)複雑で表現力が高いパターン(Window Accumulated FVLDC-任意長のワイルドカード・固定長のワイルドカード・置換のミスマッチ・パターン出現の長さの制限、が表現できるパターン)に関して、文字列属性中の出現が実数値属性との相関が高い文字列パターンを探索するアルゴリズムについて:データを説明する最適なパターンを探索する際に、探索空間を枝狩りするアルゴリズムを開発し、ある程度現実的に計算できるようなプログラムを実装した。プログラムは酵母のマイクロアレイ実験によって得られたmRNAの分解速度(半減期)を測定した数値データと、mRNAの分解に関係すると言われている3'UTR配列を組にしたデータに対して適応した。得られた配列はmRNAの分解に関係すると言われる蛋白が結合する配列を一部含んでいた。本年度は前年度に扱った,文字列属性中の出現が実数値属性との相関が高い様なパターンを発見する,相関パターン発見問題を更に発展させた.主な成果は以下の通りである.●2つの部分文字列パターンの論理的組み合わせを探索するアルゴリズムについて:接尾辞木(Suffix Tree)と言うデータ構造を用いる事で,最適なパターンの組をデータ中の文字列の長さの総和をNとした時にO(N^2)時間で求める事ができる新しいアルゴリズムを示した.更にアルゴリズムを一般化し,k個のパターンの最適な組み合わせがO(N^k)時間で求められる事を示した.また,接尾辞配列(Suffix Array)と言うデータ構造を用いた同アルゴリズムの効率の良い実装を示した.●2つの部分文字列パターンの論理的組み合わせに関して,更に出現位置に関する制約を加えた場合にもO(N^2)時間で最適なものを求める事ができるアルゴリズムを示した.●アルゴリズムを酵母及びヒトのマイクロアレイ実験によって得られたmRNAの分解速度(半減期)を測定した数値データと,mRNAの分解に関係すると言われている3'UTR配列を組にしたデータに対して適用した.得られたパターンはmRNAの分解に関係すると言われる蛋白が結合する配列を一部含んでおり,アルゴリズムの有用性を示す事ができた.
日本人大学生の英語要約力検証と大学英語ライティング教育用要約教材の開発

本研究は、日本人大学生英語学習者が英文を読み、その要約を英語で書く能力の特性を検証すると共に、大学ライティング教育用の英文要約教材作成とその指導効果を検証することを主な目的として実施した。本科研では、まず日本人大学生の要約ライティング力を評価するための採点尺度(ルーブリック)を作成し、学生の要約解答採点作業と採点尺度の修正、そして統計的妥当性検証を繰り返してその質の向上を図った。また、3年間にわたり早稲田大学教育学部アカデミック・ライティング関連科目において要約解答データを収集し、1学習者が要約タスクに解答するプロセス(観察とPCキーボードのキー入力記録等)の分析と2完成した要約解答(上述の採点尺度における得点と解答内容の特徴)の分析を継続し、研究参加者の要約作成力の特性を様々な観点から検討した。その結果、原文にトピック・センテンスが含まれていない場合にそれを自ら作成して要点をまとめたり、原文の表現を適切にパラフレーズしたりすること等が主な課題であることが判明した。さらに平成31年度は、作成した要約作成教材を使用した授業を上記科目で実施し、その効果を検証した。今回作成した教材と現在使用している教科書との間に統計的な効果の差は見られなかったが、参加学生は両者共に有意義と捉えたことが質問紙調査で示された。また本科研で作成した資料を使い大学英語教員を対象とする要約作成指導・評価ワークショップを開催し、参加者と活発な意見交換を行った。この3年間の活動を通して本研究参加者の要約力の特性がある程度明らかになったことで、アカデミック・リテラシーにおいて重要なスキルである英文要約作成を効果的に指導・評価するための一方向性を示すことができた。今後は本科研の研究結果を基盤とし、研究対象を拡大して他大学の教員・学習者にも参加協力を求めつつ、より充実した要約作成学習・評価システムの構築を目指す。本研究では、3年間の研究期間において日本人大学生英語学習者が英文を読み、その要約を英語で書く能力の特性を検証し、その結果を基に作成する英文要約教材の指導効果を検証することを目的とする。研究1年目にあたる平成28年度は、日本人大学生の英語要約力に関する基礎データ収集のためのタスク・採点基準の作成と、データ収集、学生解答の採点作業を行った。(1)要約タスク・採点用尺度の作成:基礎データ収集の際に使用する要約タスクを作成した。基礎データ収集では、内容・レベルが日本人学習者に適していること、また先行研究との結果比較が可能になることから、実用英語検定2級と準1級一次試験において2013年以降に出題された英文全てを内容、言語的特徴の両面から吟味し、その結果選定した英文4つを資料テクスト(source texts)として要約タスクを作成した。また、英語ライティング指導の一環として、教員が内容や言語・表現の面から詳細なフィードバックを学生に返すことを念頭に、ライティング授業担当教員と博士課程学生計7名による採点者会議で話し合いを重ね、言語使用・要約内容に関する複数の採点尺度を作成した。(2)基礎データ収集:早稲田大学教育学部英語英文学科アカデミック・ライティング科目において、授業中あるいは持ち帰りの課題として計162名の学生それぞれが、要約タスク4題のうちランダムに割り当てられた2題(英検準1級レベルと2級レベルの英文に基づくタスクを一つずつ)に解答した。また、参加者のうち5名が授業外にもう一題要約タスクに解答し、解答プロセスの分析のためのキー入力記録と刺激再生法による学習者の発話のビデオ録画を行った。(3)基礎データの採点:上記の採点用尺度作成に携わった採点者7名による要約解答の採点作業を完了した。平成28年度に収集したデータについて、当初は平成28年度内に質的・量的分析を完了の予定であったが、それよりやや遅れて現在データ分析に取り組んでいる。平成28年度前半の作業が、他業務との兼ね合いで夏にずれこみ、結果としてデータ収集が秋学期後半(2016年11月2017年2月)、採点作業が2017年2月から3月の実施となったことが主な理由である。しかし、今年度の研究と並行して進められるため、計画遂行に大きな支障はない。(1)量的データ分析:記述統計分析と、採点者間の一致度を検証するための信頼性分析を行っている。また多変量一般化可能性分析により、要約タスクに使用する資料テクスト(source texts)と採点者が、得点のばらつき具合や採点尺度間の相関にどのように影響しているかについても検証中である。これらの基礎的な分析を完了した後に、学生の要約解答の談話特徴量に関する変数計算と、多相ラッシュ・モデルによる能力値計算、因子分析による各変数間の関係性のモデル化を行う。(2)質的データ分析:解答プロセスについては、キー入力記録のために使用したプログラム、Writing Maetrix(石井・石井・川口・阿部・西村・草薙, 2015)から得られる時系列データの分析を昨年度開始している。また、刺激再生法プロトコルの書き起こしと、その質的分析による解答プロセスのまとめについては現在打ち合わせ段階であり、準備ができ次第分析に着手する予定である。(3)質的データの追加収集について:平成28年度データ収集においては、当初20名程度の被験者からのデータ収集を目標としていたが、授業以外での拘束時間が長いことなどから、当初の予想以上に被験者を確保することが難しく、質的データ収集への平成28年度の参加者は5名のみにとどまった。このため、今年度も参加者を継続して募集し、質的データを拡充する計画である。

本研究では、日本人大学生英語学習者が英文を読み、その要約を英語で書く能力の特性を検証し、その結果を基に、作成する英文要約教材の指導効果を検証することを目的とする。研究2年目にあたる平成29年度は、(1)前年度作成したタスク・採点尺度に基づく基礎データの量的分析(一般化可能性分析)と(2)要約タスク解答プロセスの質的分析結果をまとめ、2件の学会発表を行った。(1)採点基準の一般化可能性分析(国際学会発表):英語学習者の要約タスク解答における言語使用に関する尺度(「言語)と、内容の正確性・適切性に関する採点尺度2つ(「要点」と「統合」)の計3つについて、昨年度収集した早稲田大学教育学部生162名の解答の採点結果を多変量一般化可能性理論で分析した。この結果、1各尺度間の相関は低中程度で、これらの尺度から言語と内容を区別して情報を取り出すことができること、また2いずれの尺度も利害関係が低い目標規準準拠テストに使用できる程度の信頼性があることが確認された。テクスト間や採点者ペア間を比較すると「統合」尺度の信頼性が他より高く安定しており、要約内容評価の上でのこの尺度の有用性が確認された。(2)要約タスク解答プロセスの分析(国内学会発表):昨年度学習者5名が参加した実験観察者記録と、Writing Maetrix(石井・石井・川口・阿部・西村・草薙, 2015)によるキー入力記録、学習者の刺激再生法プロトコルを組み合わせ、要約作成プロセスを質的に検証した。この結果、1テクストを読む段階でのノートの取り方や内容のまとめ方、2解答を始めるまでの準備時間の長さや、解答を始めてからタスク完了までにおけるキー入力のペース・修正の頻度などにおいて、解答プロセスの多様性が示された。また、先行研究に挙げられている方略の他、修正のタイミングが英語圏で実施された研究結果と違うことなどが確認された。次の点については当初の予定を変更しているが、今年度完了できる見込みである。(1)作成した教材の使用効果を検証することを目的とした早稲田大学教育学部「Academic Reading & Writing」授業における本実験実施は、当初平成29年度内の実施を予定していたが、より授業に役立てられる指導内容とするべく指導担当者と話し合いを重ねるため、また実験デザインについて理論的・手法的に様々な点から精査するためにも時間が必要なことから、30年度秋に実施の予定である。また、学生の要約解答の談話特徴量に関する変数計算(例:CRAT: Crossley, Kyle, Davenport, & McNamara, 2016)と、多相ラッシュ・モデルによる能力値計算、因子分析による各変数間の関係性のモデル化の検討についても、安定した結果を得るうえで標本サイズが大きい方が望ましいため、過去2年分のデータと、平成30年度収集予定のデータの等化を試みた上で進めることとした。(2)要約解答に関する学生へのフィードバック作成について、剽窃を避け、英文資料を英語で適切にパラフレーズできているかどうかについて学生の注意を促すため、本文と資料テクストの一致箇所をハイライトし、フィードバックとして提示することは、昨年度末の時点では具体的な方法が特定できなかったため、未解決の課題として示した。
新しい内皮由来血管拡張因子としての副甲状腺ホルモン関連ペプチド

【目的】副甲状腺ホルモン関連ペプチド(parathyroid hormone-related peptide:PTHrP)は癌に伴う高カルシウム血症の原因物質として同定されたが、種々の正常組織においてその発現が確認されている。血管では平滑筋細胞における発現が知られており、生理作用として平滑筋弛緩を示すことから、局所因子として血管のトーヌス調節に重要な役割を果している可能性がある。そこで培養血管内皮細胞におけるPTHrPの発現およびサイトカインによる産生・分泌への影響を検討した。【方法】ウシ頸動脈培養血管内皮細胞、ヒト臍帯整脈培養血管内皮細胞を使用した。(1)抗ヒトPTHrP抗体を用いて免疫細胞染色をおこないPTHrPの発現を検討した。次に10%fetal calf serum(FCS)刺激による免疫活性への影響を検討した。(2)interleukin1β(lL-1β)、tumor necrosis factorα(TNF-α)により内皮細胞を刺激し、培養上清中のPTHrP濃度をimmunoradiometricassay(lRMA)にて測定した。またmRNAレベルの発現をNorthern blot analysisを用いて検討した。【結果】(1)免疫細胞染色により内皮細胞においてPTHrP様免疫活性が認められた。この免疫活性は10%FCS刺激では増強されなかった。(2)培養上清においてPTHrP様免疫活性が認められた。lL1β及びTNF-αによる刺激により、培養上清へのPTHrP分泌は時間依存的(10,24,48時間)にかつ用量依存的(0.1,1,10ng/ml)に有意に亢進した。またmRNAレベルにおいても、TNF-α(10ng/ml)刺激により2時間後をピークとして発現亢進が認められた。【結論】PTHrPは培養血管内皮細胞において発現しており局所因子として血管のトーヌス調節に重要な役割をはたしている可能性がある。
ポジトロニウム励起状態の磁気クエンチ効果の研究

本研究は、電子-陽電子の束縛状態である、水素様原子、ポジトロニウム(Ps)の基底状態(1s)と励起状態(2p)間のレーザー励起を磁気クエンチ効果を用いて観測し、1s→2p遷移を用いるレーザー冷却法の原理的確認を目的とする。Psの1s-2P準位のエネルギー差は5.1eVであり、波長243nmの紫外レーザーにより、励起を行う。このレーザーはCr : LiSAF結晶を972nmで発振させ、4倍高調波を取り出すことによって得ることができる。Psは、そのスピン状態により、para-Ps(pPs,スピン1重項、寿命0.125nsec)とortho-Ps(oPs,スピン3重項、寿命142nsec)に分けることができる。pPsは主に2光子に崩壊し、oPsは主に3光子に崩壊する。Psの質量は1022keVであるため、2光子崩壊の時は511keVの光子が反対方向に放出され、3光子崩壊の時は、0511keVの連続分布となる。Psに磁場をかけると、ゼーマン効果により、oPsとpPsの混合が起こる(磁気クエンチ)。1s状態では、磁気クエンチを起こすには数kGaussの磁場が必要とされるが、2p状態では数百Gaussの磁場で磁気クエンチが起きる。この性質を利用して、Psの1s→2p励起を確認することができる。即ち、磁場中のPsにレーザーを照射し、1s→2pを起こすとoPs-pPsの混合が起きる。pPsはoPsに比べて1/1000以下の寿命なため、すぐに崩壊し、みかけ上、oPsからpPsへの一方的な移行が観測される。実験では、500Gaussの磁場中でPsの崩壊時間分布とγ線のエネルギー分布をレーザーONとOFFの状態で観測した。レーザーON時にはOFF時に比べて、511keV付近のγ線数増加とOnsec付近で崩壊するPs数の増加が観測された。このことから、レーザー励起による1s→2p励起と2p状態の磁気クエンチによるoPs→pPsの移行が確認できた。本研究は、陽電子ビームの金属ターゲットへの照射によって生成されるポジトロニウムを、波長243nm(ポジトロニウムの1s-2p準位エネルギー差に相当)のレーザー照射によって励起し、それを磁場中でのクエンチ効果によって観測することを目的としている。ポジトロニウムは生成時にエネルギーを持つため、実際には照射するレーザーの波長をドップラー効果に相当する分、離調する必要がある。そこで、生成ポジトロニウムのエネルギー測定とレーザー波長の50pm精度での調整が実験にとって必須となる。我々はモリブデン標的に陽電子を照射し、生成したポジトロニウムの速度をTime-of-Flight法により観測した。その結果、モリブデンの仕事関数(4.4eV)のエネルギーを持つポジトロニウムとターゲットの温度に相当する熱エネルギーを持つ「熱ポジトロニウム」の生成が確認された。また熱ポジトロニウムはターゲットの温度を上昇させる事により生成数が増加することも確認できた。