hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ゼロ電位差法を基礎とする酸性雨の高精度連続モニタリング法の開発

(原、黄、Anal.Chim.Acta,印刷中)。次に雨水中の硝酸イオンを対象とし、PVC膜型硝酸イオン選択性電極を検出器とする連続フロー分析システムを構成し、添加する緩衝液の組成や雨水中の妨害イオン(塩化物イオンおよび亜硝酸イオン)の影響を詳細に検討した。(原、戸田、西澤、泉山、滋賀大学教育学部紀要)。さらに、この成果をふまえつつ、硝酸イオン選択性膜の組成の再検討を行い、4級アンモニウム硝酸塩を可塑剤(オルトニトロフェニルドデシルエーテル)に溶かし込んだものが感度の点で優れていることを見いだした。そこでこの膜を用いて、ゼロ電位差法に基づく連続フロー分析システムの開発を行った。本システムにおいては、硝酸イオン選択性膜を対称な2つのアクリルブロックの間に挟み込んだものをフローセルとし、膜の両側に同一の参照電極をおいて膜電位を測定する。膜の一方には、試料溶液を、他方には標準溶液を流し膜電位が、±1mV以内になるまで試料溶液の希釈率を変えることにより定量を行う。本システムはポンプの流速を操作することにより膜電位を制御する装置であるといえる。本システムの特徴は検量線を描くことなく試料を注入するだけで5-10分後にはその濃度が表示されることであり、定量の自動化、簡便化の手法として評価されるべきであると考えられる。定量範囲はポンプの流速により定まり、本システムでは約100倍であった。本システムの精度、確度等の性能を現在詳細に検討中である。
砂地盤の側方流動に対する既設杭基礎の耐震補強

液状化に伴う側方流動により発生する地盤のせん断変形を拘束して既設杭基礎を補強することを目的とし、地盤内の杭体周囲に地中連壁を構築する対策を考えた。連壁は、完全に閉じた枠を構成することで、ねじり剛性や面内せん断抵抗を増加させると考えらる。その効果を確認するために遠心模型実験を行った。実験には、内寸42cm×15cm×27cmのせん断土槽を用いた。このせん断土槽は、厚さ15mmのアルミ製水平枠を17段積み重ねた構造になっている。それぞれの枠は、上下にベアリングを介して枠同士の摩擦を低減し、側方流動現象のような模型地盤のせん断変形をできるだけ拘束しないようにしている。飽和砂模型地盤は約1°傾斜させて遠心実験装内に置き、約50Gの遠心力場で20波の正弦波(100Hz)を加えて、杭と地盤の挙動をそれぞれ計測した。最大入力振幅は約20G(400gal相当)とした。実験では模型杭を設置したせん断土槽内に、緩い砂層と密な砂層より成る2層の飽和砂模型地盤を作成し、連壁で杭基礎を補強しない場合、連壁を液状化しにくい下層の密な砂層の浅い位置まで構築した場合、さらに深い位置まで構築した場合の計3ケースを行い、連壁の補強効果を調べた。これらの実験結果から得られた杭基礎周辺地盤の状況および杭の曲げモーメントなどから、連壁による杭基礎の補強効果について、次のようなことが明らかになった。連壁で補強したケースでは、(1)地盤の液状化の速さを遅らせる効果や(2)杭周辺地盤の残留変形を小さくする効果、および(3)杭の曲げモーメントを抑える効果があった。しかし、(4)曲げモーメントを低減させるには、連壁の膝下部を液状化しない層まで根入れすることが必要であることも明らかになった。また、相似率を考慮して作製した連壁模型の曲げ剛性はEI=2.40×10^8kgf・cm^2、模型杭の曲げ剛性はEI=5.36×10^6kgf・cm^2となり、両者を比較すると連壁模型の方が約45倍大きい。それゆえ、全体として地盤の流動時に連壁は剛体のように、杭は杭先端を固定端とする片持ちばりのように挙動すると推測できた。このとき、連壁は杭よりも受圧面積が広く、側方流動による液状化砂の流動圧を杭以上に大きく受ける。しかし、それ以上に曲げ剛性が大きい連壁では、結果的に杭のみの場合に生じる曲げモーメントよりも値が小さくする。また、このことは連壁の膝下部を支持するためには非液状化層へ十分に根入れすることが必要であることを示している。つまり、連壁の膝下部が非液状化層にある場合、液状化層の側方流動による流動圧を受けても、地盤の支持力により連壁に水平抵抗力が生じ、そのだけ杭に作用する地盤の流動圧の負担が小さくなり、杭に生じる曲げモーメントを低減させると考えられる。逆に、連壁の膝下部が液状化して地盤の支持力を失うと、流動地盤に対して連壁が抵抗力出来なくなるため、連壁全体が流動してしまい杭に大きな負担がかかる結果となる。このことは、連壁の非液状化層への根入れが浅い場合において、連壁の膝下部付近の曲げモーメントが大きく生じたという結果によく表れている。以上をまとめると、連壁よる側方流動への杭基礎の耐震補強は、十分にその効果を有しているが連壁を非液状化層へ十分に根入れする事が重要であるといえる。

しかし、(4)曲げモーメントを低減させるには、連壁の膝下部を液状化しない層まで根入れすることが必要であることも明らかになった。また、相似率を考慮して作製した連壁模型の曲げ剛性はEI=2.40×10^8kgf・cm^2、模型杭の曲げ剛性はEI=5.36×10^6kgf・cm^2となり、両者を比較すると連壁模型の方が約45倍大きい。それゆえ、全体として地盤の流動時に連壁は剛体のように、杭は杭先端を固定端とする片持ちばりのように挙動すると推測できた。このとき、連壁は杭よりも受圧面積が広く、側方流動による液状化砂の流動圧を杭以上に大きく受ける。しかし、それ以上に曲げ剛性が大きい連壁では、結果的に杭のみの場合に生じる曲げモーメントよりも値が小さくする。また、このことは連壁の膝下部を支持するためには非液状化層へ十分に根入れすることが必要であることを示している。つまり、連壁の膝下部が非液状化層にある場合、液状化層の側方流動による流動圧を受けても、地盤の支持力により連壁に水平抵抗力が生じ、そのだけ杭に作用する地盤の流動圧の負担が小さくなり、杭に生じる曲げモーメントを低減させると考えられる。逆に、連壁の膝下部が液状化して地盤の支持力を失うと、流動地盤に対して連壁が抵抗力出来なくなるため、連壁全体が流動してしまい杭に大きな負担がかかる結果となる。このことは、連壁の非液状化層への根入れが浅い場合において、連壁の膝下部付近の曲げモーメントが大きく生じたという結果によく表れている。以上をまとめると、連壁よる側方流動への杭基礎の耐震補強は、十分にその効果を有しているが連壁を非液状化層へ十分に根入れする事が重要であるといえる。本研究では、液状化に伴う側方流動により発生する地盤のせん断変形を拘束して既設杭基礎を補強することを目的として、地盤内の杭体周囲に地中連壁を構築する対策を考えた。連壁は、完全に閉じた枠を構成することで、ねじり剛性や面内せん断抵抗を増加させると考えらる。その効果を確認するために遠心模型実験を行った。実験には、内寸42cm×15cm×27cmのせん断土槽を用いた。このせん断土槽は、厚さ15mmのアルミ製水平枠を17段積み重ねた構造になっている。それぞれの枠は、上下にベアリングを介して枠同士の摩擦を低減し、側方流動現象のような模型地盤のせん断変形をできるだけ拘束しないようにしている。飽和砂漠型地盤は約1°傾斜させて遠心実験装置内に置き、約50Gの遠心力場で20波の正弦波(100Hz)を加えて、杭と地盤の挙動をそれぞれ計測した。最大入力振幅は約20G(400gal相当)とした。本実験では模型杭を設置したせん断土槽内に、緩い砂層と密な砂層より成る2層の飽和砂漠型地盤を作成した。実験は連壁で杭基礎を補強しない場合、連壁を液状化しにくい下層の密な砂層の浅い位置まで構築した場合、さらに深い位置まで構築した場合の計3ケースを行い、連壁の補強効果を調べた。これらの実験結果から得られた杭基礎周辺地盤の状況および杭の曲げモーメントなどから、連壁による杭基礎の補強効果について、次のようなことが明らかになった。連壁で補強したケースでは、(1)地盤の液状化の速さを遅らせる効果や(2)杭周辺地盤の残留変形を小さくする効果、および(3)杭の曲げモーメントを抑える効果があった。本年度に実施された遠心模型実験によって得られた補強メカニズムに関する知見は次の通りである。相似率を考慮して作製した連壁模型の曲げ剛性はEI=2.40×10^8kgf・cm^2、模型杭の曲げ剛性はEI=5.36×10^6kgf・cm^2となり、両者を比較すると連壁模型の方が約45倍大きい。
ヒト腎疾患に対する遺伝子レベルの診断法の確立と治療法の開発

糸球体腎炎モデル(ラット半月体形成性腎炎)を用いてDNAマイクロアレイ(GeneChip^<TM> : RatGenomeU34A)解析の後、階層的クラスタリングを行った。その結果、細胞外基質と分解酵素(metalloproteinase)遺伝子群の同期した特徴ある発現が観察された。この中から、in situ hybridizationによって発現部位を確認し、病態形成に重要と考えたmetalloproteinaseの1つに着目して抗血清を作成、投与し、その役割を検討している(論文準備中)。また、尿細管障害部位では、OsteopontinとそのレセプターCD44の回復過程への関与を解明した。MRL^<lpr>マウス腎炎(ループス腎炎)では、発現が増強した遺伝子群のうち免疫機能分子の3遺伝子に注目して、in situ hybridizationによる発現部位の特定を行っている。これら2つの腎炎モデルでは、各々特徴的な遺伝子発現様式が観察され、疾患特異性が認められた。一方、動物モデルでの解析を基に、当研究施設の特徴と言える豊富な臨床サンプルを利用して、ヒト腎疾患での解析を進めている。これまでにヒトの腎炎病変部にTh1型サイトカインを発現するエフェクターT細胞を同定し、腎細胞の炎症性変化を情報伝達系をターゲットとして抑制し治療的応用性を示した。またネフローゼ症候群患者検体(8例)の末梢血免疫細胞での発現遺伝子データを得、疾患特異的に発現する遺伝子群を絞りこんでいる。さらに、ラット腎炎モデルで針腎生検を行い、得られた1μg以下の微量RNAからmRNAを増幅(T7-based RNA amplification)してDNAマイクロアレイ解析を行った。wholeの腎組織から得た遺伝子発現プロファイルと近似したデータを得ることができ、ヒト腎生検標本での発現遺伝子のプロファイリングを進めている。
日本の新宗教における霊界思想と霊供養実践の比較研究

日本の新宗教の救済思想は「生命主義」という概念で大きく括られると考えられるが、それは更に「大生命の思想」と、「霊界思想」の二類型に分けることができる。今回は後者の「霊界思想」に焦点をあわせて、その思想の構造およびそのヴァリエーションの解明、それから導きだされる行為規範の特徴(とりわけそこで重視される霊供養のさまざまなありかた)、それらの社会的意義や背景について研究した。日本の新宗教史のなかで、ある程度体系だった「霊界思想」がうちだされてくるのは大正時代あたりからである。今回は、その頃発生した代表的団体で、「霊界思想」やそれにもとずく霊供養実践を強調するもの、しかもその後の新宗教に及ぼした思想的な影響力の大きいものとして、大本、霊友會、福田海を中心にとりあげ、それぞれの思想、霊供養実践の特徴をあきらかにし、また相互の比較を試みた。大本の霊界観では、霊界は高次元の神霊から動物霊や死霊まで含んでいて、それらが個々人の運命だけでなく、世のなか全体の運命に係わっているとみなされており、「霊界思想」が世直しの思想と結びつく所に特徴がある。霊友會の場合、霊界と現界のつながりのなかで特に先祖と子孫の関係が重視され、独自の戒名と法華経の読誦による先祖供養が強調された。福田海も先祖供養を重視したが、それとならんで無縁の霊や動物霊などの祭祀、供養の必要性も力説した。またその際、特に墓のありかた(墓相)や墓の祭祀の重要性が強調された。なお、研究にあたっては、関連教団やその関係者からの聴取調査と関連資料(文献)の収集に力を入れた。そのため研究費の多くを調査旅費及び設備備品(文献資料)に充当した。
高度な機械システム制御における安全性確保のための知的制御手法の確立

本申請課題では,高度な機械システムの制御における安全性を確保するため,制御技術と診断技術を併せた総合的な安全技術の確立をめざし,誤差評価器と応答評価器を導入した知的制御手法のアーキテクチャと設計法を確立すると共に,その有為性を明らかにすることを目的としている.前記の誤差評価器と応答評価器を通して高度な機械システムの制御における安全性を確保することを考え,誤差評価器と応答評価器のアーキテクチャと設計法について以下の3つのアプローチからシステムの異常を推論し,安全性を確保することを提案した.A)ロバスト制御,ゲインスケジューリング制御などの既存の線形制御系設計手法の拡張B)スライディングモード制御など非線形制御系設計法の拡張C)人工知能やソフトコンピューティングの手法の高度な利用や新しいアーキテクチャの構築機械・宇宙構造物の振動制御問題や昇降機・プラント・ロボットの制御問題などを対象として取り扱い,誤差評価器および応答評価器のアーキテクチャ設計やその設計法を線形制御アプローチ,非線形制御アプローチ,ソフトコンピューティングアプローチの面から検討し,計算機シミュレーションと簡単な実験による検証を行った.本研究で提案する制御手法では,付加的に外のループで異常検知や診断を行い,何らかの異常が推論された結果制御に割り込む形をとっていた既存の制御系設計とは異なり,その制御ループの中に制御状態を陽に評価して積極的に安全性を確保するため,高度な機械システムの安全性を飛躍的に高めることに繋がるものと考えられる.本申請課題では,高度な機械システムの制御における安全性を確保するため,制御技術と診断技術を併せた総合的な安全技術の確立をめざし,誤差評価器と応答評価器を導入した知的制御手法のアーキテクチャと設計法を確立すると共に,その有為性を明らかにすることを目的としている.前記の誤差評価器と応答評価器を通して高度な機械システムの制御における安全性を確保することを考え,誤差評価器と応答評価器のアーキテクチャと設計法について以下の3つのアプローチからシステムの異常を推論し,安全性を確保することを提案した.A)ロバスト制御,ゲインスケジューリング制御などの既存の線形制御系設計手法の拡張B)スライディングモード制御など非線形制御系設計法の拡張C)人工知能やソフトコンピューティングの手法の高度な利用や新しいアーキテクチャの構築機械・宇宙構造物の振動制御問題や昇降機・プラント・ロボットの制御問題などを対象として取り扱い,誤差評価器および応答評価器のアーキテクチャ設計やその設計法を線形制御アプローチ,非線形制御アプローチ,ソフトコンピューティングアプローチの面から検討し,計算機シミュレーションと簡単な実験による検証を行った.本研究で提案する制御手法では,付加的に外のループで異常検知や診断を行い,何らかの異常が推論された結果制御に割り込む形をとっていた既存の制御系設計とは異なり,その制御ループの中に制御状態を陽に評価して積極的に安全性を確保するため,高度な機械システムの安全性を飛躍的に高めることに繋がるものと考えられる.本申請課題では、高度な機械システムの制御における安全性を確保するため、誤差評価器と応答評価器を導入した知的制御手法のアーキテクチャーと設計法を確立すると共に,その有為性を明らかにすることを目的としている。平成18年度の研究実績の概要を下記に示す。(1)行動の時間スケールを考慮した自律移動ロボットの階層型行動制御手法研究用プラットフォームとして開発している受付案内ロボットの要素技術および検証モデルの開発を行った。また、行動の時間スケールを考慮した動的障害物の回避アルゴリズムや照明変動にロバストな環境情報取得技術を提案し、数値シミュレーションにより有効性の検証を行った。(2)フレキシブルフォークを有する搬送機械の非定常ロバスト制御大型のフォークリフトのような搬送機械において効率的なリフト動作を実現するために、フォークが搬送物に衝突するときの衝撃カの抑制、搬送物重量の変動に対してロバストな制御を実現する非定常ロバスト制御則に基づく統一的な方法論を提案し、その有効性を理論的かつ実験的に検証した。(3)ピエゾフィルムを振動検知用のポイントセンサとして用いた搬送システムの運動と振動の制御ピエゾフィルムを、その検出する応力の周波数応答が変位センサと相似となる点に貼付することで、多モードの振動を計測する変位センサとする手法を提案し、それを搬送システムに適用して有効性を確認した。(4)ストローク変位の制約を考慮したアクティブサスペンションの制御車両用アクティブサスペンションにおいて,サスペンションばねのストロークエンドで衝撃的な応答が発生する問題に対処するため,ストロークエンドに到達する前からアクチュエータがそれを抑制するための力を発生させつつ、衝撃的な応答を抑制するスライディングモード制御系設計を施している。1/4アクティブサスペンション実験装置を用いて、提案する制御手法の有効性を検証している。(5)可変減衰アイソレータを用いた衛星姿勢制御用フライホイールの擾乱抑制低周波微小擾乱用セミアクティブ・アイソレータを、衛星姿勢制御用フライホイールに組み込み、これらの協調制御手法を提案した。本手法により、トルク発生能力を維持しながら擾乱抑制を図ることに実験的に成功した。本申請課題では、高度な機械システムの制御における安全性を確保するため、誤差評価器と応答評価器を導入した知的制御手法のアーキテクチャーと設計法を確立すると共に,その有為性を明らかにすることを目的としている。(1)観測器の応答と誤差の評価に基づく知的安全制御系設計本研究は、制御系の安全設計の方法論の確立を目指し、その第一段階としてこれまでの安全制御の方法を概観し、想定しない故障に対応可能な方法についても考察した。

(2)行動の時間スケールを考慮した自律移動ロボットの階層型行動制御手法本研究では、自律移動ロボットの移動の問題に着目し、目的地までの経路計画、認識可能な範囲内での障害物回避、突発的な事態を回避する緊急回避など、様々な時間スケールを持つ問題に対して、異なる行動の時間スケールを考慮した階層型制御手法を提案した。(3)フレキシブルフォークを有する搬送機械の非定常ロバスト制御大型のフォークリフトのような搬送機械において効率的なリフト動作を実現するために、フォークが搬送物に衝突するときの衝撃力の抑制、搬送物重量の変動に対してロバストな制御を実現する非定常ロバスト制御則に基づく統一的な方法論を提案し、その有効性を理論的かつ実験的に検証した。
Cキナ-ゼ阻害薬の無傷細胞系における作用特異性に関する研究

強力なCキナ-ゼ活性化物質として知られるTPAは初代培養マウス表皮細胞において、オルニチン脱炭酸酵素(ODC)の誘導、PGE_2の生成、EGFの受容体への結合阻害を引きおこすことが知られている。TPAのこれらの作用に対するCキナ-ゼ阻害薬(Hー7,staurosporine,sphingosine)の効果を検討したところ,TPAによるODC誘導はHー7により濃度依存的に抑制されたが、TPAによるEGF結合阻害作用には拮抗しなかった。一方、sphingosineはTPAによるODC誘導にも、EGF結合阻害作用にも拮抗した。一方、staurosporineはTPAによるODC誘導を高濃度では抑制したが低濃度(実際にCキナ-ゼを阻害する濃度)では抑制しなかった。TPAによるPGE_2生成促進作用は、Hー7により強く抑制されたが、stauroーsporineでは抑制されなかった。次に無傷表皮細胞におけるTPAによる内因性蛋白のリン酸化を二次元電気泳動法を用い検討したところ,TPAによりリン酸化が促進される蛋白8つと、逆にTPAにより脱リン酸化が促進される3つの蛋白が見い出された。それらの内5つの蛋白は細胞質分画にのみ認められ、1つの蛋白は膜分画(核を含む)のみに認められ、残りの5つの蛋白は細胞質と膜分画の両方に認められた。これらの蛋白はいずれもセリン残基がリン酸化されており、TPA以外のCキナ-ゼ活性化物質(mezerein,RPA,合成ジアルグリセロ-ル)によってもリン酸化が促進されたことからCキナ-ゼによるリン酸化と考えられた。TPAによる内因性蛋白のリン酸化に及ぼす各種阻害薬の効果を検討したところ、リン酸化を受ける内因性基質蛋白により阻害薬の阻害効果が異なり且つ同一の基質蛋白についてもリン酸化を阻害する阻害薬と阻害しない阻害薬が認められ、各阻害薬に見られた細胞反応に対する阻害効果の特異性の少なくとも一部はこれら阻害薬の内因性蛋白のリン酸化阻害作用の特異性にもとづくものであることが示唆された。
炭化水素資源予測のためのデータ統合と自己学習アルゴリズムの開発

炭化水素資源の予測・探査のための自己学習アルゴリズムを地質学・地球物理学データの統合解析と結びつけることを目的とし、他の分野で用いられ始めているパソコン自身の学習能力を用いた自己学習アルゴリズムを初めて炭化水素資源を含むエネルギー資源探査に向けて応用することを目指した。上記目的の達成のために、研究は、フィールド調査に基づく地質学・地化学分析の結果と衛星画像・特殊加工画像データ画像を統合することで炭化水素資源のポテンシャル地域を明らかにすること、炭化水素資源の存在を支配する要因である母岩、貯留岩、断層、成熟度といったパラメータに関する地質学的情報を基に解析を進め、統計的に炭化水素資源を胚胎する可能性の高い地域を予測するアルゴリズムの新規開発を行った。まず、リビア国において前年度に地質調査を行った地域を対象にデジタル画像の処理技術を用い、これまでの処理技術では不明瞭であった情報を、フィールドワーク結果を基に改善した。その結果、特に、乾燥地帯・山岳地帯・海岸地帯の3つの代表的な地理条件帯の違いを鮮明にかつ正確に画像処理できるようになった。これにより、地質情報を加味した地質構造におけるアルゴリズム判定の精度の上昇が認められた。断層帯などのリニアメント構造の解像度が上がったことで、抽出が容易かつ精度よくできるようになり、方向や長さ、連続性が確認できるようになったことで、地下構造の一定の推定が可能となった。これは、種々の地質・地化学データを集め、そのうえで画像処理を行う技術を開発した結果によるところが大きい。アルゴリズムを検討するために東南アジアの炭化水素資源、あるいは地質災害への応用を行い、学習機能のならなる強化を行い、アルゴリズムの基礎情報を蓄積し、さらなる発展への道筋が示すことができた。本研究は、リビア北西部のJifara平野および周辺地域を研究対象地域として、地質学的および地球物理学的データ、リモートセンシングによって得られたデータを統合することによって、これまで未発見の石油および天然ガス資源の存在を予測するための、自己学習を用いた新しいアルゴリズムを開発するために、地球化学的分析データの統合と衛星画像を処理することにより、化学的および鉱物学的な変質作用と炭化水素の微小浸出との関係を示す情報を抽出すること、データの統合技術を最大化し、炭化水素資源予測を国際的競争に耐えるものとすることを目的としている。当該年度に実施した研究内容および成果を以下にまとめる。(1)リビア東北部Green MountainのAlJabalal Akhdar地域とリビア北西部Ghdames盆地における地質構造抽出のために、リモートセンシングデータと地質データの事前比較を行った。(2)2010年3月に約2週間、上記地域のフィールド調査と試料採取を行った。(4)上記地域のETM+とSPOT-5データを入手し、画像処理を実施した。(5)上記地域の炭化水素資源探査データおよび水理地質データを現地にて入手した。(6)調査地域をカバーする地質図を現地にて入手した。(7)以上のリモートセンシングデータと地質・地物データの統合解析について検討を行った。(8)リビアの他の堆積盆地についての検討結果を論文にまとめ、現在投稿中である。
中世後期筑後およびその周辺諸国における地域ネットワークの研究

1筑後国内の地域ネットワークのあり方を、高良大社の持つ市神の祭祀権から流通経済圏および信仰圏から考察した。ここでは筑後国内の5ヵ所ほどの市場で、高良大社の市神が勧請されていることが検証できた。さらに市神の勧請を通じて、信仰圏の広がりと流通経済圏の広がりが一致することも検証できた。また、中世から近世への移行期に、祭祀権は高良大社から戦国大名大友氏さらに久留米藩主へと変遷している。2戦国大名大友氏や龍造寺氏の戦時行動における海賊衆の活動を通じて、有明海およびここに注ぐ筑後川・矢部川などの船による交通が当時の物資流通にとって大変重要であり、これによって筑後と肥前の地域ネットワーク形成されていたことが検証できた。3、肥前の松浦党の一族で国人領主の鶴田氏が、血縁結合から地縁結合への移行過程で形成した地域ネットワークについて考察した。松浦党は擬制的血縁結合を原理として一揆結合をむすんでいる。しかし、戦国期には一族内でも一体的行動がくずれてくる。また松浦党の一族伊万里氏は15世紀後半に肥前西部地域の国人領主と一揆を結んでいる。ここに戦国期の領主層が地域ネットワークを支配上に不可欠のものとしていたことがわかる。以上、従来解明されていなかった、中世後期の北部九州の地域ネットワークのあり方を明らかにできた。私の研究のキーワードである「地域経済圏」は、経済発展の様相を解明するだけではなく、社会構造を解明するためのものである。今回はその一つとして、地域経済圏と地域信仰圏との重なりを筑後国で検証した。すなわち、筑後国一宮(高良大社)が筑後国内で持つ市立権によって形成される地域経済圏が、高良大社の信仰圏そのものであること、戦国期には高良大社の市立権が大友氏によって実質的な権限が奪われていくことを明確にし、それは大友氏による地域経済圏の掌握の結果であることを明かにした。さらに有明海をはさんだ筑後・肥前の両国の人と物の交流を中心として考察した。すなわち、戦国期の両国の国人領主支配にとって、海は交易や海産物の獲得、海賊行為による収奪品の確保等、不可欠のものであることを明かにした。以上の研究によって、筑後地域の経済圏・信仰圏の広がりと有明海を媒介とした地域ネットワークの形成のされかたを明らかにできた。本年度の研究は「福田文書」の整理を中心に進めた。その内容にについては、フロイスの「日本史」の記述内容と照らし合わせて分析した。とくに以下の観点から整理することにつとめた。(1)肥前国と対外関係。肥前国の西彼杵半島の福田・長崎・横瀬浦には南蛮船が入港しており、それをめぐる平戸松浦氏と大村氏との対立は激化している。これは南蛮船の積み荷である石火矢などの兵器(火器)の確保のためには自領内に南蛮船が入港することが不可欠であったためである。さらにここには宣教師と大村・松浦氏とのキリスト教受容をめぐる問題もある。従来から貿易の利益との関わりからキリスト教を受容したと指摘されているが、そのことは宣教師たちにとっても自明のこととして受け入れられていたことがわかる。(2)肥前国と地域的ネットワーク。とくにその媒介項となったのが、有明海である。現在のように陸上交通網が整備されておらず、大量に速く輸送する手段として船が活用されていた。今年度は有明海をはさんだ16世紀後半の肥前国と大友領国としての筑後・肥後国さらには豊前国との関係を戦時動員の実態から検討した。以上の観点から戦国期の有明海を中心とした地域的ネットワークの存在を明らかにするとともに、その広がりが海外貿易へと展開していることが解明できた。これは北部九州が大陸に近いという立地条件による特性であるが、この時代の交通体系において船舶の利用度、活用度の高さに裏付けられたもので、海が陸地を隔てるものとして存在するのではなく、逆に近づけるものであったと言うことができる。本年度の研究は肥前国の国人領主である鶴田氏と戦国大名龍造寺氏の関係について、研究を進めた。現在のところ鶴田氏についての独自の研究は、なされていない。そのため今回は、以下の点を明らかにした。

(1)鶴田氏は嫡流家で伊万里市大河野の日在城城主の系統に伝わる「鶴田家文書(嫡)」と庶流家で厳木町岩屋の獅子ヶ城城主の系統に伝わる「鶴田家文書(庶)」の2種類があるが、これらを複合的に読み合わせて、敵流家と庶流家のとった行動の一体性と分離性をみた。その結果、両家の行動は天正1年までは一体化していたが、大友氏傘下から龍造寺氏傘下への肥前国の支配構造が変化するにおよんで一体化が崩れる。このことは戦国期の国人領主の行動が、血縁的連合よりも地縁的連合に傾斜していた事実を示すものであることがわかった。(2)鶴田氏は松浦党の一員であり、松浦氏との関係が深い。鶴田氏の所領の南側には後藤氏がいるが、両鶴田氏・松浦氏は後藤氏と統一行動をとっており、その傘下に属していた。彼らの行動について関連文書を子細に見ると、後藤氏と松浦氏の連絡にあたっては鶴田氏がなかを取り持っていることがわかる。ここには地域のネットワークの作り方が、血縁関係の古い形態に縛られながらも、地縁の論理でのネットワークを構築しようとする変化を読みとれる。(3)龍造寺氏の領国体制のなかで鶴田氏がどのような位置にあったのか。この点について龍造寺氏の物資調達のありかたを通じて、検討した。龍造寺氏は物資調達を多久長信に命じており、彼が調達の指揮をとっていた。そのなかで、鶴田氏は材木の調達を命じられていた。これは大川野や岩屋が山間部に位置していることによるが、さらには河川利用による材木の積み出しに容易であることも関係していたと考えられる。このように領国内の国人領主の統合は、物資調達のうえから(地域の特産物を積極的に活用ために)も重要なことであった。
クラミドモナス光合成集光系の生物物理学的研究

光化学系2の集光系は、光合成の一次効率を決定し、また光保護メカニズムにおいても重要な役割を持つ。緑藻の光保護メカニズムの研究においては、特にLHCSR3を中心に研究・議論が行われてきた。本研究では、LHCSR3を結合した光化学系2超複合体をモデル緑藻Chlamydomonas reinhardtiiから精製して、励起エネルギー伝達ダイナミクスの分光学的分析を行った。これによりLHCSR3が光化学系2の集光タンパク質の励起エネルギーを散逸させるという分子機能を持つことを解明した(Kim et al., JBC, 2017)。また、膜タンパク質の結合エネルギーの分析のための分光学的方法「時間分解蛍光分光法による熱力学的解離ダイナミクスの研究」を開発し、光化学系2が持っている集光タンパク質の結合エネルギーなどを分析した。結果として光化学系2の集光タンパク質が異なる結合エネルギーを持つということも突き止めた(Kim et al.、JPCB、2018)。また、チラコイド膜のグラナ構造が集光能力に及ぼす影響を研究するために、植物のグラナ構造に重要な役割をすると明らかになったCURT1Aを緑藻で過剰発現させた変異体を作成した。CURT1Aを過剰発現させた変異体では植物グラナと類似した構造が生成されたことを共焦点蛍光顕微鏡を用いて確認した。これによって変化した特性を光の保護メカニズムの観点から蛍光分析を用いて調べた。29年度が最終年度であるため、記入しない。まず、緑藻クラミドモナス培養方法を最適化した。次にLHCSR3タンパク質発現条件を最適化した。さらに、光合成系II超複合体精製手法を最適化した。その後、細胞の蛍光スペクトルを測定し、光合成超複合体内のエネルギー移動経路を解析した。現有設備である時間相関単光子解析(TCSPC)システムを、光合成タンパク質測定用に調整して用いたが、その際、レーザー光の励起効率、偏光および検出器の波長特異性を考慮した。その後、数百ピコ秒数ナノ秒での蛍光キネティック分光分析を実施した。また、さらに速い時間領域の蛍光キネティック測定(フェムト秒数十ピコ秒)を、神戸大学(秋本誠志准教授)に設置されているキネティック分光計を用いて進めたところ、16ps領域としう予想外の速い時間領域にクエンチング成分を発見することができた。本年度の結果より、LHCSR3がPSII-LHCII超複合内のCP43付近に結合し、クエンチングに機能する可能性が高いことが示唆されたため、今後は色素が結合したままの無傷のLHCSR3の精製(世界初)に挑戦する。これが成功したあかつきには、この標品を用いて、さらにフェムト秒時間領域のクエンチング解析を行う。
ウクライナ木造教会堂群保存手法の構築－日欧校倉造修理工法の比較議論を通して

東欧に残る木造教会堂の調査として、ルーマニアのマラムレシュ地方の木造教会堂を調べた。教会堂の管理人、ルーマニアの修復建築家からのヒアリングによれば、社会主義時代の60年代に多くの教会堂の土台をモルタルで補強した、という。実際、プロピスにある修理中の聖大天使教会堂の床下にモルタルで固めた古い布基礎が確認された。この古い布基礎は手で容易に砕けるほどもろく、その強度はほとんどない。しかしながら多くのルーマニアの木造教会堂の基礎をモルタルで補強したということは、斜面に建つ木造教会堂の地すべりへの対策と思われる。ルーマニアの修復建築家が手がけた木造教会堂の場合、地すべりも確認されたがモルタルによる補強は過去に入れられておらず、なるべく当初の状態を維持するために土台への補強をせずに修理を行ったという。マラムレシュはポーランドやウクライナのように冬季はそれほど厳しい気温まで下がらない。しかしながら降雨量は多いため軟弱地盤への対処が必要と思われる。傾斜地に建つ木造教会堂は一般に玉石で積まれた基礎を持ち、玉石を充填しながら土台面の高さを調整する。また必要に応じてログ(校倉)をジャッキアップし太い校木に入れ替える。ウクライナでも人力で持ち上げる伝統的な工法があるため、古くから行われてきた対処法と思われる。壁構造の校倉は本来丈夫な構造であるが、地盤傾斜に対しては都度対応を迫られる。校倉の躯体が大きく傾かなければ強固であるが、地盤が流れると校倉の水平材同士の接合面が開いたり、水平を保てなくなったりする。校倉の壁体が動き始めると全体のバランスを崩し、内部に補強材を入れる場合もある。ウクライナのポテリッチにある世界遺産聖神降臨聖堂教会堂は、長年にわたる地すべりのために建築物そのものに大きな変形を受け、内部に柱梁の補強材を入れている。これはすでに土台下の玉石の補強では調整範囲を超えていると思われる。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。東ヨーロッパの民族の交差点であったウクライナには、正教によって作られてきた校倉造の木造教会堂が数多く残る。ウクライナ西方のカルパティア地方は民族的迫害を乗り越えて東方カトリック教会の貴重な木造教会堂群が現存するが、木造建造物修理の専門家の不足、保存体制の不備のために十分に保護の体制を構築できていない。ロシアのキジ島に保存されている顕栄聖堂は建造物の完全性を維持するためにジャッキアップして底部から解体され、材料を外して補修されている。日本は大正2年に正倉院正倉を全面解体修理したように、伝統的修理技術に依拠している。まだ修理方法が確立されていないウクライナの木造教会堂は、どのような修理体制が望ましいのだろうか。本研究は、ウクライナと日本の保存専門家を交えて、校倉木造教会堂の保存手法を考えることを目的として進められた。本研究は、ウクライナの西部に広がるカルパティア山脈の近辺に残る木造教会堂を中心に調査を進めた。リヴィウから50キロほどの郊外にあるロニ村には国指定重要文化財の木造教会堂が残るが、屋根が落ちて損壊している。この教会堂の修理についてリヴィウ政府の担当部局と修理設計技術者から情報収集を行った。さらに世界遺産のポテリッチにある聖神降臨聖堂について調査を行い、地すべりによって引き起こされていると考えられる教会堂躯体の損傷について把握した。ウクライナ周辺国にも正教の木造教会堂が保存されているが、その中でもロシアのキジ島の博物館は最も保存の体制を整えていることから、キジ島博物館で調査を行った。世界遺産の構成資産である顕栄聖堂は現在修理中のため、修理方法、修理の体制について調査を行った。ウクライナでは木造教会堂の歴史の専門家で修理にも携わるリヴィウ科学技術大学のミコラ・ベイツ教授とともに調査を行った。ロニ村の木造教会堂など国指定重要文化財の一部は国政府の財政難のために、たとえ教会堂が損壊していても修理が行われないことがある。これらの教会堂は地方政府であるリヴィウ県政府によって修理が進められることになった。このように地方にある文化財の保存に対して地方政府の役割は大きいと言える(地方政府の文化遺産担当部局へのインタビュー及びロニ村教会堂の修理設計を行った修理会社へのインタビューは平成28年度にはスケジュールの都合から、平成29年度に延期し、平成29年度に実施することができた)。保存修理計画は保存修理会社によって作成されるが、リヴィウ政府の文化遺産保存委員会によって検討される。修理許可がおりたら保存修理会社によって修理が行われるが、材料の取替などは現場で保存修理会社によって行われる。保存修理会社が抱える問題は熟練した技術者はおらず、ウクライナ独立後から始められた木造教会堂修理の経験に基づいて保存修理を行わなければならないことである。ロニ村教会堂は本研究調査組織によって立地斜面の地すべりが確認されたが、実際の保存修理にあたっては保存修理会社による地すべりの調査や対策は行われていなかった。また2017年夏時点で修理が開始されたが、冬期は修理をやめ春になってから修理を再開するという予定で、修理期間は半年という短い期間で行われることになっている。周辺国が行っている木造教会堂修理事例の調査として、ロシアのキジ島博物館の調査を実施した。キジ島では世界遺産の構成資産である顕栄聖堂が修理中であり、博物館による修理方法について調査を行った。

顕栄聖堂は全解体をせずに全体をジャッキアップし、同大部から部分解体をして補修する方法を採用していた。前年度に調査を行ったウクライナのリヴィウ近郊のロニ村教会堂の修理は2017年夏に開始された。2017年冬までの3ヶ月で修理を終える計画であったが、冬期までには終わらず翌春に工事を再開するという。日本の木造建造物の修理事業と比べて驚くほど早く修理を行うことから、材料の繕いなどを行わず取替剤で対応していくものと思われる。ポテリッチに残る世界遺産の聖神降臨聖堂の修理設計は、リヴィウ科学技術大学の専門家によって作成されている。地すべりを起こしている斜面に教会堂が建っていることから、教会堂の躯体に変形を起こしており、内部に教会堂を支えるための架構が入れられている。リヴィウ市内には各地の木造建造物を移築、収集している建築博物館があり、修理の専門家を雇用して木造建築物の補修・維持を行っている。そこでは伝統的道具や屋根葺きの伝統的技法を収集し、専門家によって伝統技術の復活・継承を試みている。屋根ふき材の茅なども生息場所を把握しており職員によって採取されている。近隣国の木造教会堂の修理事例の調査としてポーランド東部に残る木造教会堂の調査を実施した。現在のウクライナとの国境が確定する前にはウクライナ民族が居住しており、多くの木造教会堂が建設されたという。ポーランドでは木造教会堂の修理を多く手がける民間修理会社にインタビューを行った。移築された木造教会堂の修理にはポーランドの建築基準法に従ってベタ基礎を打つ。小山や斜面に建つことが多い木造教会堂にとって地滑りを防ぐことが保存にとって大きな効果を上げるという。またウクライナ、ポーランドの専門家を京都、奈良、伊勢に招聘し、日本の木造建造物の修理方法、校倉造の歴史的建造物の保存状況について見学とワークショップを実施した。これらの専門的知見の交流をもとに、ウクライナの木造教会堂の保存のための条件について議論を行った。木造教会堂の劣化で最も頻繁に見られるのは雨漏りによる木材の腐れである。屋根の補修が定期的に行われていれば比較的長持ちすると思われるが、地盤の沈下や土台の腐れなどによって建物の躯体が変形すると雨漏りを引き起こし劣化が進むと考えられる。ウクライナの木造教会堂の土台を修理するときは、テコの原理の伝統的方法を用いて人力で建物の一部を持ち上げる。地中を掘りこみ石で固めたり、コンクリートの地中梁を入れることもあるが、深いところまで補強をするわけではない。ポーランドでは冬期に地下1メートルほどの深さまで凍結することから、コンクリートの基礎を地下1メートル以上掘り下げて敷設するという。木造教会堂の劣化の原因に地すべりがあると考え、地盤を補強するという方法は科学的根拠に従った判断と言える。ただしポーランドでも移築されておらず建設当初の場所に建つ木造教会堂の場合、その場所にも歴史的価値があると考え、地中に手を加えないという。このように寒冷地域に残る木造教会堂の抱える問題点を把握できたことは大きな収穫であったといえる。またウクライナ国政府の財政事情により地方の文化遺産を十分に保存する措置ができない状況が明らかになった。
金属原子を含む高周波放電プラズマの物理

本研究の目的は、金属原子を含む高周波放電プラズマの物理現象を明らかにすることである。本研究では、希ガス(アルゴン、ヘリウム)にシ-ド剤としてのセシウム金属蒸気を含む誘導結合型高周波プラズマの性質を実験的に明らかにするとともに、2次元数値シミュレーションを行うことによりその理論的裏付けを試みた。実験では、円筒形石英ガラス放電管の外部に誘導コイルを設け、高周波電力(数数10MHz)を供給し、金属原子を含む高周波放電プラズマを生成した。ただし、作動気体の全圧を数10数100Torr,セシウム濃度(シ-ド率)を1100ppmとし、セイウムイオンの再結合輻射強度から電子温度を求めた。その結果、(1)セイウム蒸気を混入することにより低い誘導コイル電流においても放電維持が可能で、高いシ-ド率でこの傾向は顕著であること、(2)高い圧力においても容易に放電管円周方向に均一な放電が得られること、(3)電子温度は中心から壁面の半径方向に単調増加し(管壁近傍を除く)、動作条件によってはシ-ド弱電離領域、シ-ド完全電離領域、希ガス弱電離領域の3つの領域が生成され得ること、(4)シ-ド率の増加は電子温度の低下を導くことなどが明らかとなった。(3)及び(4)の結果は2次元数値シミュレーション結果からも得られており、実験におけるシ-ドプラズマの物理現象の評価が妥当なものであることを確認した。しかし、実験では作動気体の温度の計測を行っておらず、またシミュレーションでは作動気体温度は空間的に一定であると仮定していることから、より詳細に物理現象を把握するためには、荷電粒子のみならず作動気体の諸量にも着目した検討が必要と考えられ、今後研究を進める予定である。
新根内エンドファイト利用による難防除土壌病害防除用生物農薬の開発

(1)エンドファイトが根部へ効率的に感染する接種法の開発のためにエンドファイトの感染に適した培土、養分条件、接種源等の検討を行った。培土にはピートモスが最適であり、これに液体培地(Glucose:1g, NaNO_3:1g, KH_2PO_4:1g, MgSO_4・7H_2O:0.2g, KCl:0.2g/1L)を添加し、分生子懸濁液を10^4個/gの濃度で混和、20°Cで2週間育苗する方法で、最も高い感染率を得た。従来の接種法、ピートモスを圧縮、固化したペレット(商品名:Jiffy7)による感染率、27%に対し、75%と向上し、ハクサイの生育も良好であった。グルコースの添加はエンドファイトの生育、および感染を促進し、0.1%が最適であった。しかし、グルコース濃度0.5%以上では、根面および表皮細胞間への定着率は向上したが、その後の細胞内への感染は抑制され、感染率は低下した。(2)ピートモス法を用いて、ハクサイ根こぶ病抑制効果を、土壌pH、病原菌密度を変えて検討した。土壌pHが5.57.2の土壌にH. chaetospiraを接種すると、病原菌密度が1×10^5/g乾土と高密度になっても効果的に根こぶ病の発病が抑制された。ピートモス法を用いて、ハクサイ根こぶ病抑制効果を、土壌水分、病原菌密度を変えて検討した。土壌中の水分量が4060%の間ではH. chaetospira接種によってコントロール区と比較し、根こぶ病菌が1×10^5/g乾土と高密度でも根こぶ病菌を効果的に抑制した。しかし、土壌中の水分量が80%と高水分になるとH. chaetospiraを接種しても抑制効果は低かった。根部エンドファイトHeteroconiumchaetospiraを生物農薬として製剤化するためには、宿主や病原菌類、その他土壌微生物間の複雑な相互作用を把握し、その抑制効果を安定化させる必要がある。エンドファイトが根部ヘ効率的に感染する接種法の開発のためにエンドファイトの感染に適した培土、養分条件、摂取源等の検討を行った。培土にはピートモスが最適であり、これに液体培地(Glucose: 1g, NaNo_3:KH_2PO_4:1g, MgSO_4・7H_2O:0.2g, KCl:0.2g/1L)を添加し、分生子懸濁液を10^4個/gの濃度で混和、20°Cで2週間育苗する方法で、最も高い感染率を得た。従来の接種法、ピートモスを圧縮、固化したペレット(商品名: Jiffy7)による感染率、27.3%に対し、73.8%と向上し、ハクサイの生育も良好であった。グルコースの添加はエンドファイストの生育、および感染を促進し、濃度0.050.1%が最適であった。

H. chaetospiraのハクサイ根部への効果的な感染には、培土としてピートモス、培地として、Glucose: 1g, NaNo_3:1g KH_2PO_4: 1g, MgSO_4・7H_2O: 0.2g, KCl: 0.2g/1Lを用い、H. chaetospira分生子を均一に混和する方法で高い感染率が得られることが明らかになった。1)高い感染率で本エンドファイトがハクサイ根内に定着するためにはピートモス法が最適あった。2)ピートモス法を用いて、ハクサイ根こぶ病抑制効果を、土壌pH、病原菌密度を変えて検討した。土壌pHが5.57.2の土壌に、H.chaetospiraを接種すると、病原菌密度が1x10^5/g乾土と高密度になっても効果的に根こぶ病の発病が抑制された。また、土壌pH5.5と根こぶ病は発病しやすい条件下でもコントロール区と比較し、H.chaetospira接種区では効果的に根こぶ病の発病が抑制された。3)ピートモス法を用いて、ハクサイ根こぶ病抑制効果を、土壌の種類、病原菌密度を変えて検討した。黒ぼく土で根こぶ病の発病は、病原菌接種密度が高密度になっても、コントロール区、H.chaetospira接種区ともに沖積土、黄色土と比較して低かった。沖積土では病原菌密度1x10^4、1x10^5/g乾土ともH.chaetospira接種区で、発病が効果的に抑制された。しかし、1x10^6/g乾土と病原菌密度が高密度になると、抑制効果は低下した。また、黄色土では、病原菌密度1x10^4/g乾土で、根こぶ病が抑制されたのに対し、1x10^5/g、1x10^6/g乾土では、抑制効果が認められなかった。4)ピートモス法を用いて、ハクサイ根こぶ病抑制効果を、土壌水分、病原菌密度を変えて検討した。土壌中の水分量が、4060%の間では、H.chaetospira接種によってコントロール区と比較し、根こぶ病菌が1x10^5/g乾土と高密度でも根こぶ病を効果的に抑制した。しかし、土壌中の水分量が80%と高水分になると、H.chaetospiraを接種しても、抑制効果は低かった。以上により、本根部エンドファイトHeteroconiumchaetospiraを用いたハクサイ根こぶ病の生物防除は、糸状菌のハクサイ根への定着、土壌の種類、pH、土壌水分を考慮に入れて行うことにより、抑制効果が高まることが実証された。ハクサイ根こぶ病防除の圃場試験データにより、本エンドファイトの最適利用のポイントをまとめると次の4点になる。1)ハクサイ根こぶ病に対して、根内エンドファイトによる防除が効果を示すのは、対照区の発病指数が60以下の場合で、50前後で最も効果を示す。60を超える汚染度では、抵抗性や耐病性品種などとの組み合わせ利用が必要である。2)本エンドファイトを処理することで、ハクサイにある程度の根こぶが形成されても、地上部の生育阻害への影響を軽減する効果がある。しかし、次作での汚染源の増加等を考慮すると、甚発生条件下での単独使用は避けた方が賢明である。3)高水分の土壌条件は本エンドファイトの定着率減少につながり、防除効果を現象させる。そのため、育苗時には過灌水に注意する必要がある。さらに、定植後に、高水分の土壌条件を避けることができれば、最適な防除効果が発現される。4)本エンドファイトは、畑土壌中での再感染は活発ではない。そのため、育苗時に高い感染率を維持することが、病害防除のポイントである。本研究結果より、本エンドファイトは、条件が整うと、根細胞内に侵入し、宿主植物から炭素源を獲得し、土壌中の窒素、リン酸などを宿主に供給する相利共生関係にあることが判明し、現在本エンドファイトとアブラナ植物との間での物質交換などの詳細な実験を行い、共生メカニズム解明に関する研究を行っている。
樹木誘電率の日変化と、衛星搭載SARによるバイオマス推定精度の向上

衛星搭載合成開口レーダのデータより、森林バイオマスを推定するときに使われる後方散乱係数の不定性について調べた。衛星データで得られた後方散乱係数と、それに直接関係する樹木誘電率の時系列変化をそれぞれ調べたところ、両パラメータともに降雨との間に弱い相関あることが分かった。これより、森林バイオマスを精度よく求めるためには、これらを考慮する必要があるという結論を得た。地上設置携帯型散乱計の開発を行い、地表面からの散乱データを取得しPALSAR(衛星搭載SAR)データとの比較を行った。PALSARと同じ周波数である1.27GHzを含む0.5-4GHzに感度のあるビバルディアンテナを4枚作成し、携帯型ベクトルネットワークアナライザと組み合わせて携帯型散乱計を作成した。さらに電波無響室でアンテナに対し0度、45度、90度傾けたワイヤを使って、フルポーラリメトリック校正を行い、開発したアンテナの持つ校正係数を見積もった。見積もられた校正係数を用いて、金属球や3面コーナー反射鏡で得られたデータを校正した結果、校正前後でクロストークが-11dBから-20dBに改善、位相差は±6度から±4度に改善、チャンネルインバランスが±0.6dBで変わらないことが分かった。PALSARではクロストークが-31dB以下、チャンネルインバランスが±0.02dB以下、位相差は±0.32°でこれらの値よりは悪くはなったが、開発したアンテナはフルポーラリメトリックレーダとして性能を十分持つことができることを確認した。さらにFriisの輸送方程式と金属球を用いて絶対値校正を行い、40%の誤差で絶対値が求められることを確認した。このアンテナゲインを用いてノイズ等価後方散乱係数を見積もったところ、2mの距離で-57.2dBであった。また、本アンテナシステムをアラスカで行われたPALSAR観測とほぼ同期した実験を行い、ポーラリメトリックパラメータの一つであるアルファ角を求めた。地上設置型散乱計は13度、PALSARでは15度となり、よい一致が得られた。樹木誘電率の日変化に伴う電波後方散乱の変化を捉えるために、PALSAR観測と,同期した地上設置型散乱計の長期間計測を仙台市宮城野区荒浜で2010年9月29日から24時間行った。しかし地上設置型散乱計のデータは数dBのランダムな揺らぎを示した。原因を調べた結果、以下であることが分かった。1.樹木からの反射強度が弱く、十分なSNが得られていなかった。2.レーダ送受信装置で、1つのポートを使ってレーダ送受信を行うと、絶対値の計測精度が悪くなった。1については測定回数を10回から1000回に挙げることで、2については2つのポートを使い2つのアンテナで計測を行う事で対応をした。その結果、一週間計測を続けても計測精度が0.20.3dB以内に収まることが確認できた。この装置を電波暗室に持ち込み、観葉植物を用いて7日間の測定を行った。電波の波長は0.5-6GHzで、アンテナは樹木の幹から1mの距離に置いた。また、装置の安定性を確認するためにコーナー反射鏡を観葉植物の後ろに置いた。得られたデータを解析した結果、コーナ反射鏡からの電波反射強度は0.20.3dBであったのに対し、樹木幹からの電波反射強度は数dBから5dB程度の変化を示した。これより、本実験装置によって有意な樹木からの電波反射の変化が検出された。ただ、その変化の周期は一日より長くなっていた。これについては、室内に普段置かれている観葉植物特有の性質であることなどが考えられるが、今後外で普通に生えている樹木を測定して結果の評価を行う。平成22年度までの研究では、地上設置型散乱計の装置開発を行い、電波暗室で樹木からの電波反射強度の時間変化を調べた結果、数dBから5dB程度の変化を示した。平成23年度は、より長期間の変化の様子をとらえるために、電波反射強度と直接関係する誘電率を測定する装置を樹木に装着し、数か月間の誘電率の変化について調べた。苫小牧国有林とつくば宇宙センター内の樹木(アカエゾマツ、アカマツ)で変化を調べた結果、誘電率で0.2程度から2程度までの日変化を示す樹木が、5ケース中、4ケースで見られた。また雨が降った後に最大で4程度誘電率が増える事例がいくつかの樹木で見られたが、雨が降ると必ず誘電率が増える訳ではなかった。また、ほとんど誘電率の変化を示さない樹木も1ケースあった。このことから、樹木誘電率変化と雨量の間には弱い相関があると結論付けた。また誘電率変化は日変化と雨が降った後で見られたが、後者の方がより大きな変化を示していた。合成開口レーダ(PALSAR)を搭載した衛星は2012年の4月に運用が終わってしまったため、2007年2010年の4年の間に、苫小牧で取られた10個の2偏波モードデータ(HH&HV偏波)を用いて、後方散乱係数の変化を調べた。その結果、1dB程度の変化が見られた。

調査地から13km離れた場所に気象庁が設置したアメダスから得られた雨量と誘電率変化の相関を調べた結果、弱い相関があることが分かった。以上の結果より、森林部で得られる後方散乱係数は雨が降ることによって、1dB程度変わることがありうるという結論に達し、後方散乱係数から森林バイオマスを精度よく求めるためには、このことを考慮したうえでデータを扱っていくことが必要である。これらの結果は、IEEE/Trans.Geosci.Remote Sensingに投稿された。