hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
多世代共生型コミュニティの創成に資するアクティブ・エイジング支援プログラムの開発

世界で最も高齢化が進んでいる日本では,高齢者夫婦のみ世帯と高齢者独居世帯も年々増加し,高齢者の孤立死や認知症徘徊による行方不明,高齢者世帯への緊急時や災害時の対応に関する問題が顕在化している。世界保健機関(WHO)は先進国でみられる高齢化を受けて,生活の質を高めるために「健康」,「社会参加」,「安全」の機会を最適化するアクティブエイジングを提唱している。本研究では,地域コミュニティにおける高齢者の地域活動,多世代間交流の促進を目指し,「健康」「社会参加」「安全」の3つの側面からアクティブエイジング支援プログラムを開発し,社会実験を実施した。神戸市灘区鶴甲地区の20歳以上の成人を対象としたアンケート調査を実施し、当該地域住民の日常生活の現状と、アクティブ・エイジングの必要要因/阻害要因について探った。結果として、健康に対する関心が非常に高く、ゆえに、健康を維持するための何らかの取り組みを行っている人が非常に多いということが明らかになった。また、知的水準も比較的高く、学術的関心も高いゆえに、知的好奇心を充足する手立てが地域内にほしいということや、大学で行われる講演会等に参加したいという声も多く集まった。一方で、地域における防災対策に不安を感じているという人も多いということも明らかになった。この結果を基にして、大学が主催となり、タウンミーティングを3回開催した。テーマは、「衣・食・住について考える」、「防災とメンタルケアを考える」、「地域における人と人とのつながりを考える」である。開催にあたっては、神戸市灘区の後援を得、それぞれのテーマを専門とした本学の教員による話題提供とともに、神戸市消防局や神戸市灘区社会福祉協議会の方々からより現場に即した内容の話題提供があった。アンケート調査の中で住民から寄せられた大学の要望についても、タウンミーティングで回答する機会を設けた。その結果、食堂や喫茶コーナーを利用する住民が増えた。また、住民からの要望が多かった災害緊急避難所としての指定を得るための後押しとなり、正式に神戸市と提携を結ぶ運びとなった。タウンミーティングの開催中に、当研究課題のプロジェクトのロゴマークを一般に公募し、地域住民の投票によって選定した。また、プロジェクト遂行を手伝ってもらう広報ボランティアを地域住民に募り、プロジェクトのイベントの広報を手伝ってもらったり、地域の現状について話を聞くという機会を設けたりもした。本年度で実施したアンケート調査の結果と、タウンミーティングの報告書を作成した。神戸市灘区鶴甲地区の住人を主に対象として、大学が主催するアカデミックサロンを6回開催した。内容は、「日々を明るく、楽しく(基調講演)」、「健康ふれあいフェア」、「フィッグス粒子を考える」、「芸術フェスタ」、「振り込め詐欺ーあなたは本当に大丈夫?ー」、「栄養と睡眠について考える」という、多岐の分野にわたるものであった。このサロンを開催するに当たっては、神戸市灘区の後援を得たほか、健康ふれあいフェアにおいてはヤクルトの協賛も得ることができた。また、住民に対する広報は、広報ボランティアサポーターの協力を得、当該地域の全世帯に対し、非常に効率よく広報活動をすることができた。並行して、本学教員や学生、関係諸機関の職員を対象として、地域課題の解決やアクティブ・エイジングに対する学術的関心を深めるため、学術プログラムを3回開催した。内容は、「住宅団地の高齢化の現状と課題」、「進化、発展、エイジング経済学」、「認知機能と身体活動」であった。このプログラムを通し、他大学や研究機関と交流することができ、新しいつながりが生まれた。両プログラムの開催報告を本学のホームページ上に掲載し、当該地元住民だけでなく、本研究プログラムに関心を持つ人に広く周知することができた。また、両プロ恨むの開催により、地域住民の中にも本研究プロジェクトが周知されつつあり、プログラム開催ごとに問い合わせや申し込みが増えてくるようになった。また、当該地区在住の60歳以上のシニア世代を対象に、日常生活と地域生活の実態に関する大量観察調査を実施した。内容は、昨年度実施した内容よりもさらにシニア世代の生活や地域生活に焦点を絞ったもので構成した。現在分析中であるが、昨年度に行った調査と比べると回収率も高く、シニア世代の生活実態や意識などがより詳細に分かる結果となっている。世界のどの国も経験したことのない超高齢社会を迎えた我が国では、広範で複雑な問題が高齢者の生活の中にみられる。世界保健機関(WHO)は生活の質を高めるために「健康」、「社会参加」、「安全」の機会を最適化するアクティブ・エイジングを提唱している。本研究では、分野を横断した研究者グループに加え、研究者が自治体、住民、企業などと協働し、世代を超えた人々の参画のもと、健康を維持しながら社会参加ができる、安全な生活の場としての新しいコミュニティの創成を目指し、「健康」「社会参加」「安全」の3つの側面からコミュニティに対する支援プログラムを開発し、それらの支援プログラム効果検証のための社会実験を実施する。本年度は,神戸市灘区鶴甲地区の住民を対象とし,防災に関するタウンミーティングを1回,健康に関するアカデミックサロンを9回,住民の生き甲斐や交流づくりに関するアカデミックサロンを12回,実施した。また,最終年度である本年度は,これまでのタウンミーティング,アカデミックサロンによる地域介入の効果を検証するために,対象地域全住民に質問紙調査を実施した。初年度に実施した調査と,最終年度の調査から,申請者らが実施したアカデミックサロンに参加したことのある住民は,参加したことのない住民と比較し,近隣で助け合える人の数や交流をもつ人の数が有意に上昇していた。

世界で最も高齢化が進んでいる日本では,高齢者夫婦のみ世帯と高齢者独居世帯も年々増加し,高齢者の孤立死や認知症徘徊による行方不明,高齢者世帯への緊急時や災害時の対応に関する問題が顕在化している。世界保健機関(WHO)は先進国でみられる高齢化を受けて,生活の質を高めるために「健康」,「社会参加」,「安全」の機会を最適化するアクティブエイジングを提唱している。本研究では,地域コミュニティにおける高齢者の地域活動,多世代間交流の促進を目指し,「健康」「社会参加」「安全」の3つの側面からアクティブエイジング支援プログラムを開発し,社会実験を実施した。27年度が最終年度であるため、記入しない。ジェンダー,キャリア教育地域在住の一般成人を対象して大量観察調査が実施できた。この調査の実施過程において、当該地域の連合自治会をはじめ、神戸市灘区のまちづくり課および健康福祉課の協力を得、それぞれの立場から調べたい内容の調査項目を作成し、官・学・民共同の大規模調査ができた。ここから得られた結果によって当該地域住民の生活課題とアクティブ・エイジングの現状、地域における多世代共生についての意識を明らかにすることができ、タウンミーティングを開催することができた。タウンミーティングを通して地域住民から直接話を聞くことができ、当該地域が抱える地域課題やアクティブ・エイジングの現状と阻害要因をさらに詳細に明らかにすることができた。また、大学が住民に対してできることを確認することができ、実際にそのうちのいくつかが実現できたことは非常に大きな成果であったといえる。大学の持っている人的・学術的資源だけに頼らず、一般公募と住民の投票によってロゴマークが決定したことも、学・民共同で成し遂げた大きな成果であるといえる。タウンミーティングの開催報告の広報物を作成し、地域内全戸に配布したとともに、本学のホームページ上で開催報告を行った。そのことによって、当該地域住民だけでなく、本研究の取り組みに関心を持っている人たちから問い合わせをもらうこともあり、本研究の取り組みが少しずつ周知されつつある。タウンミーティングを通して、当該地域の住民とのつながりができてきたことはもちろんであるが、当研究プロジェクトに関心を持っていただいた行政機関や地縁組織との新しいつながりが構築できたうえに、既存の関係諸機関との連携も深まってきたので、今後の研究の展開にとって重要な基礎固めをすることができたことは非常に大きな成果であったといえる。さまざまなテーマのアカデミックサロンを開催することによって、地域住民の方の関心の範囲を把握することができた。また、回数を重ねるごとに参加者の中に新しい顔ぶれが見られるようになり、少しずつ地域住民の中に当研究プロジェクトの名前が浸透してきているのを実感できるようになった。参加者にアンケート調査を行ったところ、「地域のまとまりが少しできてきたような気がする」というような声も聞けるようになった。
湿式精錬による希土類高純度化とイオン液体電析の連携による新規希土類回収技術の開発

本研究において、基礎研究ではRaman分光法により溶媒和構造を解析し、希土類アミド錯体は[Nd(TFSA)5]2-であることが判明した。また、核生成挙動が過電圧により変化すること及びEQCM解析からNd(III)/Nd(0)の還元過程を明らかにした。応用研究では、酸化磁粉3.4kgを使用し、前処理湿式精錬電解析出工程を実施した結果、鉄分離率>99.9%であり、種結晶法の導入により固液分離性の高い湿式精錬工程を確立できた。最終的に回収した希土類アミド塩は4.07kg(純度>96.0%)であり、高純度化技術にも貢献できた。電解析出工程では定電位電解により、Nd電析物:2.505gを回収できた。希土類資源の安定供給策は国家規模での重要課題に位置付けられ、我が国独自の希土類回収技術の開発は喫緊の課題である。「湿式精錬技術」と「電解析出技術」の統合に向けて、平成27年度は湿式精錬における酸溶出、脱鉄処理に関する研究を主体的に実施した。1)鉄族元素の選択的沈殿分離及び湿式精錬工程の確立廃磁石から希土類水酸化物を生成させる改良型の湿式精錬工程は、前処理酸溶出脱鉄処理水酸化物生成処理に基づいており、効率的に研究を遂行するため、共同研究先(DOWAエコシステム環境技術研究所)の協力の下で実施した。酸化磁粉:3.4kg,アミド酸:14.2Lを使用した酸溶出におけるネオジムと鉄の溶出率はNd:83.0%(13h)→92.0%(40.5h), Fe:0.98%(13h)→0.0%(40.5h)であった。脱鉄処理における鉄族元素の選択的な沈殿形成ではpH=4.9の最適条件で実施し、最終的に100.0%で鉄元素を完全に除去できた。2)希土類種の選択溶出及び希土類水酸化物の結晶性・含水率評価に関する研究項目1)に関わる重要な要素として、酸化磁粉の生成と選択的な希土類溶出に関する研究がある。XRD解析から酸化磁粉は大部分がFe2O3相,Fe3O4相,Nd2O3相であることが判明した。ここで、Feの溶出量低減の要因はFe2O3相の形成に基づいていることを確認できた。また、アミド酸中のFe2+,Fe3+,Nd3+の濃度を定量化し、Nd-H2O系,Fe-H2O系の電位-pH図を作製することで、Nd及びFeの溶出挙動を評価できた。次に、沈殿形成により生成した希土類水酸化物はXRD解析から非晶質であることが判明した。結晶性が低いほど酸媒体への溶解速度が速く、非晶質な希土類水酸化物により脱鉄処理が実現できた。また、生成直後の希土類水酸化物の含水率は50%以上であったが、真空乾燥処理により10%以下に低減できた。上記一連の研究から溶出率:90%以上の希土類選択溶出及び100.0%に及ぶ完全な脱鉄処理を実現できる湿式精錬工程を確立できた。平成27年度の研究計画は全て達成しているだけではなく、共同研究先との円滑な連携により、「湿式精錬技術」と「電解析出技術」の基盤となる特許を出願できたため。「湿式精錬技術」と「電解析出技術」の統合に向けて、平成28年度は「希土類錯体種の分光学的解析及び核生成挙動解析」に関する研究を主体的に実施した。1)希土類錯体種の分光学的解析ラマン分光法と紫外可視分光法を併用して、希土類種の二座配位子となるTFSAアニオンの配位環境を希土類元素系及び鉄族元素系に対して解析した結果、希土類元素系では[Nd(TFSA)5]2-, [Dy(TFSA)5]2-であり、鉄族元素系では[Fe(TFSA)3]2-のような錯形成状態を構成し、TFSAアニオンの配位数は鉄族元素<希土類元素であることが判明した。また、密度汎関数計算「ADF」を希土類錯体に対して適用した結果、TFSAアニオンは単座配位と二座配位の混在であることが判明した。このようにイオン液体中での希土類種に対する錯形成状態を分光学的手法により解析することで、還元過程で関与する希土類錯体種を明確化することができた。2)希土類金属の核生成挙動解析金属種の電析過程において、電析初期段階における核の生成・成長機構が重要となる。本研究では希土類錯体を含むイオン液体系での電気化学測定及び半積分・半微分解析法を適用して、希土類種の核生成機構を解析した。その結果、[Nd(TFSA)5]2-, [Dy(TFSA)5]2-からの還元過程では、核生成機構に過電圧依存性が見受けられ、過電圧を増加させることにより同時核生成機構逐次核生成機構へ移行することが明らかとなった。このように、電析過程では過電圧の調節により、電析物の形態制御を行うことが重要であることが判明した。

平成28年度の研究計画は全て達成しているだけではなく、共同研究先との連携により、「湿式精錬技術」と「電解析出技術」の基盤となる特許の審査請求まで進行できたため。希土類資源の安定供給策は国家規模で重要課題に位置づけられ、我が国独自の希土類回収技術の開発は必要不可欠である。「湿式精錬技術」と「電解析出技術」の統合に向けて、平成29年度は「廃磁石からの鉄族元素及び希土類回収プロセスの適用性検討」に関する研究を主体的に実施した。1)平成28年度までの研究成果をプロセス技術に反映するため、「イオン液体電析」に関する研究を中心的に遂行した。ここで、核生成挙動解析から得られた試験結果に基づき、Nd,Dy混合系(1:1)における定電位電解試験では、Nd,Dyの過電圧を-3.25V,-3.75Vにそれぞれ設定することで、両希土類種の選択的回収を実現できた。得られた電析物に対して、SEMで表面観察した結果、μmオーダーの粒子状であり、EDXによる元素分析からNd,Dyのピークは顕著に検出されていた。また、電析物深さ方向に対する化学結合状態の評価ではXPSを活用した。その結果、深さ方向1μm以下で炭素、酸素含有量<1.0wt.%まで減少することが判明した。さらに、XRD解析からNd金属の面指数に一致するピークを確認できた。2)実際の廃磁石(酸化磁粉:3.4kg)と酸媒体14.2Lを利用した一連のプロセスにより、鉄族元素及び希土類回収試験を実施した。種晶法に基づく脱鉄工程を導入した【改良型湿式精錬工程】を適用した結果、鉄族元素の分離率>99.9%であり、完全なる脱鉄処理を実現できた。また、湿式精錬工程で最終的に回収した希土類アミド塩は4.07kg(純度>96.0wt%)であり、大量生成と高純度化の目標を達成できた。さらに、電解析出工程においてNd回収量:2.505g(電気量:7000C)から電流効率を評価した結果、陽極:92.6%,陰極:71.8%であった。最終的に従来技術に対して、約1/8に低減した省エネルギー型の電解プロセス技術の開発に貢献できた。本研究において、基礎研究ではRaman分光法により溶媒和構造を解析し、希土類アミド錯体は[Nd(TFSA)5]2-であることが判明した。また、核生成挙動が過電圧により変化すること及びEQCM解析からNd(III)/Nd(0)の還元過程を明らかにした。応用研究では、酸化磁粉3.4kgを使用し、前処理湿式精錬電解析出工程を実施した結果、鉄分離率>99.9%であり、種結晶法の導入により固液分離性の高い湿式精錬工程を確立できた。最終的に回収した希土類アミド塩は4.07kg(純度>96.0%)であり、高純度化技術にも貢献できた。電解析出工程では定電位電解により、Nd電析物:2.505gを回収できた。平成28年度は「希土類錯体種の分光学的解析及び核生成挙動解析」に向けて、以下の研究を計画している。1)「イオン液体電析」で最も核となる部分は希土類種に対する電解条件の設定であり、イオン液体中における希土類種の錯形成状態に対する分光学的解析は重要である。希土類種:Nd,Dyに限定した上で、錯形成状態の評価には紫外可視分光法とラマン分光法を併用して解析する。ここで、希土類元素に特有のhypersensitive peak(Nd:4I9/2→2G7/2, Dy:6H15/2→6F11/2)に着目し、f電子系列の希土類種に対しても配位子場理論を拡張した上で、中心金属と配位子の強度を分光化学系列から判断する。また、ラマン分光法ではfreeなTFSAアニオン(740cm-1)と金属配位したTFSAアニオン(751cm-1)では明確なラマンバンドの相違があり、濃度依存性から溶媒和数及び錯形成状態を電解工程と同じ加温条件下で解析する。2)上記1)と並行して、基底関数が希土類種のような重元素にも対応でき、実際の原子軌道に近いSlater型の原子軌道を扱える密度汎関数プログラム「ADF」を利用して、希土類TFSA錯体:[Nd(cis-TFSA)5]2-,[Dy(cis-TFSA)5]2-の最安定化構造の評価と振動数解析を実施する。
非アルコール性脂肪性肝炎の病態における核内レセプターCARの役割

NASHの食餌性モデルにおいて核内受容体CARのKOマウスではWTマウスに比べて、NASHの程度が有意に軽かった。すなわち、核内受容体CARはCYPなどの酵素を誘導し脂質過酸化を起こすことにより、肝障害、肝線維化を悪化させる可能性が示唆された。本研究によって、NASHの食餌性モデルにおいてCARの存在は、肝樟害と肝線維化を増悪することがはじめて明らかになった。平行して行った臨床症例での検討で、NASHに合併した肝臓癌症例を臨床病理学的に検討し報告した。今後は、さらにCARを抑制することにより、NASHの発症及び線維化抑制の有無を検討する方針であり、CAR及び核内受容体を標的としたNASH治療薬の開発を目的とした研究を継続したいと考える。CARノックアウトマウスを用いた解析NASHの食餌性モデルにおいて核内受容体CARのKOマウスではWTマウスに比べて,NASHの程度が有意に軽かった。すなわち,核内受容体CARはCYPなどの酵素を誘導し脂質過酸化を起こすことにより,肝障害,肝線維化を悪化させる可能性が示唆された。本研究によって,NASHの食餌性モデルにおいてCARの存在は,肝障害と肝線維化を増悪することがはじめて明らかになった。平行して行った臨床症例での検討で,NASHに合併した肝臓癌症例を臨床病理学的に検討し報告した。今後は,さらにCARを抑制することにより,NASHの発症及び線維化抑制の有無を検討する方針であり,CAR及び核内受容体を標的としたNASH治療薬の開発を目的とした研究を継続したいと考える。
地域スケールでのカーボンフローの解析と将来シナリオの評価

バイオマス資源のフローの解析を行い、適切な利用シナリオの検討を行った。木質系バイオマスについては国内を対象として、森林へ炭素蓄積を考慮に入れたフローとストックのモデルを用いた評価を行った。農業系バイオマスについては関東圏の食品廃棄物やベトナム南部における農業残渣の有効利用についてフローの解析や多面的な評価を実施した。また、バイオ燃料による環境影響や社会的な影響を総合的に評価する枠組みを検討し、持続可能性の観点からバイオ燃料の利用に関わる基準を提案した。バイオマス資源の利用方法として近年注目されているバイオ燃料について、その環境影響やコストの評価方法について検討するとともに、森林系バイオマスのフローを解析し、二酸化炭素排出量の変化を推定するフレームを日本全国を対象として構築し、森林バイオマスに関する政策シナリオについての評価を行った。まず、バイオ燃料の急速な利用拡大に伴って顕在化しつつある多方面への影響を網羅的に把握するため、文献調査を行った。その結果、地域から地球規模に渡る影響が抽出され、これらは環境面および社会面に大別された。持続可能なバイオ燃料の利用に際して勘案すべき事項として、二酸化炭素排出削減効果、エネルギー効率、経済的自立性、水、土壌、大気及び生物への影響、食料との競合、既存産業をはじめとする地域社会への影響、文化への影響などの項目が挙げられた。さらに、途上国におけるバイオ燃料生産プロジェクトの事例を対象として、これらさまざまな影響をどのように評価していくべきかについて検討を行った。さらに将来の日本社会の変化を想定しながら木質資源フローに関わる政策シナリオを評価するフレームを構築し,住宅の耐用年数延長,木造住宅の増加あるいは減少,古紙利用率の向上,バイオエタノール利用の推進といった複数の政策シナリオによる住宅部門,製紙部門,木質エネルギー部門における木質資源フローの変化およびライフサイクル的なCO_2排出削減効果を評価した.住宅の耐用年数延長と同時にバイオエタノールの利用を推進する政策シナリオは,住宅部門,木質エネルギー部門双方においてCO_2排出削減効果が大きくなり,政策を実施しない場合と比較した2050年のCO_2排出削減量は,1990年の日本全国CO_2排出量の約4%に相当した。前年度の成果を基に、バイオ燃料の総合的な環境、社会、経済への影響を評価する枠組みについて検討した。森林系バイオマスについては前年度構築したフレームを用いて、2050年までの将来における木質資源利用に関わる政策を森林への炭素蓄積量も考慮した評価を実施した。農業系バイオマスについても関東圏を対象として食品廃棄物に対してその物質フローを解析しながら有効利用する戦略について検討を行った。バイオ燃料の評価については世界で先行する各取り組みについて調査を行った。既存の各基準及び基準作成に係る報告書を収集し検証した結果、バイオ燃料持続可能性基準策定の意義、各国における基準策定の背景、それぞれの課題を明らかにした。木質資源利用施策の評価では、エネルギー利用についての施策を中心に評価した。森林や住宅における炭素ストック変化を考慮した実質のCO2削減効果を2050年まで推計した結果,エネルギー用木材の植林と伐採によって炭素ストック量は長期に渡って大幅に減少することが分かり,それら炭素ストック量の変化がCO2削減効果へ与える影響を考慮することの重要性が示された.関東圏の食品廃棄物の解析では、再生技術として飼料化、堆肥化、メタン発酵を検討し、需要と供給のバランスから、いくつかの再生利用のシナリオを設定し、それを温室効果ガス排出量により評価を行った。その結果、廃棄物の削減という観点でリサイクルを進めることにより温室効果ガスの排出量が増加する場合があること、需給バランスをきちんと評価しておくことの重要性が指摘された。前年度の成果を基に、日本型のバイオ燃料持続可能性基準を提案するとともに、森林系バイオマスについては、燃焼発電も含めたさまざまなエネルギー利用シナリオの評価を行った。さらに、農業系については農業廃棄物の有効利用戦略について、東南アジアを対象に検討した。バイオ燃料の評価については世界で先行する持続可能性基準策定の動きを詳細にレビューした結果を用いて、GHG排出量や炭素ストックの考慮、生態系への影響への配慮、水資源の枯渇と汚染・利用競合の回避、土壌の劣化・汚染防止、大気汚染の防止、食糧供給体制の整備・圧迫の回避、産業及び経済への貢献、労働者の権利の尊重、地域の権利の尊重、エネルギー安全保障、文化・教育への配慮、グッドガバナンスの12項目からなる日本型持続可能性基準の提案を行った。森林系バイオマスについては、前年度までの国内を対象として木質資源のフローとストックを検討するモデルを構築したが、エネルギー木材の生産、バイオ燃料やバイオマス発電の推進、木造住宅の増加、住宅の長寿命化などのさまざまなシナリオを2050年までの炭素貯蔵効果とCO2排出削減効果で評価を行った。その結果、エネルギー用木材の生産によって、炭素貯蔵効果が大幅に減る可能性があること、などの結果が得られた。農業系廃棄物については、ベトナム南部を対象に、農業廃棄物(Rice husk)の有効利用方策について、LCCO2、コスト、および関係者の選好という観点から検討を行った。

有効利用方策については、焼却発電、厨房利用、ガス化発電、熱分解油化について検討を行い、LCCO2とコストで逆の傾向があることが確かめられた。また、関係者の視点では、コスト以外に、安全性を重視していることが確認された。
地域再生に資する財政活動のあり方に関する理論的・実証的研究

地域再生のためには公共投資や地方交付税といった事後的な地域間再分配手段ではなく、地域の成長と衰退メカニズムを考慮した財政活動が必要である。地域の成長にとって集積の利益が重要であること、道州制が地域経済成長にとって有効であることを計量モデルを作成することで検証した。また、大都市圏においては住宅立地という側面を考慮することが財政活動にとって不可欠である。本年度はとくに地域経済と財政活動の現状と課題の抽出を行い、以下の成果を得た。(1)格差の実態をさまざまな角度から検証し、人口一人当たり県内総生産については公共投資配分の地方のシェアに大きく左右されており、過去の公共投資政策の効果がほとんど見られなかった。(2)地方経済の循環的衰退のメカニズムの理論的分析を行い、事後的再分配政策は一時的な効果を発揮するものの、結局は元の状態に戻ってしまうことが明らかとなった。(3)地域の自立的発展のためには地方分権が不可欠である。地方税現の充実強化を、地方税の偏在という視点から検証し、地方法人税と消費税の税源交換を行うことの格差是正に及ぼす影響を検証した。(4)地方の活性化は単に経済面のみの再生で実現するものではなく、総合的な地域力を育てる必要がある。現在、主成分分析等の手法を用いて地域の魅力度を検証中である。(5)地方再生の条件を地方の視点で明らかにする必要があることから、九州の自治体(鹿児島県・宮崎県・熊本県・長崎県)をよび民間企業・地方シンクタンクにヒアリングを実施した。以上の研究は、研究会、セミナー、雑誌等で公表している。本研究が明らかにしようとしたのは、地域の成長・衰退メカニズムは何か?国及び地方自治体の財政活動は成長・衰退のメカニズムにどのように影響するのか?地域の再生の活性化を目的とした国及び自治体の活動はいかにあるべきか?である。研究の結果、以下の点を明らかにすることができた。大都市集中の抑制と工場等の地方分散政策、補助金、税制、融資などの優遇措置をテコとした地域指定方式による産業立地の推進、公共投資の地方への重点配分を行ってきたにもかかわらず、地方の衰退に歯止めはかからなかった。この最大の原因は、一方で東京一極集中の要因を放置したままで、結果の平等を主軸とした地域政策を行ってきたことである。「集積の経済」が地域経済にとって重要なことが実証研究によって明らかとなった。しかし、地域が集積の経済を高めるためには、相応の経済活動と市場規模とともに、産業立地の集中・集積化、各生産主体のネット・ワーク化が必要である。それには地域経済活動領域を広域経済圏としてとらえるとともに、各圏域において、地方中枢都市の戦略的育成が求められる。同時に、経済ブロック内でのネット・ワークづくりをはじめとした面的な政策を実施する中で、ブロック内各地域の連携を強化しなければならない。九州を対象に地域計量モデルを作成し、公共投資の分権化による域内総生産の増加等が、九州経済や住民福祉にどのような影響を及ぼすかを定量的に分析した。通常の地域経済モデルの場合、政策シミュレーション効果は域内総生産や個人所得水準、消費支出などで判断される。しかし、本研究では消費水準、政府経常サービス、生活関連型社会資本ストックからなるトランスログ型の社会的厚生関数から地域厚生水準を推定し、「豊かさ指標」として用いた。その結果、地方分権が住民の厚生水準を引き上げることが明らかとなった。
紡錘体形成チエックポイント遺伝子と癌悪性度及び微小管阻害剤の抗腫瘍効果との関係

甲状腺組織におけるhBUB1、hBUBR1、hBUB3、hMAD2の4種の紡錘体形成チェックポイント遺伝子の発現をライトサイクラーを用いたreal-time RT-PCR法によって解析している。甲状腺未分化癌におけるhBUB1、hBUBR1、hMAD2の発現は甲状腺分化癌に比較して有意に高い。さらに、hBUBR1とhMAD2は臨床的に局所浸潤、局所再発、あるいは遠隔転移をおこすような進行・再発例の分化癌において、非進行性の分化癌より発現量が高い。非癌部での発現は低かった。現在は症例数を増やして、統計学的に甲状腺癌の悪性度評価および予後予測因子となりうるかを検討中である。また、現在のところはhTERTの発現を測定した例においては、紡錘体形成チェックポイント遺伝子発現と一定の関係を認めていない。甲状腺腫瘍において、腫瘍増殖や分裂能、転移能、悪性度を表す指標は必ずしも一定した見解にいたっておらず、散見的なデータが報告されるのみである。我々は甲状腺組織における紡錘体形成チェックポイント遺伝子発現を研究するなかで、分裂増殖や悪性度に関係して発現が増加すると考えられているhTERTの発現とKi67のラベリングインデックスを測定した。hTERTの遺伝子発現の程度はPCR法によって測定した。Ki67のラベリングインデックスは免疫染色法によって評価を定量化し検討した。hTERTの遺伝子発現は甲状腺未分化癌、橋本病、甲状腺濾胞腺腫、甲状腺乳頭癌、甲状腺濾胞癌の順に遺伝子発現の程度が高い傾向であった。hTERTの全体としての発現は0.041±0.059(Mean±SD)であった。各紡錘体形成チェックポイント遺伝子発現はBUB1が0.756±0.494(Mean±SD)、BUBR1が0.242±0.111(Mean±SD)、BUB3は21.058±5.335(Mean±SD)、MAD2は1.256±1.440(Mean±SD)であった。個々の紡錘体形成チェックポイント遺伝子の発現とhTERTの発現を検討した。紡錘体形成チェックポイント遺伝子BUB1との相関はr=0.234,r^2=0.055,p=0.3406であり、現在までは統計学的な相関関係を認めていない。また、甲状腺乳頭癌のKi67の発現各紡錘体形成チェックポイント遺伝子発現について検討した。Ki67のラベリングインデックは1.256±1.440(Mean±SD)であった。BUB1との相関はr=0.446,r^2=0.199,p=0.1745であった。BUBR1との相関はr=0.178,r^2=0.032,p=0.6104であった。BUB3との相関はr=0.197,r^2=0.039,p=0.7772であった。MAD2との相関はr=0.268,r^2=0.072,p=0.4378であった。それぞれの紡錘体形成チェックポイント遺伝子発現とKi67のラベリングインデックとの間には統計学的に有意と考えられる相関関係は見られなかった。また、進行甲状腺癌と非進行甲状腺癌の2群に分けた場合のKi67のラベリングインデックは、進行癌の平均が2.028±1.759(Mean±SD)であり、非進行癌の平均が0.613±0.762(Mean±SD)であった。この2群間における統計学的な比較ではP=0.1065であり、有意な差を認めなかった。これらの結果については、さらに検討数を増やしてこれまでの結果を再検討したい。紡錘体形成チェックポイント遺伝子発現と腫瘍の増殖能や患者の予後どの関係、チェックポイント遺伝子発現と微小管阻害剤(抗癌剤)の抗腫瘍効果との関係を明らかにする。このチェックポイント機構に異常のある細胞ではaneuploidy(染色体異数性)のような染色体不安定性が生ずる。そして分裂増殖のさかんな悪性腫瘍においては発現が増加すると考えられる。大腸癌や胃癌では、このチェックポイント遺伝子謄現の予後因子としての化膿性が示唆されている。また、このチェックポイントが破綻した腫瘍細胞では、微小管阻害剤(抗癌剤)による分裂中期での細胞周期の停止が起こらないため(チェックポイントの破綻)、抗腫瘍効果が期待できないと考えられる。微小管阻害剤の代表であるタキソイド系抗癌剤は、非小細胞性肺癌、乳癌、頭頚部癌(甲状腺癌を含む)、胃癌において使用されているが、効果のない症例も多く、紡錘体形成チェックポイント遺伝子発現と微小管阻害剤の抗腫瘍効果との関係を明らかにすることで、抗癌剤浴療のオーダーメード化につながると考える。その為に、昨年度1.肺癌、乳癌、甲状腺癌、胃癌などの癌組織よりm-RNAを抽出し、real-time RT・PCR法によって紡錘体形成チェックポイント遺伝子の発現定量を測定。2.フローサイトメトリー法またはComparative genomic hybridization(CGH)法などによって染色体不安定性の有無を決定し、上記の1.で定量された紡錘体形成チェックポイント遺伝子発現との関係を検討。

3.癌組織におけるPCNA、hTERTなどの細胞・腫瘍増殖能と紡錘体形成チェックポイント遺伝子発現を検討。4.タキソイド系抗癌剤を使用した患者においては、特に臨床効果との検討。現在も測定及び検討中MCF-7(乳癌の細胞株)における微小管阻害剤(タキソール)による濃度別(コントロール,1.0nM,10nM,50nM,100nM)の抗腫瘍効果と紡錘体形成チェックポイント遺伝子の発現を定量した。コントロール、1.0μmol,10μmol,50μmol,100μmolにおける遺伝子発現は、BUB1,BUBR1,MAD2において微小管阻害剤の濃度上昇とともに発現も上昇する傾向が見られた(50nMあるいは100nMの場合はcelldeathが有意と考えられる場合もあった)が、相対的発現はBUB1が1.25,1.13,1.27倍(1.0nM,10nM,50nM)、BUBR1が1.25,1.14,0倍(1.0nM,10nM)、MAD2が1.27,1.13,1.40倍(1.0nM,10nM,50nM)であり、必ずしも一定の傾向が認められなかった。臨床例では興味ある結果が得られた。甲状腺未分化癌における発現は、BUB1が腫瘍組織で36.45、近接正常組織でlow expression、BUBR1が腫瘍組織で33.45、近接正常組織でlow expressionであった。MAD2は腫瘍組織と近接正常組織で発現に差が認められなかった。この結果は分裂増殖能が高い(悪性度が高い)ことに関係すると考えられたが、同時に紡錘体形成チェックポイント遺伝子発現を認めることより微小管阻害剤の治療対象になりうると考えられた。実際に投与された微小管阻害剤(タキソール)による抗腫瘍効果が臨床的に認められ、画像検査にて多発肺転移は縮小傾向にある。この結果を踏まえて、さらに臨床的な検討を加えたいと考える。
スターリングエンジンにおける熱的自励振動の解明

前年度作成したシミュレーションモデルを用いることにより、15%以内の精度でエンジン出力の予測が可能になった。しかし、より正確な性能予測を行うためには、再生器の流動損失や伝熱特性を考慮したシミュレーションを行う必要がある。前者の再生器における流動損失に関して、これまで提案されてきた実験式は、主として実機における作動ガスの流動条件、すなわち往復流れとはかけ離れた、定常流れの下で行われている。そこで振動流れ場における再生器流動損失の簡易計測法を考案し、その測定精度について検討を加えると共に、新たな実験式を作成した。また、実機を用いてエンジン性能に及ぼす再生器の流動損失と伝熱特性の影響を調べ、メッシュの異なる金網を積層した複合マトリクスの使用が望ましいことを明らかにした。一方、本研究の主目的である熱的自励振動に関して、作動ガスや壁の温度、膨張・圧縮両空間における圧力と言った各状態量は、実際にはクランク角ごとに変化する。ここではエンジンが定常の下で運転されている時、1サイクル間の各状態量のサイクル平均値は一定となると考え、膨張側熱交換器並びに再生器における熱容量を考慮したモデルを作成した。この場合、膨張側熱交換器においてのみ回転速度により定まる有限の熱伝達を考え、圧縮側熱交換器における熱移動は等温的に行われるとした。結果として、入力を膨張側熱交換器の加熱側ガス温度、エンジンの回転速度を出力として導出された伝達関数は2次系となった。しかし、特性方程式による安定性判別から、この系は安定であることが示され、実際の自励振動現象を説明するまでにはいたらなかった。この原因として、圧縮側の熱交換、再生器の流動損失並びに温度効率等を配慮しなかったことがあげられる。今後、新たに作成した再生器の流動損失に関する実験式や、実機を用いて明らかにした再生器の伝熱特性などを含めたモデル化が必要となろう。本研究は,スターリングエンジンにおける高回転域での性能を著しく制限している回転変動現象,すなわち熱的自励振動に影響を及ぼしている因子を明らかにする事により,新たな熱交換器設計指針を得ることを目的として進めているものである.本年度の研究成果の概要は以下の通りである.膨張熱交換器周辺の詳細な温度測定から,この現象のモデル化に必要となる自励振動の定性的なサイクルが把握できた.それらは,次のようなものである.すなわち,供給熱量と,膨張側熱交換器の蓄熱量及び交換熱量とのバランスにより,エンジン回転数が増加すると,膨張側壁における熱伝達率の増加により交換熱量が増し,同熱交換器の壁温と膨張側ガス温が低下し,仕事量もこれと供に小さくなって,エンジン回転数は現象してゆく.すると,膨張側での熱伝達率,交換熱量共に低下するので,今度は逆に壁温が上昇し始め,温度差の増大に基づく交換熱量と仕事量の増加にょってエンジン回転数は上昇し,自励振動サイクルの最初に戻るというものである.こういった一連の自励振動現象を理論的に取り扱う場合,制御工学の分野で通常行なわれている手法がそのまま適用可能である.すなわち,自励振動に影響を及ぼしている各要素の伝達関数を求め,これを単一ループのフィードバック系に接続する事から導出される閉ループ伝達関数によって安定性の判別を行ってゆけば良い.その場合,外燃機関であるスターリングエンジンでは,熱交換器における熱の出入りが特に重要な要素となる.したがってこの要素をどのような伝達関数で記述したら良いのかを明らかにすることが,自励振動現象の理論的な解明に重要な意味を持つ.熱交換器における熱伝達を考慮した新たなシュミレーションモデルは,実機を10%以内の精度で模擬することが確かめられた.今後,他の要素と組合せて閉ループ伝達関数を完成させ,安定性の判別を行う予定である.前年度作成したシミュレーションモデルを用いることにより、15%以内の精度でエンジン出力の予測が可能になった。
利用場面に最適化した翻訳リペア支援に関する研究

本研究は,信頼性のある多言語間コミュニケーションの実現を目指し,利用場面に最適化した翻訳リペア支援手法を構築することを目的としている.本研究により,以下の成果が得られた.(1)特に正確性が要求される分野として,医療分野における機械翻訳の利用可能性および医療分野において翻訳文が満たすべき必要要件を調査した.調査の結果,必要要件が満たされれば,機械翻訳文でも利用可能であることがわかった.(2)類語を用いた言い換え文自動生成手法をもとに,良い翻訳結果を得るためのルールに違反するかどうかを検証する仕組みを構築し,プロトタイプシステムを構築した.また,折り返し翻訳文と対象言語翻訳文の精度不一致を検出する手法として,複数の翻訳システムを用いる手法を構築した.構築した手法により,約71%の精度不一致を検出できることが確認できた.本研究は,信頼性のある多言語間コミュニケーションの実現を目指し,利用場面に最適化した翻訳リペア支援手法を構築することを目的としている.本研究により,以下の成果が得られた.(1)特に正確性が要求される分野として,医療分野における機械翻訳の利用可能性および医療分野において翻訳文が満たすべき必要要件を調査した.調査の結果,必要要件が満たされれば,機械翻訳文でも利用可能であることがわかった.(2)類語を用いた言い換え文自動生成手法をもとに,良い翻訳結果を得るためのルールに違反するかどうかを検証する仕組みを構築し,プロトタイプシステムを構築した.また,折り返し翻訳文と対象言語翻訳文の精度不一致を検出する手法として,複数の翻訳システムを用いる手法を構築した.構築した手法により,約71%の精度不一致を検出できることが確認できた.本研究では,実社会への翻訳リペアの適用のために,利用場面に最適化した翻訳リペア支援を行うことを目的としている。平成23年度は,研究の目的である翻訳リペアの利用場面への最適化を目指し,翻訳リペアのためのルール集合の構築(STEP 1)および利用分野に最適化した言い換え文生成手法の構築(STEP 2)に取り組んだ.これまでに,翻訳リペアのための言い換えルール集合が提案されている.しかし,従来提案されている翻訳リペアのためのルール集合は,高精度な翻訳が要求される場面については考慮されていない.そこで,項精度な翻訳が要求される場面における翻訳リペアのためのルール集合の構築(STEP 1)に取り組んだ.特に正確性が要求される分野として医療分野を想定し,まず,より高精度な翻訳が要求される場面における翻訳リペアの適用可能性についての調査を行った.医療分野において機械翻訳が利用できるかどうか(翻訳リペアの適用可能性)および医療分野における翻訳文が満たすべき必要要件(ルール集合)について確認を行った.医療通訳者へのインタビューにより,従来,医療通訳者はどのような指針で通訳を行っているのかを確認し,医療分野で用いられる翻訳文に対する必要要件を整理した.その結果,必要要件を満たしていれば機械翻訳を利用することも可能であり,翻訳リペアの適用可能性を確認できた.また,現在の機械翻訳は,医療分野での翻訳文に対する必要要件を満たしているのかを確認するために,英語翻訳文,中国語翻訳文,韓国語翻訳文の精度評価を行った.また,言い換え文生成手法の構築(STEP 2)に着手した.言い換え文生成手法については,従来のルール集合と,STEP 1で明らかにした必要要件を統合していく必要がある.平成23年度は,従来のルール集合に基づく翻訳不適箇所の検出モジュールの構築に取り組んだ.STEP 1の内容の言い換え文生成手法への統合については,平成24年度に継続して取り組むことを想定している.本研究では,実社会への翻訳リペアの適用のために,利用場面に最適化した翻訳リペア支援を行うことを目的としている.平成24年度は,翻訳リペア支援手法として,利用分野に最適化した言い換え文生成手法の構築および評価(STEP 1)を行い,構築した手法をもとにした,翻訳リペア支援システムの構築(STEP 2)に取り組んだ.まず,平成23年度に調査した医療分野における翻訳の問題点をもとに,医療分野において求められる,翻訳結果の必要要件の整理および現状の機械翻訳がどの程度必要要件を満たしているかの確認を行った(STEP 1).現状の機械翻訳においても,ある程度医療分野で利用可能な翻訳ができていることがわかったが,医療分野において求められる,原文の意味が過不足なく伝達可能かを確認する必要があることがわかった.さらに,これまでに申請者が構築してきた,類語を用いた言い換え文自動生成手法をもとに,翻訳リペア支援システムの構築に取り組んだ(STEP 2).従来の手法は,機械翻訳システムが単語の翻訳に失敗している場合には,翻訳精度の向上した言い換え文を生成できる.一方,単語以外の部分に失敗の原因がある場合には,翻訳精度の向上が困難である.そこで,単語以外の問題点を抽出する仕組みを構築した.また,人間による翻訳リペア作業の適切さを保証するための仕組みとして,複数翻訳機を用いて精度の不一致を検出する仕組みの検討および構築を行った.平成23年度は,翻訳リペアのためのルール集合の構築(STEP1)および利用分野に最適化した言い換え文生成手法の構築(STEP2)への着手を行った.STEP1については,医療通訳者へのインタビュー調査から,医療分野における翻訳文の必要要件が明確になった.今後さらに分析を進め,ルールを細分化していくが,.おおむね順調に進展している.STEP2については,平成23年度は,従来のルール集合に基づく翻訳不適箇所の検出モジュールの構築に取り組んだ.また,STEP2の内容については平成24年度も継続して取り組むことを想定しており,おおむね順調に進展している.24年度が最終年度であるため、記入しない。

平成23年度に着手した言い換え文生成手法の構築について,継続して取り組む.なお,平成23年度に行った調査によって,より高精度な翻訳が要求される場面での翻訳文に対する必要要件を明確にすることができたが,翻訳リペアを適用しても翻訳文が医療分野での必要要件を満たすことができない可能性がある.この点については,適宜実験を行いながら確認し,翻訳リペアの適用可能な場面と,適用困難な場面を明らかにすることにより,ユーザが適切に利用可能性を判断できるようにする.24年度が最終年度であるため、記入しない。
分散補償の原理を用いた新型時間分解電子エネルギー損失分光装置の試作

試作した分光器は,SiegbahnがX線光電子分光のために考えた分散補償の原理を,EELSに応用したものである.この場合,(1)原理的には,モノクロメーターに入射した電流の全てをEELS測定に利用することができる.また,(2)パス・エネルギーを高くすることができるので,試料電流も多い.しかし,収差,空間電荷の問題がある.180°静電半球型分光器の場合,焦点の位置は180°球の端面にあり,試料を設置するには,モノクローメーターの出力側と試料位置との間および試料位置とアナライザー入力側との間に,位置情報を失わないようなレンズの設置が要求される.本研究ではモノクロメーターおよびアナライザーに90°静電偏向型分光器を用いた分散補償型分光器の試作と調整を行った.分光器のエネルギー分解能やトランスミッションの調整は,電子銃のみで行わなければならない.いくつかの電子銃用レンズ系を設計・試作し,分解能の向上に努めた.現在までのところ,得られた最高のエネルギー分解能は20meVであり,そのときのダイレクト・ビーム(モノクロメーターから出てきた電子を試料へ照射しないで,直接,アナライザーへ入れる)による検出器電流は200pA程度である.電子銃の性能を上げて,検出器電流を1000pA程度にするように努力した.90°球による研究によって,分散補償の原理を用いた装置開発の問題点を突き詰めることが出来た.この結果,180°球を用いた装置の試作に関する基礎的情報が得られた.試作した分光器は,SiegbahnがX線光電子分光のために考えた分散補償の原理を,EELSに応用したものである.この場合,(1)原理的には,モノクロメーターに入射した電流の全てをEELS測定に利用することができる.また,(2)パス・エネルギーを高くすることができるので,試料電流も多い.しかし,収差,空間電荷の問題がある.180°静電半球型分光器の場合,焦点の位置は180°球の端面にあり,試料を設置するには,モノクローメーターの出力側と試料位置との間および試料位置とアナライザー入力側との間に,位置情報を失わないようなレンズの設置が要求される.本研究ではモノクロメーターおよびアナライザーに90°静電偏向型分光器を用いた分散補償型分光器の試作と調整を行った.分光器のエネルギー分解能やトランスミッションの調整は,電子銃のみで行わなければならない.いくつかの電子銃用レンズ系を設計・試作し,分解能の向上に努めた.現在までのところ,得られた最高のエネルギー分解能は20meVであり,そのときのダイレクト・ビーム(モノクロメーターから出てきた電子を試料へ照射しないで,直接,アナライザーへ入れる)による検出器電流は200pA程度である.電子銃の性能を上げて,検出器電流を1000pA程度にするように努力した.90°球による研究によって,分散補償の原理を用いた装置開発の問題点を突き詰めることが出来た.この結果,180°球を用いた装置の試作に関する基礎的情報が得られた.高分解能電子エネルギー損失分光(electron energy los spectroscoqy, EELS)を用いてエネルギー損失スペクトルを測定すると、表面格子力学、表面反応素過程(気体分子のみ吸着状態・位置・構造、吸着粒子間相互作用、反応中間体、反応経路など),表面電子状態などに関する情報が得られる。しかし、現存する装置では、興味の対象とする領域のEELSスペクトルの測定に、数10秒数分の時間を必要とする。本研究では分散補償の原理に基づく時間分解EELS装置(時間分解能:数ms数10ms)の開発を目差した。検討中の分光器は、SiegbarnがX線光電子分光のために考えた原理をEELSに応用したものである。モノクロメーター及びアナライザーには90°静電偏向型分光器を用いた。電極材料には非磁性のもの(Cuなど)を用いた。モノクロメーターの出射スリット及びアナライザーの入射スリットは存在しない(これまでの分光器にはある)。これまで得られたエネルギー分解能は30meV,ダイレクトビームによる検出器出力電流は200pAであり、調整中である。分散補償の原理を用いた時間分解EELS装置の開発は,高エネルギー分解能,高時間分解能で実現できれば画期的である.しかし,収差,空間電荷の問題がある.180°静電半球型分光器の場合,焦点の位置は180°球の端面にあり,試作を設置するには,モノクロメータの出力側と試料位置との間および試料位置とアナライザー入力側との間に,位置情報を失わないようなレンズの設置が要求される.これらの問題を解決するには,長期的には,空間電荷を考慮した電子の軌道計算を行う必要がある.しかし,現段階では,90°球による研究によって,分散補償の原理を用いた装置開発の問題点を突き詰めることは,評価されてよいと考えられる.モノクロメーターおよびアナライザーに90°静電偏向型分光器を用いた分散補償型分光器の試作と調整を行った.分散補償型の分光器の場合,モノクロメーターの出射スリットおよびアナライザーの入射スリットが存在しない.また,電子銃を除いて,既存の電子エネルギー損失分光器に有る電子レンズ系が存在しない.よって,分光器のエネルギー分解能やトランスミッションの調整は,電子銃のみで行わなければならない.いくつかの電子銃用レンズ系を設計・試作し,分解能の向上に努めた.

現在までのところ,得られた最高のエネルギー分解能は20meVであり,そのときのダイレクト・ビーム(モノクロメーターから出てきた電子を試料へ照射しないで,直接,アナライザーへ入れる)による検出器電流は200pA程度である.電子銃の性能を上げて,検出器電流を1000pA程度にするように努力した.
電子波動関数の核配置依存性に基づくアプローチによる振電相互作用効果の研究

分子を構成する原子の振動運動と電子運動との相関である振電相互作用が、光や荷電粒子との相互作用や種々の化学反応過程でしばしば重要な役割を果たすことが知られている。これら効果の本質が原子核の変位に伴う電子波動関数の歪みにあることから、本研究ではこれまで実験的にアプローチの困難であった"電子波動関数の変化"に焦点を定め、高速電子の非弾性散乱実験に基づく分子軌道イメージング法を駆使した独自の振電相互作用研究を展開してきた。本年度は、電子運動量分光(EMS)実験による電子運動量分布の高精度測定を行い、電子波動関数形状に対する分子振動の影響を系統的に調べた。特に、特定の官能基に局在した振動モードが電子波動関数に与える影響に着目して、ギ酸メチルやホルムアミドの分子軌道形状の歪みを調査している。実験に加え、独自の理論解析を行い、個々の振動モードが電子運動量分布に与える影響を系統的に明らかにすべく研究を進めた。その結果、特定の官能基を構成する原子核の微小変位が官能基とは距離的に離れた電子分布にも顕著な影響を与える場合があり、その効果が電子運動量分布に大きな変化を与え得ることを突き止めた。さらに研究対象を振動励起分子に広げるべく、高温ガスノズルを製作した。昨年度より進めてきた予備実験により初期の性能を満たすノズルのデザインを決定し、それに基づきEMS装置に組み込む高温分子ビーム源を完成させた。これを用いれば、メチル基のねじれ振動や一般的な変角振動が励起された分子のEMS実験が可能となり、高温環境下における分子の性質変化をその起源から明らかにしていけると期待できる。また、電子励起過程およびその後続解離を対象とした振電相互作用研究の基盤構築を目指し、散乱電子と解離イオンとの同時計測法の開発を進めるとともに、二原子分子を対象とした実験を行い、得られた結果を論文として公表した。29年度が最終年度であるため、記入しない。分子振動と電子運動の相関(振電相互作用)が、様々な電子励起過程や反応過程で重要な役割を果たすことが知られている。こうした振電相互作用効果の本質は、原子核の変位に伴う電子波動関数の歪みにある。本研究の目的は、これまで実験的にアプローチの困難であった"電子波動関数の変化"に焦点を定め、振電相互作用研究を展開することにある。本年度は、電子運動量分光(EMS)実験により軌道毎の電子運動量分布を高精度で測定し、電子波動関数形状に対する分子振動の影響を詳細に調べた。アダマンタンやジメチルエーテルなどの比較的大きな分子を対象とした実験を行うとともに、分子振動の影響を考慮した独自の理論計算を実行し、両者の比較などから個々の振動モードが電子運動量分布に与える影響を明らかにしている。その結果、特定の振動モードが電子運動量分布の変化にしばしば支配的に関与しており、その効果は核変位によるポテンシャルの変化に起因した分子軌道間の相互作用、即ちHerzberg-Teller結合、を考慮することで理解できることを示した。本結果は、電子波動関数形状に顕著な影響を与える振動モードの励起により、分子の性質へ大きな変化が齎される可能性を強く示唆している。そこで、振動励起した分子を対象とした研究に着手した。この目的のため、研究所付属機械工場の技術職員と連携して高温分子ビーム源の設計を行い、28年度の測定開始を目指してその製作を進めてきた。さらに、電子波動関数の歪みが分子の電子励起確率および後続解離過程に与える影響の解明に向け、その基盤となる手法を確立すべく、比較的簡単な分子を対象とした電子エネルギー損失分光実験も行っている。実験装置を設置している建屋の耐震補強工事が平成26年度から27年度にかけて実施され、その間、研究設備一式を一時移転先に移設する必要があったことにより、研究の遂行に若干の遅れが生じたため。分子振動と電子運動の相関である振電相互作用が、電子励起や化学反応過程でしばしば重要な役割を果たすことが知られている。これら振電相互作用効果の本質は、原子核の変位に伴う電子波動関数の歪みにある。このことを踏まえ、本研究ではこれまで実験的にアプローチの困難であった"電子波動関数の変化"に焦点を定め、新たな振電相互作用研究を展開してきた。本年度は、分子の振動状態変化が分子物性に与える影響をその起源から明らかにしてゆくことを目的に、振動励起分子を対象とする電子運動量分光(EMS)実験の実現に向けた装置開発を行った。各振動状態にある分子の割合はボルツマン分布に従うため、試料ガスを加熱することで振動励起した分子を測定対象にできる。研究所付属機械工場の技術職員と連携して加熱型ガスノズルを試作し、その性能を調べた。予備実験の結果に基づきノズルデザインを改良することで、メチル基のねじれ振動や一般的な変角振動などが励起可能な1000 K程度までの加熱を達成できるとの見通しを得ることができた。以上の結果を踏まえ、現在、EMS装置に組み込む高温分子ビーム源の製作を進めている。上記装置開発と並行して、室温条件下におけるEMS実験による電子運動量分布の高精度測定を行い、電子波動関数形状に対する分子振動の影響を系統的に調べた。オキセタンやギ酸メチルなどの大振幅振動モードをもつ分子を対象に実験を行うとともに、分子振動の影響を考慮した独自の理論計算を実行し、両者の比較などから個々の振動モードが電子運動量分布に与える影響を明らかにすべく研究を進めてきた。