hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
選択成長を用いたGaNバルク単結晶の高品質化に関する研究

現在、窒素化ガリウム(GaN)のバルク単結晶を作製するために、王水でエッチングしてGaN厚膜とサファイア基板と分離している。しかしながら、ハイドライド気相成長法(HVPE)では、GaNの成長速度が大きいため、サファイア基板の側面上にもGaN成長するので、ZnOの界面がGaNに覆われてしまい、ZnOを王水でエッチングすることが困難となっている。ZnOをエッチングするために成長した基板の縁を切り落とし、側面上GaNを除去する必要がある。基板切断の際にサファイア基板との界面に発生したマイクロクラックによりGaN膜が小さく割れてしまい、大面積GaNバルク単結晶が得られない。そこで、GaNの選択成長技術を用いて、GaNバルク単結晶の大面積化を試みた。サファイヤ基板上にZnOバッファ層を堆積させた後、得た基板の縁のみにSiO_2を堆積させた。作製した基板をHVPE法によりGaN単結晶を成長させるとSiO_2上には全くGaNが成長しておらず、ZnOバッファ層上のみにGaNが成長する。この結果によりHVPEにおいてはじめて選択成長を成功させ、GaNの側面にまでの成長を抑制することができた。さらに、選択成長において四辺状の窓パターンを用いるため、GaN結晶の結晶面と平行する{1120}方向では直線状の境界線が観測されたが、その方向と垂直する{1100}方向では、界面の形状が鋸の歯状であることが分かった。今後、この選択制を維持させながら、厚いGaNを成長させ、GaNバルク単結晶が容易に作製できることが大いに期待できる。
私立大学教育学部におけるカリキュラムの標準性と自律性の形成に関する基礎的研究

本プロジェクトにおける今年度の研究活動の概要は、以下の通りである。(1)プロジェクトメンバーによる研究会を7回開催し(15月1日、26月4日、37月16日、49月12日、510月22日、62月5日、73月18日)、研究計画を具体化する研究打合せを行うとともに、関係する文献を検討した。検討した主要な文献は、日本社会学会「倫理綱領にもとづく研究指針」、日本学術会議「大学教育の分野別質保障の在り方について」、同「広田照幸教育学(試案)」、東京都教育委員会「東京都教職課程カリキュラム」、谷村英洋「帝京大学教育学部一期生の授業・学習態度と学習成果」、林泰成ほか編『教員養成を哲学する』、日本教師教育学会『教員養成研究ハンドブック』、中教審答申「2040年に向けた高等教育のグランドデザイン」、『教育制度学研究25号』『日本教師教育学会年報27号』『日本教育行政学会年報44号』『日本教育経営学会紀要60号』『日本教育法学会年報47号』収録の教師教育関係論文等である。これらの検討を通して、本研究のテーマである「教育学(部)教育の標準性」や「内部質保証」に関わる最新の動向について、研究メンバー間での共通理解を深めた。(2)「教職課程コアカリキュラムの受けとめ」、「2018年度教職課程再課程認定への対応」、「教育学部のカリキュラムの標準性と自律性について」を中心テーマに、都内私立大学の事務職員2名、同教育学部教員8人(本件科研費研究メンバーではない)、都内の大学教員5人から面接聞き取り調査を、および、その他の大学教員7人からインターネットによるアンケート調査を実施した。この調査により、この間における教員養成の標準化政策をめぐる各大学の対応の傾向性という、重要な考察課題への手がかりを得ることができた。われわれは「1国が制定した教職課程コアカリキュラムの受けとめ(評価)、22018年度に実施された教職課程再課程認定への対応、3私立大学教育学部のカリキュラムの標準性と自律性についての現状認識と見解(意見)」等に関する全国規模でのアンケート調査の実施を、2019年度に予定している。上記「研究実績の概要」(2)で述べた面接聞き取り調査とアンケート調査は、そのための予備調査の性格をもっていた。調査を通して、われわれは多様な現状認識、評価、理解・意見を知ることができた(それは特に、標準化政策に対する各大学機関=教育学部や教員養成課程の対応の動向と関わる。大学教育の内部質保証という問題意識に即してみたとき、標準化の流れが、その当初の政策的意図から離れて、実践の現場にどのような影響を与えるのかを慎重に見極める必要性を、これらの調査を通して看取した)。同「実績の概要」(1)に記した文献の検討結果とあわせて、われわれは2019年度に実施する全国規模のアンケート調査の設問、選択肢を適切に作成するために必要な知見を得ることができた。一方、FD等の実践研究や、教育学(部)教育の自律性をめぐっては、その実践的検討を行うための条件をじゅうぶんに確保するに至っていない。次年度は、こちらにも重点を置いた研究活動が求められる。昨年度と同様、研究メンバーによる定期的なミーティング・研究会の開催を行うのはもちろんのこと、そこでの検討対象を、日本学術会議が作成している分野別「参照基準」や、大学改革支援・学位授与機構がまとめた「教育の内部質保証に関するガイドライン」など、高等教育制度改革関連の研究へと広げていくことが重要となる。また、各関連研究成果の検討を行いつつ、われわれの「大学教員」として日々教学活動を行う現場である、各教育学部・教員養成課程での日々の教育活動を捉え直す実践研究へと展開していくことも求められる。「教育の自律性」の検討とも関わるこの課題については、学びの主体である「学生の声を聴く」実践を軸としつつ、学内のFD活動や民間の教育研究運動とも連携しつつ、検討の機会を確保していく予定である。以上をふまえて、教育学部の自己変革・内部自治の可能性に向けた専門的知見収集と、その研究枠組みへとつなげる議論を、研究メンバー内で進展させていく予定である。

(2)「教職課程コアカリキュラムの受けとめ」、「2018年度教職課程再課程認定への対応」、「教育学部のカリキュラムの標準性と自律性について」を中心テーマに、都内私立大学の事務職員2名、同教育学部教員8人(本件科研費研究メンバーではない)、都内の大学教員5人から面接聞き取り調査を、および、その他の大学教員7人からインターネットによるアンケート調査を実施した。この調査により、この間における教員養成の標準化政策をめぐる各大学の対応の傾向性という、重要な考察課題への手がかりを得ることができた。われわれは「1国が制定した教職課程コアカリキュラムの受けとめ(評価)、22018年度に実施された教職課程再課程認定への対応、3私立大学教育学部のカリキュラムの標準性と自律性についての現状認識と見解(意見)」等に関する全国規模でのアンケート調査の実施を、2019年度に予定している。上記「研究実績の概要」(2)で述べた面接聞き取り調査とアンケート調査は、そのための予備調査の性格をもっていた。調査を通して、われわれは多様な現状認識、評価、理解・意見を知ることができた(それは特に、標準化政策に対する各大学機関=教育学部や教員養成課程の対応の動向と関わる。大学教育の内部質保証という問題意識に即してみたとき、標準化の流れが、その当初の政策的意図から離れて、実践の現場にどのような影響を与えるのかを慎重に見極める必要性を、これらの調査を通して看取した)。同「実績の概要」(1)に記した文献の検討結果とあわせて、われわれは2019年度に実施する全国規模のアンケート調査の設問、選択肢を適切に作成するために必要な知見を得ることができた。一方、FD等の実践研究や、教育学(部)教育の自律性をめぐっては、その実践的検討を行うための条件をじゅうぶんに確保するに至っていない。次年度は、こちらにも重点を置いた研究活動が求められる。昨年度と同様、研究メンバーによる定期的なミーティング・研究会の開催を行うのはもちろんのこと、そこでの検討対象を、日本学術会議が作成している分野別「参照基準」や、大学改革支援・学位授与機構がまとめた「教育の内部質保証に関するガイドライン」など、高等教育制度改革関連の研究へと広げていくことが重要となる。また、各関連研究成果の検討を行いつつ、われわれの「大学教員」として日々教学活動を行う現場である、各教育学部・教員養成課程での日々の教育活動を捉え直す実践研究へと展開していくことも求められる。「教育の自律性」の検討とも関わるこの課題については、学びの主体である「学生の声を聴く」実践を軸としつつ、学内のFD活動や民間の教育研究運動とも連携しつつ、検討の機会を確保していく予定である。以上をふまえて、教育学部の自己変革・内部自治の可能性に向けた専門的知見収集と、その研究枠組みへとつなげる議論を、研究メンバー内で進展させていく予定である。次年度使用額が生じた理由の一つとして、聞き取り調査等予備調査にかかった旅費や謝金等が当初の予想よりも安価で済んだことが挙げられる。ただし、これはあくまで次年度から最終年度にかけて行う、本格的な質問紙調査に向けた慎重な配慮によって生じた結果でもあり、また、次年度の研究計画においてかかる費用(予想される研究メンバーの教師教育系・大学教育系の学会出張・研究報告関連費用や研究報告資料作成関連諸費用)が消費税増税の可能性などで計画当初より不透明な事情があること、なども出費に慎重を期した背景として影響している。今年度も研究メンバー間での共通理解を得ながら、引き続き慎重な使用を行いつつ、研究成果につなげていく予定である。
高速移動天体の検出による微小天体サイズ分布の解明

本研究の目的は、小さいサイズの地球接近小惑星を多く検出しそのサイズ分布に制限を与えることにより、太陽系小天体の軌道進化やその起源を解明する事である。サイズの小さい小惑星は地球に近づいた時でないと検出できる明るさにならない。しかし、地球に近づいた際には観測時の相対移動速度が大きくなり、露出中に検出器の素子間を移動してしまう「トレイルロス」が生じるため感度が低くなる。東京大学木曽観測所で開発中のカメラ「Tomo-e Gozen」(以下、Tomoeカメラ)は検出素子を84枚並べて直径9度の範囲をカバーする超広視野カメラである。検出素子にCMOSを採用しているため高速読み出しが可能であり、また一素子あたりの視野が広いため、高速で移動する天体に対しても「トレイルロス」による感度の劣化を受けにくい。また一方、JAXAで開発された「重ね合わせ法」は多数枚の短時間露出画像を様々な移動方向、様々な移動速度を仮定してずらしながら足し合わせるものであり、同様に「トレイルロス」の影響を受けずに深い感度を達成できるデータ処理手法である。Tomoeカメラによる高速読み出しデータは「重ね合わせ法」を適用するのに最適である。これら二つの技術要素を組み合わせる効果により高速で移動する微小な地球接近小惑星の検出を可能にし、直径数十mサイズの小惑星を数多く発見する事によって上述の目的達成を目指す。2018年度は開発中のTomoeカメラにより試験データを取得するとともに、「重ね合わせ法」をTomoeカメラのデータに最適化する作業を実施した。またJAXAでは小望遠鏡に重ね合わせ法を適用して数十mサイズの地球接近小惑星「2018PM10」「2018RR4」「2018UG3」を発見し、一方でTomoeカメラの試験観測では直径8m級という小サイズの地球接近小惑星「2019FA」を発見した。Tomoeカメラについては2018年度中に全84チップのうち4分の3にあたる63チップが搭載され、順調に開発が進んでいる。また「重ね合わせ法」による移動天体検出システムのTomoeカメラへの最適化も完了し、こちらも計画が順調に進んでいる。Tomoeカメラと重ね合わせ法はそれぞれ独立に地球接近小惑星を発見しており、これらを組み合わせた際の相乗効果が期待できる。2019年度には84枚のチップをすべて搭載したTomoeカメラが完成予定であり、観測範囲が拡がることにより移動天体についても多くの候補が検出される可能性がある。移動天体の観測にあたっては、発見した天体を見失ってしまわないようにフォローアップ観測を実行できるように、観測後即座に解析し、位置を求める必要がある。そのためにFPGAボードを利用した移動天体検出システムを木曽観測所に導入し、現地で重ね合わせ処理を可能にするシステムを構築する。超新星サーベイなど他目的で取得したデータにも適用できるよう、プログラムの開発・最適化の作業を実施する。同時に、現状2K×2K素子(2×2ビニングしたCMOSデータ8枚分)に対応しているFPGAボードを4K×4Kに対応させる改修を計画している。これにより、CMOSデータ32枚分を同時に処理できるようになり、84枚のCMOSデータに対してリアルタイムに近いタイミングで処理が可能となる予定である。

移動天体の観測にあたっては、発見した天体を見失ってしまわないようにフォローアップ観測を実行できるように、観測後即座に解析し、位置を求める必要がある。そのためにFPGAボードを利用した移動天体検出システムを木曽観測所に導入し、現地で重ね合わせ処理を可能にするシステムを構築する。超新星サーベイなど他目的で取得したデータにも適用できるよう、プログラムの開発・最適化の作業を実施する。同時に、現状2K×2K素子(2×2ビニングしたCMOSデータ8枚分)に対応しているFPGAボードを4K×4Kに対応させる改修を計画している。これにより、CMOSデータ32枚分を同時に処理できるようになり、84枚のCMOSデータに対してリアルタイムに近いタイミングで処理が可能となる予定である。
大人失禁用紙おむつの着用快適性および吸水 ・ 保水機構に関する研究

着用快適性に優れた大人失禁用紙おむつを設計するための基礎的データを得ることを目的とし、製造メーカーに対するアンケート調査、紙おむつ用スパンレース不織布の製造パラメータが不織布の構造や物理的特性に及ぼす影響、官能検査による冷え感の評価、紙おむつ素材の力学的特性や熱・水分移動特性と着用快適性との関係、紙おむつの吸水性や保水性の検討を行った。研究代表者の矢井田は、大人失禁用紙おむつの素材・構造について、着用快適性や吸水性を高めるための高吸収性樹脂の形態や配置を含む積層構造を市販大人失禁用紙おむつに対して分類・検討した。また、紙おむつ用としてのスパンレース不織布を各種の製造パラメータを変化させて試作し、各製造パラメータがスパンレース不織布の細孔構造や表面状態、力学的特性、吸水特性に大きく影響することを明らかにした。研究分担者の伊藤は代表的な市販大人失禁用紙おむつであるパンツタイプとおむつタイプから数点を選び、その吸水性と保水性を比較調査すると共に、おむつ全体としての飽和吸水量、高吸水性樹脂に強固に保持される水量(保持水量)とおむつを構成する繊維間の水量(間隙水量)がおむつの着用快適性に及ぼす影響を、官能検査と遠心分離機によって測定し、飽和吸水量が支配的な因子であるが、保持水量と間隙水量の比率が快適性に大きく影響することを見出した。研究分担者の與倉は、市販の大人用・乳幼児用紙おむつ49種類について、肌触りの良否に関する圧縮特性、表面特性、熱伝達性について、含水による性能変化の範囲と特徴を捉えた。また、乾燥状態と含水状態ともに肌触りの良い紙おむつの特性値の範囲を明確にした。さらに、紙おむつ30種類を選び、脚部のギャザー部素材の肌触りの良否や圧迫感と力学特性、表面特性との関係を捉え、肌触りの良いギャザー部素材の素材特性の範囲を明確にすると共に、ギャザー部素材の肌触りの良否を、圧縮特性、引張り特性、表面特性から客観的に予測するための実験式を提案し、その予測精度を検証した。現在の大人失禁用紙おむつは乳幼児用紙おむつの寸法を単に大きくしただけのものも多く、大人にとって快適さに欠け、使いにくいものも多い。また、尿量の多い大人にとって吸水・保水性の観点からみて最適な素材・構造設計になっているとは言えず、使用者の利便性と快適性を加味した設計を行う必要がある。本年度の研究において、研究代表者の矢井田は、大人失禁用紙おむつの素材・構造について、製造メーカーに対するアンケート調査を行い、着用快適性や吸水性を高めるために各社とも高吸収性ポリマーの形態や配置、積層構造に工夫を凝らし、市販大人失禁用紙おむつの構造を7つのタイプに分類できること、官能検査により布の冷え感を評価できることを示した。また、紙おむつ用のスパンレース不織布を繊維の種類、繊維長、繊維の太さ、混綿率、水流ジェットノズルの径とピッチ、搬送ベルトのメッシュサイズを変化させて試作し、これらの製造条件がスパンレース不織布の細孔構造や表面状態、力学的特性、吸水特性に大きく影響することを明らかにした。研究分担者の伊藤は、市販大人用紙おむつのパンツタイプとおむつタイプから数点を選び、その吸水性と保水性を比較調査し、おむつタイプの方がパンツタイプよりも吸水速度が大きい、価格帯により吸水性能に差がある、吸水性能と内層構造との間には相関があることを見いだした。研究分担者の與倉は、市販の大人用・乳幼児用紙おむつ49種類について、含水による熱水分移動特性、圧縮特性、表面特性の変化を定量的に捉えた。

乾燥状態と含水状態において、肌触りの良否の官能評価値と素材物性との関係を検討し、乾燥状態と含水状態ともに肌触りの良い紙おむつの特性値の範囲を示すデータチャートを提案した。また、紙おむつ30種類を選び、脚部のギャザー部の肌触りの良否の官能検査を行い、肌触りの良否の評価値とギャザー部素材の力学特性、表面特牲との関係を捉えた。本年度の研究では、昨年度の研究結果を踏まえ大人失禁用紙おむつの着用快適性および吸水・保水機構についてのより詳細な検討を加えると共に、最適な大人失禁用紙おむつの設計指針の集積を行い、研究を総括した。研究分担者の與倉は、紙おむつの着用快適性に関与するギャザー部素材の肌触りの良否と力学特性、表面特性との関係を捉えた。表面摩擦係数の変動MMDが小さく滑らかで、圧縮回復性RCが大きいギャザー部素材は肌触りが良いと評価されることを見出した。また、素材特性から肌触りの良否を評価できる評価式を誘導し、その予測精度を検証した。さらに、幼児用パンツ型紙おむつについて、成人女子が下腿部で水平周長32cmの位置で着用したときの圧迫感の評価を行い、圧迫感と着用時のギャザー部の伸びひずみに対応する引張り荷重を関連づけた。研究分担者の伊藤は、市販大人失禁用紙おむつのパンツタイプとおむつタイプ(フラット型)について、吸水性と保水性のより詳細な検討を加えた。即ち、7種類の大人失禁用紙おむつについて官能検査と吸水・保水性の測定を行い、高吸水性樹脂の吸水量、試料1cm^2当たりの水保持量、間隙水量、飽和吸水量を遠心分離機等を用いて測定し、紙おむつの吸水性に高吸水性樹脂自体の水保持量が重要な影響を与えるが間隙水量に対する高吸水性樹脂の水保持量の比率も肌触りに大きな影響を与えることを見出した。研究代表者の矢井田は、昨年度の研究成果とこれらの結果を総括し、最適な大人失禁用紙おむつの設計指針として、不織布、パルプ、高吸水性樹脂+パルプ、ビニールシートを組み合わせた構造と高吸水性樹脂の水保持量と間隙水量の比率、ギャザー部の素材が良好な着用快適性に関係する大きな要因であることを示した。
遺伝子変異からみたニホンザルの成立と分布域の展開

母性遺伝するミトコンドリアDNAにみられる地域変異を各地のニホンザルで比較した。81地点由来の合計105個体について、Dループ領域の412塩基配列を解読した。この結果、43種類のタイプを区別した。クラスター分析を行った結果、ニホンザル全体は東日本と西日本の2つのグループに大別できた。両グループの境界は近畿地方と中国地方の境界付近にあると予想された。なお例外的に、奥多摩・秩父のサルは東日本に分布するものの西日本グループのクラスターに属していた。一般的にミトコンドリアDNAの変異は特定箇所に局在化する傾向が強い。しかし、東北地域では例外的にひとつのタイプが広範囲に分布している。また、東日本のタイプ間では相互の塩基置換数が西日本のタイプ間の場合にくらべて少ない傾向が認められた。日本列島に生息するニホンザルの地域個体群にこうしたミトコンドリアDNAの東西分化があることは、ニホンザルの成立や分布地域の変遷と深く関係すると考えられる。ニホンザルは母系社会をもち、移住パターンの性差が著しい。一般に、オスは成熟に達する前後で出生群から拡散するのに対して、メスは群分裂を介してしか他処へ移住しない。つまり、この遺伝子は群分裂の経過を反映することになる。母性遺伝するミトコンドリアDNAにおいて、地域個体群間の分化が西日本にくらべて東日本で低いことは、東日本における分布地域の変遷や拡大が時間的に新しく、その影響が残りやすかったと解釈できる。特に、東北地域では極端に限られたタイプしか身いだせないことから、最終氷河期以降に祖先が急激に北上したことを反映した結果と考えられる。ニホンザルはヒトを除く現生霊長類の北限に分布し、寒冷適応を遂げている。しかし、その成立過程では、温暖化の時期には分布地域を北部あるいは高地へ拡大させ、寒冷化の時期には南部あるいは低地へ変えてきたのが実態であろう。母性遺伝するミトコンドリアDNAにみられる変異を遺伝標識に用いて、各地のニホンザル地域個体群の比較を進めている。分析方法は従来から行ってきた制限酵素切断片多型の検索に加え、Dループ領域の可変域を含む部分の塩基配列比較も今年度より開始した。東日本地域の約40地点由来の試料を調査した結果では、19種類の制限酵素の切断片多型分析により少なくとも15種類のハプロタイプが区別できた。これらの変異の地理的分布には顕著な特徴が認められ、特定地域個体群の内部では遺伝子のタイプが均質である一方、地域個体群の間には地域によってタイプに明瞭な差異が観察された。こうした遺伝子分布の特徴を規定する要因としては、群れが限られた母系で構成され、オスとは対照的にメスの移住が基本的にないことが強く影響していると予想された。また、調査した地域のうち、北関東から東北地方に分布するニホンザルではミトコンドリアDNAのタイプが極端に均一であることが明らかになった。この原因としては、過去の分布地域の変動の影響が予想され、最終氷河期以降に東日本地域で祖先の分布域が急速に北上したことを反映する可能性が考えられた。Dループ領域の242塩基対の配列を決定した結果、制限酵素の分析で区別できたハプロタイプがさらにいくつかのサブタイプに分類できたが、タイプ間の関係については、制限酵素による分析の結果と高い相関があることが確認できた。さらに、すでにニホンザルが絶滅してしまった東北地方の地域で魔除けとして民家に保管されているサルの頭蓋骨からDNAを抽出し、絶滅したサルのミトコンドリアDNAタイプを塩基配列分析で進めたところ、岩手県の一部に他の東北の地域と系統的に異なる個体群が存在していたことが明らかになってきた。現生のサルから得る試料に加え、遺跡から発掘された骨についても今後分析を重ねる予定でいる。

しかし、その成立過程では、温暖化の時期には分布地域を北部あるいは高地へ拡大させ、寒冷化の時期には南部あるいは低地へ変えてきたのが実態であろう。母性遺伝するミトコンドリアDNAにみられる地域変異を各地のニホンザルで比較した。81地点由来の合計105個体について、Dループ領域の412塩基配列を解読した。この結果、43種類のタイプを区別した。変異の地理的分布には著しい局在化が認められた。しかし、例外的に東北地域は広範囲にひとつのタイプが分布し、これを除くと、平均で3地点で2タイプの地域固有変異が記録できた。また、塩基配列の比較から、東日本のタイプ間では相互の塩基置換数が西日本のタイプ間の場合にくらべて少ない傾向が認められた。日本列島に生息するニホンザルの地域個体群にこうしたミトコンドリアDNAの東西分化があることは、ニホンザルの成立や分布地域の変遷と深く関係すると考えられる。ニホンザルは母系社会をもち、移住パターンの性差が著しい。一般に、オスは成熟に達する前後で出生群から拡散するのに対して、メスは群分裂を介してしか他処へ移住しない。つまり、この遺伝子は群分裂の経過を反映することになる。母性遺伝するミトコンドリアDNAにおいて、地域個体群間の分化が西日本にくらべて東日本で低いことは、東日本における分布地域の変遷や拡大が時間的に新しく、その影響が残りやすかったと解釈できる。特に、東北地域では極端に限られたタイプしか見いだせないことから、最終氷河期以降に祖先が急激に北上したことを反映した結果と考えられる。ニホンザルはヒトを除く現生霊長類の北限に分布し、寒冷適応を遂げている。ミトコンドリアDNAにみられる地域変異には最終氷河期以後の、それも特に東日本地域での、分布域拡大の影響が残っているという仮説を検証するため、遺骨のミトコンドリアDNAについても、現在塩基配列分析を進めている。
中性子回折によるハイエントロピー合金の局所構造解析

ハイエントロピー合金は次世代材料として注目されていますが、何故良い特性を持つのかはわかっていません。材料特性の良し悪しは、原子スケールの構造ひずみが関係していると思われていますが、これまでに十分に明らかにされていません。特に、加工や構成元素の入れ替えによる構造の変化が、材料特性にどの様に影響しているかを明らかにする必要があります。中性子線を用いた回折実験は、その高い透過性を生かしてバルク材料内部の微視構造情報を引き出すことができる強力な方法です。申請者は、中性子線の特徴を生かした構造解析を各種ハイエントロピー合金に対して行い、構造と材料特性の関係解明を目指します。
老化色素リポフスチン中の蛍光物質に関する化学的研究

老化色素リポフスチン中に存在している蛍光物質の生成には、脂質過酸化産物の一つである4-hydroxy-2-nonenal(HNE)によるタンパク質のリジン残基修飾が関与しているといわれている。我々はすでに、HNEとリジンとのモデル反応から蛍光物質を単離し、その化学構造が2-hydroxy-3-imino-1,2-dihydropyrrole derivative(HIDP)であることを明らかにしている。平成11年度では、このHIDPをタンパク質レベルにおいて検出する目的で、HNE修飾タンパク質を酵素により加水分解し、それをHPLCで分析した。検出には、インテリジェントマルチチャンネル検出器と蛍光検出器を用いた。しかしながら、生成量が微量のため検出には至らなかった。そこで平成12年度では、HIDPを特異的に認識するモノクローナル抗体の作成を行い、それを用いたHIDPの免疫化学的検出方法の確立を検討した。まず初めにHNEとリジンとの反応から抗体作成に必要量のHIDPを調製し、これをキャリアタンパク質(keyhole limpet hemocyanin,KLH)に結合させ、これを抗原としてマウスに免疫した。KLHへのHIDPの結合にはカルボジイミド法とマレイミド法を検討したが、マレイミド法の方が結合効率が高かったので、こちらを採用した。免疫後、HNE修飾タンパク質に対する抗体価の上昇がみられたので、マウスの脾細胞とミエローマ細胞を細胞融合させ、HIDPを特異的に認識する抗体を産生するハイブリドーマを得た。そこでこの抗体を用いて、銅イオンで酸化させた低比重リポタンパク質に対してウェスタンブロッティングを行ったところ、陽性反応が認められた。さらに、ヒト動脈硬化病巣に対して組織染色を行ったところ、これについても陽性反応を示した。老化色素リポフスチン中の蛍光物質生成に、脂質過酸化産物の一つである4-hydroxy-2-nonenal(HNE)によるタンパク質修飾の関与が示唆されている。そこで我々は、HNEとリジンとのモデル反応から得られ、すでにその化学構造が決定されている蛍光物質(2-hydroxy-3-imino-1,2-dihydropyrrole derivative,HIDP)を指標として、タンパク質レベルにおけるHIDPの検出方法の確立を検討した。まず、分析サンプルの調製のため、RibonucleaseAをモデルタンパク質として用い、HNE修飾Ribonuclease Aのアミノ酸レベルへの加水分解を行った。加水分解の方法としては、HIDPが強酸・強アルカリ条件下で不安定であることから、peptidaseとpronase Eによる酵素分解を行った。そしてこの酵素加水分解物を高速液体クロマトグラフィー(HPLC)により分析し、その中からHIDPとクロマトグラフィー的に一致するピークの検索を行った。検出には、蛍光検出器(現有備品)とインテリジェントマルチチャンネル検出器(日本分光・MD-1510T)(平成11年度科学研究費補助金で購入)を使用した。その結果、蛍光検出器による分析ではHIDPと一致するピークが認められたが、ピーク強度が極めて弱かったため、それがHIDPに由来するものであるという確証には至らなかった。さらにインテリジェントマルチチャンネル検出器による分析においても、HIDPのピークが検出される溶出時間の附近に、他の酵素加水分解による生成物の多くのピークが重なってしまった。そのため、蛍光検出器で検出されたピークの溶出時間におけるよい紫外可視スペクトルを得ることが困難であったため、この場合もHIDP生成の確証には至らなかった。
非水媒体中での多価イオン種の特異的電気化学反応を利用した材料設計

マグネシウムや遷移金属,希土類金属等の多価イオン金属種の電気化学過程を利用した電気化学エネルギー変換デバイス構築のための材料設計とプロセス解析を行った。以下の3課題を設定し研究を進めた。成果の一部は別記リストで報告したが,さらに平成11年度開催予定の「電気化学会大会」ならびに「第12回固体イオニクス国際会議」等で口頭発表する予定である。1.非水媒体中での1価,2価および3価陽イオンのイオン構造と伝導挙動の解明種々の有機溶媒,極性ポリマーおよびポリマーゲル中でのMg^<2+>やLn^<3+>(Ln:希土類金属)のイオン構造を分光学的手法と電気化学的手法により解析し,そのイオン伝導挙動をLi^+のそれと比較検討することにより多価金属イオンの特徴を抽出した。価数の異なる陽イオンが共存する系で特異的な伝導挙動が発現することを見出した。2.非水媒体中における多価金属陽イオンの電気化学的酸化還元挙動の解析極性有機溶媒ならびにポリマーゲル中でのMg^<2+>の酸化還元挙動に及ぼす対陰イオンと媒質の影響を明らかにし,Mg金属および合金の還元析出のための条件を明らかにした。Ln^<3+>については還元析出の条件を得るには至らず,さらなる検討を要した。3.非水媒体中における遷移金属複酸化物の酸化還元に及ぼす溶液イオン構造の影響高エネルギー密度二次電池への応用のために,遷移金属複酸化物の酸化還元挙動に及ぼす非水電解質の組成(溶媒および電解質塩の種類)の影響を調査した。電解質組成は固液界面での電荷移動過程に大きな影響を及ぼすことを明らかにした。マグネシウムやアルミニウム,希土類金属等の多価イオン金属種の電気化学過程を利用した電気化学エネルギー変換デバイス構築のための新規材料を創製することを目的として,本年度は以下の2課題について研究した。成果の一部は別記リストで報告したが,主要な結果を平成10年春開催予定の「電気化学会大会」ならびに「希土類討論会」で口頭発表する予定である。1.非水媒体中でのMg^<2+>の電気化学的挙動解析とMg^<2+>イオン伝導性ポリマー電解質の作製種々の極性有機溶媒中でのMg^<2+>の電気化学的挙動をサイクリックボルタンメトリー,ク-ロメトリー等により解析し,Mg/Mg^<2+>系に特有の高い過電圧の原因を調査した。Mg/Mg^<2+>電極系を電池等のデバイスに適用するには溶液系よりも固体電解質系の方が有利であるとの観点から,Mg^<2+>イオン伝導性ポリマー電解質の作製を試みた。ポリマーマトリックス構造,電解質塩の種類等,種々の構造パラメータを検討した結果,カチオン(Mg^<2+>)輸率はそれほど高くないものの,室温で5×10^<-4>Scm^<-1>の伝導度を示すポリマー電解質が得られた。2.多価カチオン伝導性ポリマー電解質のイオン伝導機構の解明ポリマー電解質中での多価カチオンの伝導挙動を明らかにするために,エチレンオキシドの繰り返しユニットで架橋したポリマーマトリックスに希土類(La,Ce,Y)塩を溶解分散した複合体を作製し,そのイオン構造を固体(ゲル)状態での蛍光スペクトル,ラマンスペクトル,NMR測定などから検討した。マトリックス中に適度な相互作用を持つ錯形成剤を共存させることで,塩のイオン解離が促進され,複合体が高いイオン伝導性を発現することを明らかにした。結果は希土類塩を溶解した有機溶媒溶液の物性と比較して考察した。本年度は以下の2課題について研究を進めた。

成果の一部は別記リストで報告したが,さらに平成11年度開催予定の「電気化学会大会」ならびに「第12回固体イオニクス国際会議」等で口頭発表する予定である。1.非水媒体中での1価,2価および3価陽イオンのイオン構造と伝導挙動の解明種々の極性有機溶媒,極性官能基を有するポリマーマトリックスおよびポリマーゲル中でのMg^<2+>やLn^<3+>(Ln:希土類金属)のイオン構造を分光学的手法と電気化学的手法により解析した。それらのイオン伝導挙動をLi^+のそれと比較検討することにより多価金属イオンに特有な構造および輸送特性を抽出した。とりわけ,価数の異なる陽イオンが共存する系で特異的な伝導挙動が発現することを見出し,これが実用デバイスの材料設計に応用可能であることを明らかにした。2.非水媒体中における遷移金属複酸化物の酸化還元に及ぼす溶液イオン構造の影響高エネルギー密度二次電池への応用のために,NiやMn等の遷移金属複酸化物の電気化学的酸化還元挙動に及ぼす非水電解質の組成(溶媒および電解質塩の種類)の影響を調査した。直流分極法と交流インピーダンス法の解析結果から,電解質組成は酸化物固体と非水電解質の界面で形成される「固体電解質相」の構造と物性に大きな影響を及ぼし,これが実用デバイスの設計に大きく関わることを明らかにした。
20〜30年で安定化する持続可能型埋立最終処分場に関する研究

循環型社会が仮に実現したとしても、資源化処理に伴って残渣が発生し、埋立処分の必要性はなくならない。最終処分場は短期・長期のリスクを発生することから、次世代に対する負の遺産とならないよう、また地域住民が受け入れられ、新たな施設建設が可能となるような「循環型社会における埋立地のあるべき姿」を明らかにし、世に提案することを目的とした。主な成果は、以下のとおりである。1)社会的受容性:住民、行政へのアンケート調査を行い、埋立地に対して感じている不安と建設反対の関係を検討した。一般住民の反対は漠然としたイメージの悪さが主要な原因であり、施設建設が現実になると意識が変化することを明らかにした。2)埋立物の質・量:これまでデータの少なかった埋立物の特性を、数多くの試料を採取し、分析することで明らかにした。さらに有機物、重金属負荷を低減するのに有効な各種の資源化・中間処理プロセスの選択シナリオとその効果を評価した。3)埋立地の前処理機能:早期安定化を図るために考えうる前処理機能・設備の技術と機能に関し、国内外の文献サーベイを行った。また埋立地そのものを前処理として使用するとの考え方も含め、今後のあり方について提案した。4)低有機物負荷型埋立地の安定化機構:焼却残渣、不燃物主体の低有機物負荷埋立地における有機化合物、重金属の挙動に関する実験的検討を行い、さらに有機物安定化の指標である腐食物質生成と流出特性を検討した。5)埋立地内の長期的安定化:日本における浸出水質データを解析し、安定化指標ごとの長期的傾向を明らかにした。また、廃地下空間を利用した新たな埋立処分概念の可能性について検討した。各研究課題毎に,進展状況を示す。1.「住民の埋立地受容性指標の研究」:3種類の住民アンケートを行った。その結果、焼却施設より埋立地に嫌悪感を持っている。見学すると許容度が高くなる。等のことが分かった。2.「循環型社会における都市ごみ埋立物の量と物理組成に関する研究」:北海道内の3自治体を対象に埋立廃棄物について調査を行った。(1)"処理できないものは埋立地へ"という図式にある.(2)埋立物中の有機物量が20-40%もある。(3)重金属含有濃度もZn, Cu, Pb, Sb, Cd, Seで高い。3.「都市ごみ埋立物中の重金属組成・溶出特性に関する研究」:都市ごみガス化溶融炉から発生する溶融飛灰の連続溶出試験を行い,長期間降雨にさらされたときの溶出濃度の変化に関する実験を行った。また、長期間を経過して溶出する機構について文献調査を行った。4.「都市ごみ埋立地の持つべき前処理機能・設備に関する研究」:埋立前処理による埋立地の負荷軽減を行っているドイツの文献調査を行った。国内の前処理実証事例として埋立前洗浄として焼却灰の水洗浄(散水洗浄、機械洗浄)を行った事例の文献調査をおこなった。5.「低負荷準好気性埋立実験による安定化研究」:焼却残渣の炭酸化による有害物質の安定化、廃棄物埋立地における有機物と有害物質との相互作用、廃棄物埋立地における腐食物質の生成および特性の課題を進行させた。また,埋立時期の異なる3ヶ所の埋立地(埋立区画)から浸出水を採取し,有機物や重金属を対象に安定化との関係を検討した。6.「埋立層内における長期的な物質間の相互作用と浸出能に関する研究」:腐食物質と重金属及び疎水性有機汚染物質との相互作用、超長期的なシミュレーションモデル、全国の浸出水データ解析を行い、長期的な安定化現象について研究を進めた。

最終処分場は短期・長期のリスクを発生することから、次世代に対する負の遺産とならないよう、また地域住民が受け入れられ、新たな施設建設が可能となるような「循環型社会における埋立地のあるべき姿」を明らかにし、世に提案することを目的とした。主な成果は、以下のとおりである。1)社会的受容性:住民、行政へのアンケート調査を行い、埋立地に対して感じている不安と建設反対の関係を検討した。一般住民の反対は漠然としたイメージの悪さが主要な原因であり、施設建設が現実になると意識が変化することを明らかにした。2)埋立物の質・量:これまでデータの少なかった埋立物の特性を、数多くの試料を採取し、分析することで明らかにした。さらに有機物、重金属負荷を低減するのに有効な各種の資源化・中間処理プロセスの選択シナリオとその効果を評価した。3)埋立地の前処理機能:早期安定化を図るために考えうる前処理機能・設備の技術と機能に関し、国内外の文献サーベイを行った。また埋立地そのものを前処理として使用するとの考え方も含め、今後のあり方について提案した。4)低有機物負荷型埋立地の安定化機構:焼却残渣、不燃物主体の低有機物負荷埋立地における有機化合物、重金属の挙動に関する実験的検討を行い、さらに有機物安定化の指標である腐食物質生成と流出特性を検討した。5)埋立地内の長期的安定化:日本における浸出水質データを解析し、安定化指標ごとの長期的傾向を明らかにした。また、廃地下空間を利用した新たな埋立処分概念の可能性について検討した。
準定常負イオン源におけるビーム引出界面の物理過程と粒子ダイナミクス制御

高性能負イオンビームの開発研究は、磁場閉じ込め核融合研究や大型加速器実験の進展を支える重要な基盤技術として、大電力化、定常化が進められてきた。本研究では、間近に迫る国際熱核融合実験炉(ITER)計画を進めるうえで、急務の課題となっているビーム光学設計の最適化のための課題解決を目指す。具体的には、マックスプランク研(ドイツ)で試験が開始されているITER用高周波負イオン源に、日本(核融合研)で開発されているビーム引出領域の負イオン挙動計測と負イオンビーム引出界面の密度分布計測を実施する。これにより、1000秒オーダーの準定常負イオン源において、負イオン生成からビーム引出までの負イオンダイナミクスの評価、及び電子が極めて少ない(1%以下)プラズマのビーム引出界面形成の物理モデルを構築することにより、ビーム光学設計の課題を解決し、準定常負イオンビームの飛躍的な高性能化を実現する。2018年度は、共同研究のキックオフ会合をマックスプランク研究所で開催し、具体的な共同実験の提案を行い、計測装置の設計条件、設置環境、取り合い等の確認作業を行った。ビーム検出器は、日本側で設計製作を実施し、計測器の設置方法及び外部駆動方法に関する設計は、マックスrプランク研究所側で行うことに合意した。2019年度から具体的な計測器の設計、製作に取り掛かるための準備が完了でき、2018年度の当初予定通りの計画を実施できた。本共同研究は、2018年から2022年の5か年計画で申請書通りに採択された。5年間に実施する内容は、2018年度の計画は、3つの共同実験を行うことにより、負イオンビーム光学設計の課題を解決する。具体的な共同実験項目は、実験1:負イオンビーム界面の電磁場応答評価実験2:粒子ダイナミクス制御実験3:最適化プラズマ電極によるビーム光学改善の実証である。2018年度の計画は、まず、実験1取り組みを開始することであり、本共同研究のメンバーでマックスプランク研究所を訪問し、具体的な共同実験の提案を行い、計測装置の設計条件、設置環境、取り合い等の確認作業を行った。ビーム検出器は、日本側で設計製作を実施し、計測器の負イオンビーム試験装置BATMANへの設置方法及び外部駆動方法に関する設計は、マックスプランク研究所側で行うことに合意した。実験2、実験3についても計画を議論し、必要性を共有できた。以上の理由により2018年度の当初予定を十分に達成することができた。実験1については、2019年度に計測器の設計、製作を日本側で完了する。また、計測器の設置方法、および駆動方法の設計をマックスプランク側で設計、装置改造を行う。2019年度内に取り付け完了、2020年度に実験の実施の予定である。実験2については、研究分担者の中野氏が先方のマックスプランク研と実施してきた共同研究との連携が可能であることがわかり、中野氏を中心に2019年度から取り組む。具体的には、稼働式静電プローブの改造と粒子挙動を制御をビーム計測と合わせて実施する。この実験は、負イオンビーム試験装置ELISEを使って実施する予定である。実験3は、これらの成果を受けて、2020年から具体的に取り組む計画である。

具体的な共同実験項目は、実験1:負イオンビーム界面の電磁場応答評価実験2:粒子ダイナミクス制御実験3:最適化プラズマ電極によるビーム光学改善の実証である。2018年度の計画は、まず、実験1取り組みを開始することであり、本共同研究のメンバーでマックスプランク研究所を訪問し、具体的な共同実験の提案を行い、計測装置の設計条件、設置環境、取り合い等の確認作業を行った。ビーム検出器は、日本側で設計製作を実施し、計測器の負イオンビーム試験装置BATMANへの設置方法及び外部駆動方法に関する設計は、マックスプランク研究所側で行うことに合意した。実験2、実験3についても計画を議論し、必要性を共有できた。以上の理由により2018年度の当初予定を十分に達成することができた。本共同研究は、2018年から2022年の5か年計画で申請書通りに採択された。5年間に実施する内容は、2018年度の計画は、3つの共同実験を行うことにより、負イオンビーム光学設計の課題を解決する。実験1については、2019年度に計測器の設計、製作を日本側で完了する。また、計測器の設置方法、および駆動方法の設計をマックスプランク側で設計、装置改造を行う。2019年度内に取り付け完了、2020年度に実験の実施の予定である。実験2については、研究分担者の中野氏が先方のマックスプランク研と実施してきた共同研究との連携が可能であることがわかり、中野氏を中心に2019年度から取り組む。具体的には、稼働式静電プローブの改造と粒子挙動を制御をビーム計測と合わせて実施する。この実験は、負イオンビーム試験装置ELISEを使って実施する予定である。実験3は、これらの成果を受けて、2020年から具体的に取り組む計画である。研究分担者の派遣が不要になったため、繰越金が生じた。2019年度の研究について、計測器の設計、製作が順調に進んだ場合に計測器取り付け時に対応するための旅費として繰越金を使用予定である。
輻射熱の影響を考慮した構造物の熱応力解析とその逆解析

土木構造物の多くが自然環境に曝されており,必然的に気象変動の影響を受けることになる.自然界の現象をモデル化し,構造物への影響を調べるのが本研究の主目的である.本研究では特に,気象因子が構造内部の温度変化にどのように関わりを持っているかに注目している.そのため,構造物とそれを取り巻く自然環境との境界面における熱収支のモデルを確立することが重要である.構造物の温度に影響する外的因子として,気温,太陽からの輻射熱,風速,水分の蒸発散などの気象作用などがあり,構造物とそれを支持している地盤の密度,比熱,熱伝導率に加え,熱源がある場合にはそれを考慮する必要がある.一番複雑な現象は,構造物と自然環境との界面の条件である.構造物と大気の間の温度差による対流熱伝達,太陽および大気からの全天日射量,構造物から大気へ,また逆に大気から構造物へ移動する赤外放射量,さらに,構造物の表面では雨水などの蒸発散による気化熱の影響も考えられる.これらの因子を組み込んだ境界面のモデル化を行い,伝熱解析をすると構造内部の温度変化を推定することができる.ここで問題となるのは,自然環境との境界モデルの検証である.本研究と並行して民間企業との共同研究を組み,屋外で構造物と気象因子の相互作用の観測を行うため実験を行っている.境界モデルで必要な上向きと下向きの全天日射量,上向きと下向きの赤外放射量,露点温度,風速,コンクリート躯体内部の温度変化等を観測している.これらに実験を通して,季節の変化,天候の変化にも対処できる境界モデルの構築を目指している.これまでの研究の成果を総合すると,雨天時を除きかなり精度良く構造内部の温度変化を追跡できることが明らかになった.土木構造物の多くが自然環境に曝されており,必然的に気象変動の影響を受けることになる.自然界の現象をモデル化し,構造物への影響を調べるのが本研究の主目的である.本研究では特に,気象因子が構造内部の温度変化にどのように関わりを持っているかに注目している.そのため,構造物とそれを取り巻く自然環境との境界面における熱収支のモデルを確立することが重要である.構造物の温度に影響する外的因子として,気温,太陽からの輻射熱,風速,水分の蒸発散などの気象作用などがあり,構造物とそれを支持している地盤の密度,比熱,熱伝導率に加え,熱源がある場合にはそれを考慮する必要がある.一番複雑な現象は,構造物と自然環境との界面の条件である.構造物と大気の間の温度差による対流熱伝達,太陽および大気からの全天日射量,構造物から大気へ,また逆に大気から構造物へ移動する赤外放射量,さらに,構造物の表面では雨水などの蒸発散による気化熱の影響も考えられる.これらの因子を組み込んだ境界面のモデル化を行い,伝熱解析をすると構造内部の温度変化を推定することができる.ここで問題となるのは,自然環境との境界モデルの検証である.本研究と並行して民間企業との共同研究を組み,屋外で構造物と気象因子の相互作用の観測を行うため実験を行っている.境界モデルで必要な上向きと下向きの全天日射量,上向きと下向きの赤外放射量,露点温度,風速,コンクリート躯体内部の温度変化等を観測している.これらに実験を通して,季節の変化,天候の変化にも対処できる境界モデルの構築を目指している.これまでの研究の成果を総合すると,雨天時を除きかなり精度良く構造内部の温度変化を追跡できることが明らかになった.気象変動が土木構造物に影響する事は容易に推測できる.気象は1年を周期として四季により大きく変動している,1日の中でも昼と夜ではかなり気温差もある.このような変化によって,構造物内部の温度も変動する.さらに,温度応力も時々刻々変化する.このような変化が構造物にどのような影響を与えるかを検討するのがこの研究の目的である.今年度は,特に構造物表面における熱収支に注目し,気象変動と構造物内部の温度変化の関係について検討している.構造物表面では,顕熱輸送量,全天日射による正味短波放射量,正味長波放射量,潜熱輸送量などを考慮する必要がある.正味短波放射量は直接測定もできるが,理論的に算出する方法も提案されている.長波放射量も同様に直接計算もできるが,露点温度あるいは相対湿度から推定する方法も提案されている.本年度の研究では,過去の提案式を整理し,温度解析を行い構造内部の温度変化を推定するソフト開発を行っている.対象とする構造物は1次元モデルで表されると仮定している.計算式から得られる結果を検証するため,別途行っている他機関との共同研究において,コンクリート模型を作成しこれらの諸量を計測する実験を行っている.計算した正味短波放射,正味長波放射と提案式の結果と比較し,提案式の優劣を評価している.さらに,理論的に求めた温度と測定温度を比較し,温度推定式の精度を検討している.最後に,逆解析を行い構造体の熱特性値を推定している.簡単な構造であるコンクリート躯体とアスファルト道路を対象として研究を行っている.土木構造物の多くが自然環境に曝されており,必然的に気象変動の影響を受けることになる。自然界の現象をモデル化し,構造物への影響を調べるのが本研究の主目的である。本研究では特に,気象因子が構造内部の温度変化にどのように関わりを持っているかに注目している。そのため,構造物とそれを取り巻く自然環境との境界面における熱収支のモデルを確立することが重要である。

構造物の温度に影響する外的因子として,気温,太陽からの輻射熱,風速,水分の蒸発散などの気象作用などがあり,構造物とそれを支持している地盤の密度,比熱,熱伝導率に加え,熱源がある場合にはそれを考慮する必要がある。一番複雑な現象は,構造物と自然環境との界面の条件である。構造物と大気の間の温度差による対流熱伝達,太陽および大気からの全天日射量,構造物から大気へ,また逆に大気から構造物へ移動する赤外放射量,さらに,構造物の表面では雨水などの蒸発散による気化熱の影響も考えられる。これらの因子を組み込んだ境界面のモデル化を行い,伝熱解析をすると構造内部の温度変化を推定することができる。ここで問題となるのは,自然環境との境界モデルの検証である。本研究と並行して民間企業との共同研究を組み,屋外で構造物と気象因子の相互作用の観測を行うため実験を行っている。境界モデルで必要な上向きと下向きの全天日射量,上向きと下向きの赤外放射量,露点温度,風速,コンクリート躯体内部の温度変化等を観測している。これらに実験を通して,季節の変化,天候の変化にも対処できる境界モデルの構築を目指している。これまでの研究の成果を総合すると,雨天時を除きかなり精度良く構造内部の温度変化を追跡できることが明らかになった。
チタンと硬質レジンの接着に関する研究

純チタンを用いて表面にサンドブラスト処理、化学研磨処理および油中形彫放電加工処理を施した試験片を作製し、接着技法の異なる硬質レジンのDentacolorとNew Metacolorの2種類の接着性能を圧縮剪断試験にて評価した。その結果、サンドブラスト処理面に対してDentacolor、New Metacolor共に最も大きな接着強さを示し、水中1ケ月保管後でも、大気中24時間後と同等の強さを保っていた。化学研磨処理面に対するDentacolorの接着強さは、サンドブラスト処理と同等の値が得られたものの、New Metacolorでは24時間後にはサンドブラスト処理の約75%、1ケ月後には約25%まで低下した。放電加工処理ではDentacolor、New Metacolor共に他の条件に比べて接着強さが1/21/3と小さな値となった。また、サーマルサイクルにより負荷を加えるとDentacolor、New Metacolor共に全ての処理条件において接着強さが低下した。DentacolorとNew Metacolorを比較すると全ての条件においてDentacolorの方が相対的に接着強さで高い値を示し、水中1ケ月保管後でも24時間後と同等の接着強さが得られた。これは、Dentacolorのシリコーター法は金属表面に付着させたSi分子に、シランカップリング材を介して有機層と接着させるシステムで、特別な装置が必要となり操作にやや手間がかかるものの、金属表面性状の影響を受けにくいためと考えられる。しかし、New Metacolorは4-META含有のボンディング材を塗布するだけの簡便なものであるが、金属の種類や表面性状などの影響を受けやすいために、接着強さが劣ると考えられる。以上のことから純チタンのサンドブラスト処理をしたものは、コバルト・クロム合金と同程度の高い接着強さが得られたことで、純チタンの硬質レジン前装冠への応用が可能であると考えられる。
地理空間情報を対象とするデータ・ストーリーテリングのための基盤技術開発

ビッグデータ活用における可視化は,データ可視化とも呼ばれ,従来の可視化技術と比較してデータ主導的であり,データの内容理解・洞察獲得や,データにより伝えたい主題の的確な伝達が重視される.中でも本研究は,データ・ストーリーテリングと呼ばれる,ストーリー形式の新しい情報伝達・可視化手法に着目する.本研究の対象は,SNSやスマートフォンによる経路案内を代表とする,コミュニケーションや行動支援のためのサービスにより大量に生産されている,実世界の位置や場所に関する情報(地理空間情報)である.(1)地理空間情報を対象とするデータ・ストーリーテリングを実現しているコンテンツを収集し,(2)ストーリー進行と注目する地理的位置や領域の移動の関係に着目して,地理空間情報を対象とするデータ・ストーリーテリングの基礎的モデルを構築し,本モデルを用い,(3)データ・ストーリーテリングコンテンツの提示・半自動生成を含む編集環境を提案する.上記の目的の下で,本年度は,関連研究・システム・コンテンツの調査を行った.申請書に記載した計画に準じた進捗があった.31年度は以下を行う計画である.・場所所情報抽出エンジンの開発・対象コンテンツの収集および各フレームへの時空間属性付与ビッグデータ活用における可視化は,データ可視化とも呼ばれ,従来の可視化技術と比較してデータ主導的であり,データの内容理解・洞察獲得や,データにより伝えたい主題の的確な伝達が重視される.中でも本研究は,データ・ストーリーテリングと呼ばれる,ストーリー形式の新しい情報伝達・可視化手法に着目する.本研究の対象は,SNSやスマートフォンによる経路案内を代表とする,コミュニケーションや行動支援のためのサービスにより大量に生産されている,実世界の位置や場所に関する情報(地理空間情報)である.(1)地理空間情報を対象とするデータ・ストーリーテリングを実現しているコンテンツを収集し,(2)ストーリー進行と注目する地理的位置や領域の移動の関係に着目して,地理空間情報を対象とするデータ・ストーリーテリングの基礎的モデルを構築し,本モデルを用い,(3)データ・ストーリーテリングコンテンツの提示・半自動生成を含む編集環境を提案する.上記の目的の下で,本年度は,関連研究・システム・コンテンツの調査を行った.申請書に記載した計画に準じた進捗があった.31年度は以下を行う計画である.・場所所情報抽出エンジンの開発・対象コンテンツの収集および各フレームへの時空間属性付与場所情報抽出エンジン,および,対象コンテンツの収集および各フレームへの時空間属性付与に関するシステム開発に使用する.