hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
その場観察走査トンネル顕微鏡システムの試作とSCCき裂初生過程の原子オ-ダ観察

この試作システムを用いて,昨年度に引き続いてまず実験室空中において,鋭敏化処理を行ったSUS304オ-ステナイト系ステンレス鋼の応力腐食割れき裂の先端形状の3次元形状の超高倍率観察を行った.表面き裂は,き裂先端に向かって徐々に浅くなっていくこと,き裂先端に楕円状の腐食溶解部が生じる場合があること,き裂をはさんだ両面で表面の高さが大きく異なる場合があること,き裂は進展後,結晶学的な優先方位に沿って溶解することによりき裂幅が大きくなることなどを明らかにした.さらに,水溶液環境下においてビッカ-ス圧痕ならびに鋭敏化処理オ-ステナイト系ステンレス鋼の粒界腐食成長過程のその場STM観察が可能であることを示して,本試作システムの有用性を明らかにした.さらに,応力腐食割れ試験のように,試料表面に腐食生成物が厚く生じる場合は,トンネル電流の検出が困難となる場合があり,このような場合に対しては,原子間力を測定することにより3次元形状を求める,走査型原子間力顕微鏡(AFM)が適していることなど,超高分解能3次元観察によってはじめて明らかになった貴重な成果が得られた.
極低温における溶接部の破壊強度特性評価システムの開発

本研究は、大型溶接構造物を対象に、極低温下における溶接部の破壊強度特性を解明し、高強度・高靱性を有する極低温用構造材料の最適溶接設計を含めた溶接部極低温破壊強度特性評価システム開発を行ったものである。すなわち、核融合炉超伝導マグネット構造健全性評価に資することを目的に、2年間の研究を実施し、以下の成果を得た。1.核融合炉超伝導マグネット用構造材料として開発されたJN1極厚鍛造材のインコネル625系溶加材を用いたTIG溶接材(板厚200mm)を対象に、液体ヘリウム温度(4K)における弾塑性破壊靱性J_<IC>試験を行い、J_<IC>に及ぼす窒素含有量、鈍化直線の傾き及び有効データの分布の影響を解明し、極低温下における溶接部の破壊靱性評価を行った。また、極低温破壊に伴う発熱・温度上昇測定を行い、発熱・温度上昇とJ積分変化量の関係を明らかにした。2.JJ1極厚鍛造材の共金系溶加材を用いたTIC溶接材(板厚200mm)の4KにおけるJ_<IC>試験を行い、J_<IC>に及ぼす窒素含有量、介在物及び2次割れの影響を解明し、極低温用構造材料の最適溶接方法に関する考察を加えた。また、JJ1鍛造材のコンパクト試験片を対象とした弾塑性有限要素解析を行い、極低温破壊力学的挙動及び発熱・温度上昇の発生メカニズムを解明した。大型ヘリカル装置の超伝導マグネット用構造材料SUS316の電子ビーム溶接材(板厚200mm)を対象に、極低温破壊靱性に及ぼす試験片寸法、疲労予き裂導入温度及び溶接金属中のフェライトの影響を解明した。また、き裂進展に及ぼす溶接金属組織の影響を考察した。4.アコースティックエミッションを用いたき裂進展のモニタリングを行い、有益な結果を得た。5.溶接部の極低温スモ-ルパンチテストを行い、試験結果に及ぼす負荷速度の影響を解明した。また、スモ-ルパンチテストより得られる破壊等価ひずみとJ_<IC>試験より得られる破壊靱性の関係を考察し、小型試験片による溶接部極低温破壊強度特性評価を行った。本研究は、極低温における溶接部の破壊強度特性を解明し、高強度・高靱性を有する極低温構造材料の最適溶接設計法についても検討している。核融合炉超伝導マグネット構造健全性評価に資するため、溶接部極低温破壊強度特性評価システムの開発を行ったものであり、得られた成果を要約すると以下の通りである。1.核融合炉超伝導マグネット用構造材料として開発されたJN1極厚鍛造材のインコネル625系溶加材を用いたTIG溶接材(板厚200mm)を対象に、液体ヘリウム温度(4K)における破壊靱性試験を行った。破壊靱性値(J_<IC>)はASTM E813-87規格に準拠して求め、J_<IC>に及ぼす試験片採取位置及び窒素含有量の影響を解明した。また、極低温破壊に伴う発熱・温度上昇測定も行い、考察を加えた。2.JJ1極厚鍛造材の共金系溶加材を用いたTIG溶接材(板厚200mm)の4KにおけるJ_<IC>試験を行い、J_<IC>に及ぼす試験片採取位置、窒素含有量、介在物、溶接欠陥の影響及び極低温破壊に伴う発熱・温度上昇を解明した。3.大型ヘリカル装置の超伝導マグネット用構造材料SUS316の電子ビーム溶接材(板厚75mm)を対象に、4KにおけるJ_<IC>試験を行い、J_<IC>に及ぼす試験片採取位置の影響を解明し、き裂進展挙動についても考察を加えた。4.アコースティックエミッションを用いたき裂進展のモニタリングに着手し、基礎的検討を行った。5.溶接部の極低温スモ-ルパンチテストに関しては、試験装置の製作を行い、一部実験を開始した。6.破壊靱性試験片を対象に、残留熱応力分布、き裂先端の応力分布、J積分及びき裂進展に伴う発熱・温度上昇に関する溶接部の材質・強度的不均質性を考慮した有限要素解析に着手し、一部興味ある結果を得ている。本年度は、金属材料を対象とした試験法に準拠してJ_<IC>試験を行い、溶接部特有の極低温破壊挙動を把握した。また、溶接部の特性を考慮した破壊・変形に関する数値シミュレーションを行い、溶接部極低温破壊強度特性評価システム開発に向けて有益な結果を得ている。2.JJ1極厚鍛造材の共金系溶加材を用いたTIC溶接材(板厚200mm)の4KにおけるJ_<IC>

試験を行い、J_<IC>に及ぼす窒素含有量、介在物及び2次割れの影響を解明し、極低温用構造材料の最適溶接方法に関する考察を加えた。また、JJ1鍛造材のコンパクト試験片を対象とした弾塑性有限要素解析を行い、極低温破壊力学的挙動及び発熱・温度上昇の発生メカニズムを解明した。大型ヘリカル装置の超伝導マグネット用構造材料SUS316の電子ビーム溶接材(板厚200mm)を対象に、極低温破壊靱性に及ぼす試験片寸法、疲労予き裂導入温度及び溶接金属中のフェライトの影響を解明した。また、き裂進展に及ぼす溶接金属組織の影響を考察した。4.アコースティックエミッションを用いたき裂進展のモニタリングを行い、有益な結果を得た。5.溶接部の極低温スモ-ルパンチテストを行い、試験結果に及ぼす負荷速度の影響を解明した。また、スモ-ルパンチテストより得られる破壊等価ひずみとJ_<IC>試験より得られる破壊靱性の関係を考察し、小型試験片による溶接部極低温破壊強度特性評価を行った。本研究は、大型溶接構造物を対象に、極低温下における溶接部の破壊強度特性を解明し、核融合炉超伝導マグネット構造健全性評価に資することを目的に、高強度・高靭性を有する極低温構造材料の最適溶接設計を含めた溶接部極低温破壊強度特性評価システム開発を行ったものである。得られた成果を要約すると以下の通りである。1.オーステナイト系ステンレス鋼JN1極厚鍛造材のインコネル625系溶加材を用いたTIG溶接材(板厚200mm)を対象に、弾塑性破壊靭性J_<IC>に及ぼす鈍化直線傾き及び有効データ分布の影響を解明し、極低温下における溶接部の破壊靭性評価を行った。また、発熱・温度上昇評価を行い、極低温破壊に伴う発熱・温度上昇とき裂進展前後のJ積分変化量の関係を明らかにした。2.オーステナイト系ステンレス鋼JJ1極厚鍛造材の共金系溶加材を用いたTIG溶接材(板厚200mm)を対象に、極低温破壊靭性に及ぼす介在物間平均距離及び介在物の大きさの影響を解明し、極低温構造材料の最適溶接方法に関する考察を加えた。また、JJ1鍛造材の破壊靭性試験片を対象とした弾塑性有限要素解析を行い、極低温破壊力学的挙動及び発熱温度上昇の発生メカニズムを解明した。3.オーステナイト系ステンレス鋼SUS316電子ビーム溶接材(板厚75mm)を対象に、極低温破壊靭性に及ぼす試験片寸法、疲労予き裂導入温度及び溶接金属中のフェライトの影響を解明した。また、き裂進展挙動に及ぼす溶接金属組織の影響を考察した。4.溶接部の極低温スモ-ルパンチテストより得られる破壊等価ひずみと破壊靭性の関係を考察し、小型試験片を用いた溶接部極低温破壊強度特性評価を行った。
運動遂行時における一次感覚野および運動前野の役割について-脳磁図を用いた研究-

運動遂行時に脳から発生する磁界反応を計測・解析することにより,運動遂行時の体性感覚情報処理機構を明らかにすることを目的とした研究である.ワイヤー電極を用いた単一筋のMotor point刺激や点字様の触覚刺激などを利用して導出された体性感覚誘発磁界と自発運動時に誘発された運動関連脳磁界を比較し,運動遂行時における体性感覚情報処理過程の一部を明らかにすることができた.また光刺激を合図とした運動を行うことにより,運動開始前の脳活動の変位の一部を計測することに成功した.運動遂行時に脳から発生する磁界反応を計測・解析することにより,運動遂行時の体性感覚情報処理機構を明らかにすることを目的とした研究である.ワイヤー電極を用いた単一筋のMotor point刺激や点字様の触覚刺激などを利用して導出された体性感覚誘発磁界と自発運動時に誘発された運動関連脳磁界を比較し,運動遂行時における体性感覚情報処理過程の一部を明らかにすることができた.また光刺激を合図とした運動を行うことにより,運動開始前の脳活動の変位の一部を計測することに成功した.自発運動直後に誘発される運動誘発脳磁場および運動開始前に観察される運動準備磁場の電流発生源とその発生メカニズムを明確にすることを目的として本研究を実施している.はじめに,運動後の成分である運動誘発脳磁界第一および第二成分を検討した.1)自発運動遂行の運動範囲を小さく制限した課題遂行時に運動誘発脳磁界第二成分が大きくなることが明らかとなった.運動後120msec前後で観察される運動誘発脳磁界第二成分は不安定な波形であるが,この成分を検討する場合,運動範囲を小さくした課題を設定する必要性があることが示唆された.2)皮膚表在刺激時における体性感覚誘発脳磁界を計測し,皮膚刺激後約50msecで大きな誘発磁界反応が観察されることが明らかとなった.3)ワイヤー電極を示指伸展筋に刺入し,電気刺激を用いて示指伸筋のみを単独収縮させた際の体性感覚誘発脳磁界を計測した.その結果,示指伸筋単独収縮時の体性誘発脳磁界は自発運動直後の運動誘発脳磁界第一成分と同様の反応であることが明らかとなった.この結果から,運動直後に観察される運動誘発脳磁界第一成分は皮膚や関節の受容器ではなく,筋紡錘の活動を反映していることが確認された.次に,運動開始前に観察される運動準備磁場の電流発生源の検討を開始している.まず,自発運動をセルフスピードで行う課題と,数種類の視覚刺激を合図とした運動を組み合わせて,運動準備磁場の成分を分析している.具体的には,運動の方向を認識させる視覚刺激課題や,異なる色や形を認識して運動遂行の有無を判断させる視覚刺激課題など複数の視覚刺激を作成して予備的実験を開始している.本研究では運動遂行時に脳から発生する磁界反応を計測・解析することにより,ヒトを対象とした運動制御機構のメカニズムの解明を目的としている.自発運動直後に記録される「運動誘発脳磁場」,および運動開始前に観察される「運動準備磁場」の電流発生源とその発生メカニズムを明確にする.まず,運動直後の成分である運動誘発脳磁界成分を検討することを目的として,軽度の皮膚触覚刺激時における脳磁界反応を計測・解析した.その結果,触覚刺激時には刺激後50ミリ秒程度で対側一次体性感覚野に強い活動がみられ,刺激後170ミリ秒で同側の二次体性感覚野の活動が認められた.また,触刺激の加圧時および除圧時ともに同様の結果が得られた.これらの活動は運動遂行後に誘発される運動誘発脳磁界の第二成分と同様の反応ではないかと推察された.次に,運動開始前の運動準備磁場の成分を検討するために,光刺激に反応して可能な限り早急に運動を開始する実験を実施した.3種類の光刺激をランダムに提示し,そのうち1種類の光刺激にのみ反応して可能な限り早く運動を遂行するように設定した.実験に先立ち,光刺激提示システムを作成し,光刺激の種類や刺激提示間隔を様々に設定できるプログラムを作成した.作成した光刺激を利用して運動遂行時の脳磁界反応を計測した結果,光刺激後約100ミリ秒後に一次視覚野の活動が見られ,約200ミリ秒後に運動開始直前の「運動磁場」,約300ミリ秒後に「運動誘発脳磁場」の第一成分が観察された.自発運動時の脳磁界反応に比較して,光刺激をトリガーとした運動時には運動準備磁場の大きさが小さく,先行研究の報告と同様であった.また,運動準備期間に一次運動野以外の活動が認められた被験者が数名いた.今回得られた結果ではデータにバラツキが認められたが,課題を修正することにより,運動準備磁場の電流発生源および意義を解析できる可能性が示唆された.(789字)運動関連脳磁界早期成分の電流発生源を明らかにすることを目的として2つの実験を行った.<実験1>対象は健常男性11名であった.脳磁界の計測には306チャネル全頭型脳磁界計測装置(Neuromag)を使用した.運動課題は,自己ペースでの示指伸展運動と,光刺激を利用したGo/NoGo課題(赤丸,青丸および赤四角の3種類の光をランダムに呈示し,赤丸呈示時のみ可能な限り早く示指を伸展する課題)の2種類とした.

その結果,自己ペースでの運動時においては運動開始直前の運動磁場および運動直後の運動誘発磁場は著明であったが,運動磁場より早期成分については電流発生源が明確でなかった.一方,Go/NoGo課題においては11名中2名で光刺激呈示後100ms付近(運動開始より約200ms前)に運動前野の活動が認められ,別の2名では光刺激後100ms付近で頭頂連合野に電流発生源が推定された.また,他の2名では光刺激提示前後に補足運動野の活動が認められた.残りの5名では運動磁場より早期に明らかな活動は認められなかった.このことから,運動開始前の電流発生源を推定するには,自発運動よりもGo/NoGo課題を利用した方が良いことが推察された.<実験2>6名の健常男性を対象として,実験1と同様の課題にて運動関連脳磁界波形を計測した後,3種類の光刺激に対する反応時間課題を3日間トレーニング(30回×3セット/1日)し,再度同じ課題遂行時の運動関連脳磁界反応を解析した。その結果,6名中3名で,トレーニング後に運動磁場の振幅が増加し,電流発生源の推定時の信頼性が向上した.さらに,推定された電流発生源の分散が減少する傾向が認められた.このことから,運動開始前の脳磁界反応を解析するには,ある程度運動が習熟している方が,脳磁界反応が安定し,電流発生源推定精度が向上することが明らかとなった。
抗腫瘍性抗生物質ダイネミシンAをモデルにしたDNA切断分子の設計と化学合成研究

ダイネミシンAは現在知られている最も強力な抗腫瘍性抗生物質の1つである。この強力な活性は、エンジイン部分の芳香化反応(Bergman反応)によって生成した炭素ラジカルがDNAを酸化的に切断することによる。本研究では、ダイネミシンAのアントラキノン部分の化学合成法を確立し、連続した不斉炭素が存在するCDE環部分の化学合成法、及びモデル化合物の生物活性について検討した。ダイネミシンAのアントラキノン骨格は、3-ピリジルアクリル酸から合成したD環を含むジエンとブロモナフトキノンとのDiels-Alder反応、芳香化反応によって構築した。ついでジエン由来の余分な炭素をBaeyer-Villiger反応で除去し、ジヒドロキノン体として目的とする中間体に導いた。さらにマグネシウムアセチリドを用いてエンジイン環導入のためのアセチレンの導入にも成功した。この合成法は、様々な置換基を持ったダイネミシンA類縁体の合成を可能にする柔軟性の高い方法である。CDE環部分の構築は、メトキシレピジンより合成したCD環を含むジエンをクロトン酸エステルとのDiels-Alder反応によって行い、E環上のすべての炭素原子を適切に導入することに成功した。さらに、エポキシ化によって酸素官能基を導入し、現在エンジイン環の導入を検討中である。昨年度までにダイネミシンAの活性発現に重要な部分を抽出したモデル化合物の両鏡像体の合成に成功していたが、今年度その生物活性についても検討した。その結果、ファージのDNAを用いたDNA切断活性測定ではほとんど差がなく、KB細胞を用いた細胞増殖阻害は(-)体がやや強い活性を示した。さらにラセミ体を用いたin vivoでのP388に対する抗腫瘍活性は1mgでT/C141%を示し、抗癌剤開発の新しいリ-ド化合物となり得ることを示した。
加速度ピックアップを用いた鋼管の高精度長さ計測システムの開発

前年度に引き続き,ハンマーにて鋼管に衝撃を与えたとき加速度ピックアップにより得られる信号の周波数分析及び振動モードの解析を行った。この結果、鋼管(固体中)には縦波、横波などによる複数の定在波モードが同時に生じるが,これらの内,縦波を用いれば鋼管長が比較的高精度に計測できることがわかった。ただ,実際のメーカにおけるスパイラル管(圧延鋼板を螺旋状に巻いて溶接する鋼管)に対する実証実験については,今後,機会を見つけて実施する予定である。なお,本研究におけるノウハウを利用すれば,電柱(コンクリート柱)の長さも計測できることがわかった。また,音響センサを用いた方式に関し,前年度は,鉄鋼メーカにおける鋼管は両端の開いた管であるため開口端補正を行う必要があることから、管長と開口端補正値を同時に計測する方式を考えたが,工場内では操業に伴う外乱音が絶えず(開端であるために)管内に入り、定在波を汚すため、これまでの方式をそのまま適用すると計測精度が大幅に劣化することがわかった。そこで,まず,(1)できるだけSN比の高い観測データを採取できるよう「最適音響センサ配置」について検討を行い、高精度な鋼管長の計測を行うための音響センサの配置法を考えた。更に、(2)得られた観測データを単に全て使用するのではなく、与えられた観測データの中からできるだけ外乱音に汚されていない時間帯(数秒)のデータを適応的に選ぶ「最適データウインドウ決定法」を考えた。これらの2つの方式を考えることにより,外乱音場においても音響センサを用いて高精度に鋼管長を計測できることがわかった。鉄鋼メーカなどにおいては,鋼管(パイプ)の出荷に際し,パイプの長さを計測する必要があるが,これまで2人の作業員が巻き尺によって長さ測定を行っており,人的コストがかかるだけでなく,巻き尺のたわみ等により1cm程度の誤差が生じるなどの理由から,低コストかつ高精度な管長計測手法が望まれている。このようなことから,本研究では(1)加速度ピックアップ及び(2)音響センサを用いた管長計測システムの開発を目的として研究を進めてきた。今年度はまず,これまでの研究におけるノウハウを活用すべく,(2)の音響センサ方式を主として研究を進めた。具体的には,まず,開口端を有するパイプにおいては開口端補正を行う必要があるが,この補正値は理論的に求まらないだけでなく,パイプと床の距離によっても値が変化するため,補正を行うことが非常に困難である。そこで,管の一端に蓋をした場合としない場合の二種類の管内音圧データを利用し、正確な開口端補正値と管長を同時に高精度計測するシステムを開発した。次に,工場内では絶えず操業に伴う外乱音が管内に入るため,これを考慮し,音圧データの中から適切なデータウインドウを自動的に選び出す方式を考えると共に,音響センサの最適な配置法を考えることにより,騒音場でも高精度計測が行える計測システムを提案した。また,(1)の加速度ピックアップ方式に関しては,種々のパイプを叩いたときに生じる表面波の周波数分析を行うことにより,(音響定在波とは異なる)表面波による定在波に関する知見を得ることができた。来年度は,(1)に関しては今年度の知見をもとに,パイプの表面波を利用した管長計測システムを考え,(2)に関しては,管内に生じる温度分布を考慮することにより,より実用的な管長計測システムの完成を目指す予定である。
生体ガスの空間イメージングシステムを用いた疾病スクリーニング検査への応用

呼気や皮膚から放出される生体ガスに含まれる揮発性化学情報の高感度・選択的・空間的な画像化を実現することである。疾患や体内の代謝に伴い呼気や皮膚ガスとして放出されるガス成分はその濃度が空間的・時間的に大きく変動する。その濃度変化や放出分布をリアルタイムで画像化し、空間情報も兼ね備えた生体ガス情報のイメージングが可能となれば、疾患部位の特定や濃度の連続測定が可能な、非侵襲診断・スクリーニング法となり得る。本申請課題は、疾患や代謝産物である揮発性化学成分を含む生体ガスを、光学的イメージング法により情報化が可能な計測システムを構築し、非侵襲的かつ簡便な疾患スクリーニング検査への応用を目指している。
カルコゲン-カルコゲン結合を有する環状不飽和化合物の合成,構造,反応

シス-エテンジチオレートのナトリウム塩を高希釈条件下でヨウ素を用いて酸化したところ,1,2,5,6-テトラチオシン1,ビシクロ三量体2および環状四量体3が得られた。また,メトキシカルボニル基を有するチタノセンジチオレン錯体を塩化スルフリルで酸化することにより,1,2-ジチエット4,1,2,5,6,-テトラチオシン誘導体5および16員環化合物6を得ることができた。生成物1,2,3,4,5の分子構造はX線結晶構造解析によって明らかにした。その結果,1および5は結晶状態でtwist型をとっていることがわかった。これらの実験結果は,1および5にはtwist型,chair型およびhalfchair型の三つのコンホ-マ-があり,その中でtwist型が最も安定である,という分子軌道法を用いた計算(MP2/D95^*)結果と一致した。また,ジチエット4の四員環はほぼ平面であり,16員環化合物3は分子内に空間を持つかご型構造をとっていることが明らかになった。テトラチオシン1はp-キシレン還流下でも安定であるが,アセトニトリル中では容易に二量化し16員環化合物3を与えた。ジチエット4は結晶状態では安定であったが,アセトニトリルあるいはクロロホルムなどの溶液中では環拡大が起こりテトラチオシン誘導体5および16員環化合物6を与えた。しかし,5はこれらの条件下では安定であり,1とは異なった挙動を示した。このことから,4は5を経由しないで6を生成することがわかった。テトラチオシン1のベンゼン溶液にパイレックスフィルターを通して光照射を行うと,2,3,6-トリチア-4-シクロヘキセニルチオアルデヒドが反応性中間体として選択的に生成していることがわかった。
18-19世紀の西アフリカとグローバル経済の関係の新解釈

本研究は、18-19世紀の近代世界経済の形成過程における西アフリカの役割に注目して、従来のアフリカ経済史・世界経済史のなかで強調されてきた従属論的解釈とは異なる歴史像を構想することを目的としている。具体的には、まず、貿易統計や同時代刊行物などに基づいて、同地域における奴隷貿易、一次産品の生産・輸出及び欧米・アジア商品に対する需要を明らかにする。また、先行研究に基づいて、東アフリカの状況と比較を試みる。そのような作業を通じて、生産・流通・消費における西アフリカの人々のエージェンシーの特徴をグローバル経済との相互作用のなかで究明し、その一方で、西アフリカ経済の史的発展パターンの解明を進める。本研究は、18-19世紀の西アフリカ経済とグローバル経済の相互作用について、綿布貿易の分析を中心として、生産者と消費者の主体性を明らかにしようとする試みである。その対象時期の19世紀半ばまでについては、過去の科研費プロジェクト等でデータ収集を進めてきたため、本年度は、主に(1)19世紀後半の統計データ収集と(2)先行研究の渉猟を行った。(1)の成果については、2019年2月に英国の国立公文書館を訪れて、Customs 8シリーズ(英国産品の輸出統計)とCustoms 10(外国産品・植民地産品の輸出統計)を集中的に収集した。収集したデータを申請者が所有しているデータと付き合わせたところ、19世紀を通じたイギリス綿布の西アフリカへの貿易動向が、品種別・地域別で明らかにすることができた。イギリス綿布貿易の総量(イギリスから西アフリカ)については、ベルリン会議(1884-85年)直前まで成長を続けていたことを確認した。また主要な貿易地域としては、1860年代半ばまではナイジェリア、1860年代後半は黄金海岸での取引規模が大きく伸び、1870年代末からポルトガル領アフリカ、1890年頃から仏領アフリカへの貿易領が伸びたことを数量的に明らかにした。インド綿布の貿易動向(イギリスから西アフリカ)については、貿易の伸び悩みが目立っていたが、1880年代から貿易統計の記載事項の変化のため、データが得られなくなることも確認した。その一方で、(2)先行研究から学んだことも踏まえて、2019年2月21日にオランダ・ユトレヒト大学の経済社会セミナーにて研究発表を行い、経済史研究者と意見交換を行う機会を得た。当初予定していた史料調査を通じて、イギリスの貿易統計からイギリス綿布の貿易動向を収集することができたことに加えて、ユトレヒト大学でのセミナー発表を通じて、今後詰めていくべき課題を得ることができたため。2019年度の研究方針は、大きく2点にまとめられよう。(1)これまでの研究活動と今回の研究成果を踏まえた成果を英文単著としてまとめる。本研究成果については、終章の議論に反映される予定である。(2) 19世紀のイギリス綿布の貿易動向については、20世紀初頭のデータを10年分ほど重ねることによって、より正確な理解に至ることができると考えられる。そのため、2019年度の夏に実施予定の史料調査では、当初の予定をやや拡張して20世紀の貿易データも収集する。また、量的な貿易動向の変化の背景にあった要因を先行研究や質的史料と重ね合わせることによって解明することを試みたい。その成果については、論文あるいは学会・研究会等で発表を試みる。

その一方で、(2)先行研究から学んだことも踏まえて、2019年2月21日にオランダ・ユトレヒト大学の経済社会セミナーにて研究発表を行い、経済史研究者と意見交換を行う機会を得た。当初予定していた史料調査を通じて、イギリスの貿易統計からイギリス綿布の貿易動向を収集することができたことに加えて、ユトレヒト大学でのセミナー発表を通じて、今後詰めていくべき課題を得ることができたため。2019年度の研究方針は、大きく2点にまとめられよう。(1)これまでの研究活動と今回の研究成果を踏まえた成果を英文単著としてまとめる。本研究成果については、終章の議論に反映される予定である。(2) 19世紀のイギリス綿布の貿易動向については、20世紀初頭のデータを10年分ほど重ねることによって、より正確な理解に至ることができると考えられる。そのため、2019年度の夏に実施予定の史料調査では、当初の予定をやや拡張して20世紀の貿易データも収集する。また、量的な貿易動向の変化の背景にあった要因を先行研究や質的史料と重ね合わせることによって解明することを試みたい。その成果については、論文あるいは学会・研究会等で発表を試みる。
リン及び窒素を含む非交互共役縮合多環複素環系の構築と新規複素環への変換

特異なπ-電子系を有する非交互共役縮合環化合物の橋頭位に窒素を導入した含窒素縮合複素環化合物は、興味ある物性や生理活性を持つことが知られている。先に、8-ホスホイミノ-1-アザアズレン誘導体及び関連含リン化合物を合成し、その構造を明らかにし報告した。今回の研究において、8-ホスホイミノ-1-アザアズレン誘導体の反応性を検討し、興味ある環化反応により縮合複素環合成に成功した。また、1-アザアズレンN-イリド類の双極性付加環化反応により新規縮合複素環を合成した。8-ホスホイミノ-1-アザアズレン誘導体とアルデヒド類との反応では、5-5-7員環を有する3環性化合物が得られた。一方、8-ホスホイミノキノリン誘導体とベンズアルデヒドとの反応は全く異なった5-6-7員環を有する3環性化合物が得られた。8-ホスホイミノ-1-アザアズレン誘導体と活性アセチレンとの反応では双極性付加環化反応が生起し、1:3-付加環化体(6-5-5-7員環を有する4環性化合物)及び1:4-付加環化体(5-6-6-6員環を有する4環性化合物)が得られた。この結果は、Heterocyclesに報告した。クラウンエーテル存在下、8-ブロモ-1-アザアズレンと塩基の反応によりデヒドロ-1-アザアズレンを発生させ、イソベンゾフランやフランで捕捉し、Diels-Alder型付加体及び双極性付加環化体を得た。生成物の構造はX線構造解析により決定し、アザアズレン骨格の結合交替について議論を行った。1-アザアズレンN-イリドと活性アセチレンとの反応では、置換基により異なったタイプの双極性付加環化反応し、反応は溶媒をMeCNからDMAと変化させると1,8-付加体が増加し、ルイス酸触媒により収率向上が見られた。この結果は、西日本大会で発表した。先に、8-ホスホイミノ-1-アザアズレン誘導体及び関連含リン化合物を合成し、その構造を明らかにした。今回の研究において、8-ホスホイミノ-1-アザアズレン誘導体及び関連含リン化合物、並びに1-アザアズレンN-イリド類の反応性を検討し、興味ある環化反応により縮合複素環合成に成功した。この結果は、公開シンポジウムで口頭発表した。1-アザアズレンN-イリドと活性アセチレンとの反応では、置換基により異なったタイプの双極性付加環化反応し、2-クロル体では8位及び8a位に環化した化合物が、2-ピペリジノ体では2位に環化した化合物が主生成物として得られた。これらの反応生成物の構造はX線構造解析により決定して。また、これらの反応はレギオ選択的に進行していることも見いだした。この結果は、Heterocyclesで速報として報告した。これらの研究を進めるために、新規な1-アザアズレン誘導体として、3-エチニル-1-アザアズレン誘導体を合成し、その環化反応も検討し、報告している。

クラウンエーテル存在下、8-ブロモ-1-アザアズレンと塩基の反応によりデヒドロ-1-アザアズレンを発生させ、イソベンゾフランやフランで捕捉し、Diels-Alder型付加体及び双極性付加環化体を得た。生成物の構造はX線構造解析により決定し、アザアズレン骨格の結合交替について議論を行った。この結果は、Heterocyclesに報告した。1-アザアズレンN-イリドと活性アセチレンとの反応では、置換基により異なったタイプの双極性付加環化反応し、反応は溶媒をMeCNからDMAと変化させると1,8-付加体が増加し、ルイス酸触媒により収率向上が見られた。この結果は、西日本大会で発表した。
超伝導撚線の電流分流特性と安定性に及ぼす影響に関する体系的研究

超伝導撚線の電流転流特性と安定性に関する既存データの収集を行い、現在までの研究で明らかになったことと今後の研究が必要な点について検討した。核融合実験用等に用いられるのケーブルインコンジット導体では、撚線の乱れによる素線毎のイングクタンスの相違により、素線真の電流分布に大きな差が生じることが実験的及び解析的に明らかにされてきた。平成6年度には2本撚線について電流転流特性及び安定性の実験を行い、素線絶縁をしない撚線では、クエンチした素線からもう一方の素線への電流の転流速度が熱の伝達に比べ十分に速く、また、過渡熱伝達の効果から、撚線の安定性が同じ断面積のモノリス線に比べて向上すること等が明らかになった。平成7年度には、撚線本数を3本とし、3本の撚線の初期電流分布が、安定性に及ぼす影響について実験を行った。その結果、安定性が、撚線間の初期電流分布によって一意的にきまるのではなく、外部磁場条件や通電電流値によって、安定性が最大となる初期電流分布が異なることが明らかになった。同様な結果は、素線間の接触抵抗を変化させた超伝導成型型撚線の実験でも得られ、接触抵抗が低く電流転流し易い導体の安定性が接触抵抗が大きく電流転流し難い導体の安定性よりもいつも高くなるわけではなく、外部磁場、通電電流、ヒーター入熱の時間幅などに依存して安定性の優劣が変化することが明かとなった。上記の実験結果は、超伝導撚線の安定性が、単に撚線間の電流転流特性のみできまるのではなく、安定性マージン、熱的な接触条件や冷却条件などの要因で変化することを示しており、安定な超伝導コイルとするためには、コイル中での使用条件に合わせた超伝導撚線の設計が必要であることが明かとなった。核融合実験用等に用いられるのケーブルインコンジット導体では、撚線の乱れによる素線毎のインダクタンスの相違により、素線間の電流分布に大きな差が生じることが実験的及び解析的に明らかにされてきた。また、様々なタイプの超伝導撚線について、素線間の接触抵抗と電流分流及び転流特性との関係について、多くの基礎実験や計算機シミュレーションが行われ、個々の実験データの説明ができる段階になってきている。しかし、電流転流特性と安定性に関する一般的な関係の把握はまだ十分ではなく、理論の確立と実験データによる裏付けが必要とされている。核融合研においても、2本撚線について電流転流特性及び安定性の実験を行い、素線絶縁をしない撚線では、クエンチした素線からもう一方の素線への電流の転流速度が熱の伝達に比べ十分に速く、また、過渡熱伝達の効果から、撚線の安定性が同じ断面積のモノリス線に比べて向上すること等が明らかになった。素線間が絶縁された超伝導撚線の電流分布は、撚線を電流リ-ドに接続する端部にロゴスキーコイルやシャントを取り付けることにより測定できる。しかし、素線間を絶縁していない撚線では、撚線途中で電流が転流するため、端部での電流分布測定では電流転流現象を測定できない。本研究では、撚線近傍にピックアップコイルを設置することにより、撚線の局所的な電流転流現象を測定することに成功した。

しかし、電流転流現象と安定性との関係について、実験結果と解析結果を比較検討するためには、電流分布のみではなく、電圧分布、温度分布等のより詳細なデータが必要となる。一方、電流転流と安定性の一般的な結果を得るためには、幅広い条件での多くの実験データの蓄積が必要である。両者を同時に満足する実験は困難であり、今後、最も重要なキ-となるパラメータの選定が重要であると考えられる。超伝導撚線の電流転流特性と安定性に関する既存データの収集を行い、現在までの研究で明らかになったことと今後の研究が必要な点について検討した。核融合実験用等に用いられるのケーブルインコンジット導体では、撚線の乱れによる素線毎のインダクタンスの相違により、素線間の電流分布に大きな差が生じることが実験的及び解析的に明らかにされてきた。平成6年度には2本撚線について電流転流特性及び安定性の実験を行い、素線絶縁をしない撚線では、クエンチした素線からもう一方の素線への電流の転流速度が熱の伝達に比べ十分に速く、また、過渡熱伝達の効果から、撚線の安定性が同じ断面積のモノリス線に比べて向上すること等が明らかになった。平成7年度には、撚線本数を3本とし、3本の撚線の初期電流分布が、安定性に及ぼす影響について実験を行った。その結果、安定性が、撚線間の初期電流分布によって一意的にきまるのではなく、外部磁場条件や通電電流値によって、安定性が最大となる初期電流分布が異なることが明らかになった。同様の結果は、素線間の接触抵抗を変化させた超伝導成型撚線の実験でも得られ、接触抵抗が低く電流転流し易い導体の安定性が接触抵抗が大きく電流転流し難い導体の安定性よりもいつも高くなるわけではなく、外部磁場、通電電流、ヒーター入熱の時間幅などに依存して安定性の優劣が変化することが明らかとなった。上記の実験結果は、超伝導撚線の安定性が、単に撚線間の電流転流特性のみできまるのではなく、安定性マージン、熱的な接触条件や冷却条件などの要因で変化することを示しており、安定な超伝導コイルとするためには、コイル中での使用条件に合わせた超伝導撚線の設計が必要であることが明かとなった。
日本語母語話者における英語音声の聴解プロセスの研究

勤務校である岩手大学教育学部で20度に担当し「英語音声学演習I」のなかで,履修生たちに「文」を対象とした英語音声のリスニング実験(「ディクテーション」および「テープおこし」)に取り組んでもらい,その提出された資料の分析を通して,日本語を母語とずる英語学習者による英語音声の聴解プロセスについてボトムアップ処理視点から考察を行ない,あわせて聴解の成否に関わる諸要因について追究した。具体的には,平成20度は,音節構造および強勢の型が聴解精度にどのような影響を及ぼすのかを追究するために,弱母音で始まる内容語の聴解にリスニング実験の主たる目的を限定し,データ制御をしつつその聴解プロセスを調査した。その結果,弱母音で始まる英語内容語で, VCCVもしくはVCVの音連続で始まる型をとり,かつ第2音節に強勢が置かれる語にういては,第1音節に含まれる弱母音が認識されないことが多く,この場合,強勢が置かれる2音節が「解析の起動点」となり,第2音に含まれる母音を手がかりにして「母語である日語を介しての耳」で受け止めて,第2音節に含まれるCV音の聴覚的印象から連想される語として聴解しようとする傾向が認められることが明らかになった。また,ディクテーションの回数を重ねていなかで,すでに聴解に成功した箇所の理解をもとに,それがる種の背景知識となって,聴解者の頭の中で文脈が形成され(文内文脈創出),全体の意味内容を推測しながら聴解の空白部分の埋め合わせを行ないつつ,相乗的に聴解が進められていくものであることも明らかになった。1.研究の具体的内容勤務校である岩手大学教育学部で平成19年度に担当した「英語音声学演習I」のなかで,履修生たちに「文」を対象とした英語音声のリスニング実験(「ディクテーション」および「テープおこし」)に取り組んでもらい,その提出された資料の分析を通して,日本語を母語とする英語学習者による英語音声の聴解プロセスについてボトムアップ処理の視点から考察を行ない,あわせて聴解の成否に関わる諸要因について追究した。2.研究の意義および重要性平成19年度に行なった取り組みから明らかになったことは以下の通りである。(1)英語音声の聴解において入力となる音連続を分節して語および形態素の両レベルでの処理が行なわれる際に,実質的語彙的な意味を担う要素(内容語・語幹)のほうが,形式的文法的関係を担う要素(機能語・接辞)よりも相対的に聴解の精度が高く,しかもこの関係が語および形態素の両レベルにおいて平行的に見られるということ,(2)入力となる音連続を分節化する際に,母語である日本語のCV型の聴解パターンが干渉することがあるということ,(3聴解プロセスにおいて文法知識が反映されるのは「反射的」ではなく「反省的」であるということ,つまり何度も繰り返し聴いていくなかで徐々に精度が高まつてくるということ,(4)英語音声の聴解においては,あくまでも入力となる音声をベースとしつつ,文法よりも意味のほうが優先されるものであるということ,以上のことが明らかになった。
セアンスに見る「経験」と「物語」生成の研究

華人宗教と呼ばれる三教合一的な宗教において行われている霊媒によるセアンスである問神のなかで、依頼者とのやりとりで交わされる対話を大きくわけると二つの方向から考えた。一つは社会イデオロギーの霊媒による反復行為として、もう一つは依頼者自身がすでに作り上げている物語の生成過程として、という方向である。イデオロギーの反復として考える場合、社会イデオロギーの貫徹と身体化について考えなければならない、そこで個人の経験について論考を深めるために、まず歴史をさかのぼって華人の経験や社会組織に着目し、既成の社会規範あるいは社会秩序と人々がどのような関係をもち、華人宗教の寺廟組織がそのなかでどのようなイデオロギー効果をもたらす存在となったのか検証を試みた、この成果は「シンガポールにおける華人の社会組織」としてまとめられた。また他方、依頼者自身がすでに作りあげている物語として考えた場合、問題の当事者ではなく、依頼者という立場の人々が、しかも大半が女性である彼女たちが置かれている社会的な位置や父権社会のなかでの家族の役割あるいは父権主義イデオロギーを支える祖先祭祀の役割などについて考えた。そして依頼者がもちだす依頼の物語のなかに、問題の当事者がどのように位置づけられいるのか、あるいは排除されているのかについて、邪術という点から検討し、その成果は「個人をめぐる語り」として著した。本年度はこれまで収集してきたシンガポールにおける道教系寺廟で霊媒と依頼者との間で繰り広げられたセアンスの個別事例を各々テクストとして対象化し、その上で病いや苦悩に関わる依頼者自身の「語り」や霊媒との相互行為の中で語りがどのように物語化されてゆくのかを明らかにした。その結果病いや苦痛に関わる感覚の相対化が霊媒とのやりとりのなかで、あるいは多くの依頼者たちがいつでも参与できるその公開性のなかに存在することが明らかになった。この成果は「相対化する自己-ーシンガポール道教系寺廟のシャーマニズム」として1997年10月25日に日本民族学会近畿地区例会で発表した。また本研究と関連して、セアンスに集う中国系の人々の19世紀以来のシンガポールへの移民史について、自らが語った語りを対象化し、さらに現在の多民族国家のなかでの移民という通時的な視点を導入し「シンガポールの広東阿媽--自らの意志で生き方を決めた人たち」として著書の一章を担当し著した。今後はセアンスの語りがもつ表象的機能に着目し、ディスクール分析を行う予定である。
超大型浮体式構造物における波浪応答抑制構造の開発研究

本研究では,防波堤を設置することなく箱型ポンツーン形式の超大型浮体式構造物の波浪応答を低減する方法について,解析・実験・実機適用性の3方面から検討し,その実用化を目指すことを目的とする.浮体応答低減の方法としては各種考えられるが,本研究では特に,没水水平板を浮体周縁部に取り付ける構造を取り上げ,本研究のより具体的な研究目的として,没水水平板による鉛直波浪応答低減のメカニズム解明,没水水平板を付加した箱型ポンツーン構造に対する波浪応答解析プログラムの開発,想定実機に対する最適構造の探索と試設計を通じた適用性検討,を設定する.平成12年度においては,前年度の成果をふまえ,さらに没水水平板の存在による応答低減効果を精度よく予測するための解析プログラムの開発に重点をおいた研究をおこなった.すなわち,平成11年度の成果プログラムによって,ほぼ,線形回折波理論によって定性的傾向はつかめたものの,完全な実験と解析との定量一致はみられなかった.その一因としては,解析モデルにおいて,水平板の流体抵抗効果のみ考慮し,ディフラクション効果(回折効果)については無視していたことが考えられた.そこで,これをも考慮した解析を本年度はおこなった.その結果,新日鉄における実験と京都大学での解析結果は工学的にはほぼ満足し得るレベルでの定量一致が得られ,線形回折波理論の厳密な適用によって,その応答は精度よく予測できることが実証された.本研究では、防波堤を設置することなく箱形ポンツーン形式の超大型浮体式構造物の波浪応答を低減する方法について、解析・実験・実機適用性の3方向から検討し、その実用化を目指すことを目的とする。浮体応答低減の方法としては各種考えられるが、本研究では特に没水水平板を浮体周縁部に取りつける構造をとりあげ、本研究のより具体的な研究目的として、没水水平版による鉛直波浪応答低減のメカニズム解明、没水水平板を付加した箱形ポンツーン構造に対する波浪応答解析プログラムの開発、想定実機に対する最適構造の探索と試設計を通じた適用性検討、を設定する。平成11年度においては、浮体応答低減のメカニズム解明に重点をおいた研究を実施した。浮体応答低減のメカニズムとしては、(a)没水水平板の鉛直動揺に伴う流体抵抗(付加質量力・造波減衰力)の効果、(b)没水水平板による波の反射・消効果、(c)上記以外の効果(造渦抵抗等)、が考えられる。この内、どのメカニズムが最も有意かを決定するため、(a)、(b)それぞれ単独の効果を断面2次元問題に対して解析により調べ、それら単独の効果により、全体系に対する実験結果がどこまで再現可能かを調べた。その結果、本研究で決定した没水水平板の設置範囲においては、流体抵抗の効果が支配的であり、水平板による反射・消波効果は2次的であることが示された。この成果は、最適な没水水平板の配置・設計法を開発する上で、最も基本的な知見を提供するものである。本研究では,防波堤を設置することなく箱型ポンツーン形式の超大型浮体式構造物の波浪応答を低減する方法について,解析・実験・実機適用性の3方面から検討し,その実用化を目指すことを目的とする.浮体応答低減の方法としては各種考えられるが,本研究では特に,没水水平板を浮体周縁部に取り付ける構造を取り上げ,本研究のより具体的な研究目的として,没水水平板による鉛直波浪応答低減のメカニズム解明,没水水平板を付加した箱型ポンツーン構造に対する波浪応答解析プログラムの開発,想定実機に対する最適構造の探索と試設計を通じた適用性検討,を設定する.平成12年度においては,前年度の成果をふまえ,さらに没水水平板の存在による応答低減効果を精度よく予測するための解析プログラムの開発に重点をおいた研究をおこなった.すなわち,平成11年度の成果プログラムによって,ほぼ,線形回折波理論によって定性的傾向はつかめたものの,完全な実験と解析との定量一致はみられなかった.その一因としては,解析モデルにおいて,水平板の流体抵抗効果のみ考慮し,ディフラクション効果(回折効果)については無視していたことが考えられた.そこで,これをも考慮した解析を本年度はおこなった.その結果,新日鉄における実験と京都大学での解析結果は工学的にはほぼ満足し得るレベルでの定量一致が得られ,線形回折波理論の厳密な適用によって,その応答は精度よく予測できることが実証された.
ターボ機械のキャビテーション抑制法の開発

キャビテーション現象は、液体を用いるあらゆる機械にとって最も厄介な異常流動現象であり、回転機械の高速化に対する最大の障害であるため、もしもキャビテーションを簡便に抑制できる技術が開発されれば、夢のターボ機械が実現される。キャビテーションは、機械の種類によって様々に異なった形態で現れるため、すべての機種に共通的に適用しうる方法を解明することが本研究の目的である。そのため、本研究は、研究担当者らが異常流動を抑制する目的で開発した新しい手法(Jグルーブ)を利用して、様々な形式の水力機械に適用して、キャビテーション抑制における有効性を解明しようとするものである。代表的水力機械としてポンプを採り上げるが、キャビテーション形態はポンプ形式により大きく異なる上に、Jグルーブの形状寸法によってもその抑制効果は著しく異なる。そこで本研究の目的は、各形式の水力機械に適合なJグルーブの形状を適用することで、キャビテーションに対する吸込性能の向上を図ったものである。本研究の成果としては、最も激しいキャビテーションの発生が予想されたインデューサに対しては、Jグルーブと後退スイープ付インデューサの組み合わせにより、低流量域だけでなく設計点付近でもキャビテーションを抑制することができ、吸込性能が大幅に向上した。過大流量域では,主羽根車に流入する流れを制御することにより、大幅に吸込性能を向上させることができた。なお、旋回キャビテーションの抑制効果も検証した。遠心ポンプのクローズド形式羽根車に対しては、羽根車の吸込み口と羽根の入口形状を新たに設計し、Jグルーブの形状とのマッチングにより全流量で効率および吸込性能の両方の向上ができた。セミオープン羽根車を装着した遠心ポンプに対しては、吸込口のケーシング壁面側にJグルーブを設けることにより、全流量域で吸込性能の向上ができた。研究代表者のグループの従来の研究により、流体機械の様々な不安定現象を大変簡単に制御・抑制する方法が提案され、これまで羽根付および羽根なしディフューザの旋回失速の完全抑制、斜流ポンプの揚程右上がり現象の抑制効果等の画期的な成果を得てきた。この提案は、流体機械の内壁に圧力勾配に平行な方向にごく浅い溝を設けるという方法であり、主流角運動量の減少および主流流量増加の効果が得られ、我々のグループでは、この浅溝のことをJグルーブと名付け、流体機械の旋回に起因する異常流動現象の抑制に応用してきた。本研究は、従来困難とされてきたターボ機械のキャビテーションを抑制する方法を開発することを目的として、Jグルーブを様々な形式の水力機械に適用して、その有効性を解明しようとするものである。従来キャビテーションの発生そのものを抑えようとする見地から抑制法を検討したものは皆無であり、本研究でその発生を抑制することができれば画期的な成果が期待される。本年度は、最も激しいキャビテーションの発生が予想されるインデューサに適用した。すなわち、比速度250[rpm, m^3min^<-1>, m]の遠心ポンプに羽根枚数3の平板ヘリカルインデューサのキャビテーション抑制に対する効果を実験的に調べた。Jグルーブはインデューサ先端を挟んだ壁面に軸方向に向けて設け、その効果の検討にはポンプ性能、キャビテーション性能、吸込み比速度によって評価行った。Jグルーブを設けることにより、インデューサ付遠心ポンプの低流量域における吸い込み性能が大きく向上し、また低流量域で発生するインデューサ翼端付近の逆流に起因する非定常現象である旋回逆流キャビテーションに対してはほぼ完全に抑制できることが判明した。キャビテーションを簡便に抑制できる技術が開発されれば、夢のターボ機械が実現される。しかし、装置の複雑化や損壊などの問題があり、キャビテーション自体の発生を抑制する簡便な方法の開発が求められている。

本研究により、昨年度はセミオープン形式羽根車の遠心ポンプにおいて、J-Grooveを用いることで、インペラ内で発生するキャビテーションの抑制に成功している。本年度は更にそれをクローズド形式羽根車の遠心ポンプに適用できるターボ機械のキャビテーション抑制法を開発することを目的とした。本研究では、横軸単段の遠心ポンプを用いて実験を行った。運転条件はポンプを含む閉管路中に設けたタンク内の圧力を、真空ポンプにより下げる事で有効吸込みヘッドNPSHを調整し、バルブを絞る事で流量を調整した。J-Grooveは吸込み口を従来のものよりも広げたクローズド形式羽根車において、羽根車内に挿入されたライナリングの内側壁面に設け、通常のものと比較を行った。比較に際しては、キャビテーション数による揚程Hの低下によりその効果を評価した。研究の結果、クローズド羽根車の入口をセミオープン化しJ-grooveを設けたことで最高効率が4%程度低下したが、キャビテーション性能が飛躍的に向上することを確認した。すなわち、大流量側では吸込比速度が1.11.2倍に対し、低流量側では吸込比速度が1.61.7倍に達し、キャビテーション抑制効果が大きいことがわかった。J-grooveの形状を最適化すること、及び吸込み口を従来のものよりも広げたクローズド形式羽根車を用い、チップクリアランスを変えることによりポンプ性能の更なる向上が期待できる。キャビテーション現象は、液体を用いるあらゆる機械にとって最も厄介な異常流動現象であり、回転機械の高速化に対する最大の障害であるため、もしもキャビテーションを簡便に抑制できる技術が開発されれば、夢のターボ機械が実現される。キャビテーションは、機械の種類によって様々に異なった形態で現れるため、すべての機種に共通的に適用しうる方法を解明することが本研究の目的である。そのため、本研究は、研究担当者らが異常流動を抑制する目的で開発した新しい手法(Jグループ)を利用して、様々な形式の水力機械に適用して、キャビテーション抑制における有効性を解明しようとするものである。代表的水力機械としてポンプを採り上げるが、キャビテーション形態はポンプ形式により大きく異なる上に、Jグループの形状寸法によってもその抑制効果は著しく異なる。そこで今年度の研究では、昨年度までの研究成果を詳細に分析し、各形式の水力機械に適合なJグループの形状を適用することで、更なるキャビテーション性能の向上を図った。最も激しいキャビテーションの発生が予想されたインデューサに対しては、まだ設計点付近の吸込み性能が改善されていないため、Jグループと後退スイープ付インデューサの組み合わせにより、低流量域だけでなく設計点付近でもキャビテーションを抑制することができ、吸込み性能が大幅に向上した。過大流量域では,主羽根車に流入する流れを制御することにより、大幅に吸込み性能を向上させることができた。なお、旋回キャビテーションの抑制効果も検証した。遠心ポンプのクローズド形式羽根車に対しては、羽根車の吸込み口と羽根の入口形状を新たに設計し、Jグループの形状とのマッチングにより全流量で効率および吸込性能の両方の向上ができた。