hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
速効性有機物および雑草防除資材としてクリーニング作物を利用する試み

コムギ(農林61号)を播種し,ガラス室内で栽培した.C. mucronataは,供試3種の中ですき込み試料とした生葉の全窒素含有量が最も多く,C-N比が最も低かったことから,速やかに分解することが予測されたが,播種後54日目におけるコムギの乾物重と全窒素含有量は,C. incana区で最も大きく,C. mucronata区で最も小さかった.しかし,54日目の土壌の硝酸態窒素含有率は,C. mucronata区で最も高く,C. incana区で低く,すき込み直後のコムギの窒素吸収には,分解の遅速以外の要因が影響する可能性が示唆された.コムギの窒素吸収に特徴的な影響がみられたC. incanaとC. mucronataを,株間15cm,条間15cmで移植し,経時的に地上部を採取して諸特性を調査した.C. mucronataは主茎の伸長と茎径の増加が,C. incanaは分枝の発達がそれぞれ著しかった。地上部の乾物重と全窒素含有量は,C. mucronataが有意に大きく,C-N比,リグニン含有率およびL-N比は,いずれもC. mucronataが有意に高かった.クロタラリアに関するこれまでの研究成果を生産現場へ展開する基盤を確立するために,塩類集積土壌から有機物として回収した養分の畦外圃場における肥料分としての利用の可能性と,すき込み後の腐熟期間における他感物質等の生成による雑草防除の可能性について,それぞれ明らかにすることを目的とした.2年目にあたる15年度の研究実績の概要は下記の通りである.前年度の試験において,すき込み資材として特徴的な様相を呈することが示されたC.incanaとC.pallidaについて,すき込み後の腐熟期間が後作に及ぼす影響を検討した.両種の地上部を300ml容ポットに生体重で約20gを混合した区と窒素施用(0.03Ng/ポット)区とを設け,試料すき込み後10日目と30日目の2回に分けてコムギ(農林61号)を播種し網室で栽培した.すき込み試料のリグニン含有量はC.pallidaでやや低く,C-N比とL-N比は両種間で差異はなかった.しかし,両播種日においてコムギの乾物重,窒素含有量は,C.pallida区で低く,両種の差異は10日目播種区で大きかった.また,C.pallida区では,播種後15日目の土壌には無機態窒素が多く,コムギのすき込み試料から供給された窒素の回収率は小さかった.C. pallidaのすき込みによって生育抑制物質が生成された可能性が示唆された.さらに,両種の葉・茎別の粉砕試料を作成し,それぞれ5gずつを土壌15gとよく混合し,不織布袋につめて圃場に埋設し,両種の分解と窒素の無機化について評価した.葉の炭素残存率の減少は両種ともに著しくその程度はC. incanaで大きいこと,窒素残存率の減少は埋設後15日目からC.incanaで著しいこと,茎の窒素残存率と炭素残存率の減少に両種間で大きな差異はみられずその程度は埋設初期に大きいこと,などが明らかになった.クロタラリアに関するこれまでの研究成果を生産現場へ展開する基盤を確立するために,塩類集積土壌から有機物として回収した養分の畦外圃場における肥料分としての利用の可能性と,すき込み後の腐熟期間における他感物質等の生成による雑草防除の可能性について,それぞれ明らかにすることを目的とした.3年目にあたる16年度の研究実績の概要は下記の通りである.九州,四国地域でセンチュウ対抗植物として導入が試みられているC.brevifloraの緑肥利用特性を調査した.圃場で栽培したC.brevifloraを10月中旬に刈取り,地下部を残して圃場外に搬出する区(R区)と地上部と地下部をともにすき込む区(S区)を設けた.すき込み後33日目にコムギを播種し,地下部に蓄積する窒素のコムギへの貢献度について評価を試みた.各区から経時的に採取した土壌溶液の無機態窒素含有率は,S区,R区ともに,刈取り直前に比べて刈取り直後には一時的に減少し,その後増加し,その増加程度は腐熱期間中(すき込み後約30日間)ではR区で,腐熟期間後ではS区で大きかった.コムギの生育は初期からS区で優った.C.brevifloraすき込み地上部のコムギによる窒素回収率は最高分げつ期において26%であった.
ストリゴラクトンの植物界における起源および植物体内における分布の解明

植物が生産・分泌するストリゴラクトン(strigolactone:SL)は、植物体内では地上部の枝分かれを制御する植物ホルモンとして機能し、根圏に放出されるとアーバスキュラー菌根(AM菌)菌および根寄生植物の宿主認識シグナルとして働いている。本研究では、植物界におけるSLの起源および分布状況を明らかにするため、陸上植物の基部に位置するとされるタイ類およびコケ植物より少し進化したシダ植物がSLの生産について検討することとした。その結果、タイ類のゼニゴケおよびシダ植物のイヌカタヒバから複数の既知、または新奇SLの存在が確認できた。この結果から植物が陸上に進出した時にはすでにSLが存在しており、原始的な陸上植物においても種子植物と同様に複数のSLを生産していることが証明された。本研究ではストリゴラクトン(strigolactone:以下SLと省略)と呼ばれる化合物群を研究対象とする。SLは、植物体内では地上部の枝分かれを制御する植物ホルモンとして機能し、植物の根から土壌根圏に放出されるとアーバスキュラー菌根菌およびストライガやオロバンキなどの根寄生雑草の宿主認識シグナルとして働いている。本研究では、植物界におけるSLの起源、本来の生理機能を明らかにするため、植物の進化では最も基部に位置するとされるタイ類の代表であるゼニゴケ(Marchantia polymorpha L.)を用い、植物が陸上へ進出した際にSLが存在したかどうか、さらに生産する場合には、生育ステージの違いによるSLの質的・量的な違いがあるかどうかを検証した。実験方法としては、ゼニゴケ(Takaragaike-1)の無性芽を1/2Gamborg's B5培地で培養した。10,15,20,25,30,35,40日間に培養した植物体をそれぞれ回収し、そのまま酢酸エチルに23日間浸漬した。ろ過後、0,2MK_2HPO_4水溶液で洗浄し、脱水濃縮して酢酸エチル可溶中性(NE)区を得た。NE区はシリカゲルクロマトグラフィーで精製後、LC-MS/MS分析した。その結果、ゼニゴケの生育ステージ別にSLの生産を解析したところ、無性芽の移植から10,15,20日にかけてはSLの生産が認められなかった。25日目以降に、fabacyl acetate、5-deoxystriol、orobanchyl acetateおよびsolanacolが検出された。さらに、ゼニゴケでもヒメツリガネゴケのように生育ステージが進むにつれて生産するSLの総量が増大する傾向が認められた。本研究結果から、植物が陸上に進出した時にはすでに(あるいはほぼ同時に)SLが存在しており、原始的な陸上植物においても種子植物同様に複数のSLを生産していることが証明された。本研究ではストリゴラクトン(以下SLと省略)と呼ばれる化合物群を研究対象とする。本研究では、植物界におけるSLの起源、本来の生理機能を明らかにするため、昨年までは陸上植物の進化では最も基部に位置するとされるコケ植物のヒメツリガネゴケ(セン類)およびゼニゴケ(タイ類)が生産するSLの探索を行った。SLの起源および植物界における分布をより明確にするため、セン、タイ類植物より少し進化したシダ植物が生産するSLの解明を行った。実験方法は、シダ植物としてはゲノム解析の終了しているイヌカタヒバ(Selaginella moellendorffii)を用いた。イヌカタヒバを水道水により水耕栽培し、根からの滲出物を活性炭に吸着させ回収した。活性炭吸着物質をアセトンで溶出し、溶出物を酢酸エチル-水で分配後、0.2 M K2HPO4水溶液処理により酸性物質を除去した。得られた酢酸エチル可溶中性(NE)区をシリカゲルクロマトグラフィーで精製後、LC-MS/MSおよびGC-MSを用いて分析した。また、HPLCで分画し、各画分のヤセウツボ種子に対する発芽刺激活性を検定した。LC-MS/MSおよびGC-MS分析により、イヌカタヒバが既知のSLであるorobanchol, orobanchyl acetateおよび5-deoxystrigolを生産していることが確認された。また、GC-MSおよびヤセウツボ種子に対する発芽刺激活性の結果では、イヌカタヒバが既知SL以外に、少なくとも4種類の新規SLが生産していることが示唆した。現在はこれら新規SLの探索を行っている。当初23年度は主に植物界の基部に位置するゼニゴケおよびシダ植物が生産するSLの解析を行う予定だった。

しかし、ゼニゴケは予定通りに解析することができたが、シダ植物の水耕栽培が困難のゆえ、水耕によるシダ植物の栽培方法をずっと検討していた。そのため、シダ植物におけるSLの解析には至らなかった。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、(1)植物界および(2)植物体内の各部位におけるSLの定性・定量解析を行い、植物界におけるSLの起源、本来の生理機能の解明を目的とする。すべての研究内容は当初の研究計画通りに進んでおり、変更する必要がないと思われる。今年度から、昨年の研究に引き続き、植物界におけるSLの分布調査をさらに深めると同時に、新たに植物体内の各部位(根、茎、葉、芽、実および導管液)におけるSLの定性・定量解析を行う予定である。
転倒予防を意図した認知症高齢者の注意水準に関する研究

認知症高齢者の転倒率は高齢者の中でも高く、認知判断能力の低下も伴い介護上の大きな問題となっている。認知症高齢者へグレーの3段階の輝度を変えた障害物を用いて、環境変化による認知症者の行動との関連を明らかにし、その結果の転倒事故予防への応用を目指すことを目的とした。結果、高齢者と認知症高齢者間では、歩行時間は障害物があった場合、認知症高齢者が多くの時間を必要とし、障害物への接触回数が圧倒的に多かった。接触回数は、薄グレー、濃グレー、黒の順に増加しており、輝度が低いほど接触回数が増加し、輝度コントラストが大きい薄グレーが認識されやすかった。また、認知症高齢者は、障害物への注視点が高齢者よりも近く、回避行動は見られるが目測よりも動作が短縮してしまうため、目標物や障害物の指標には、実際の指標より周辺を大きく表示するなどの工夫が有効である。歩行中に認知症高齢者が、環境のどのようなポイントに注意を向けたりあるいは注意を払わない傾向があるのかについて、視覚的注意に注目して定量的に測定することにより、認知症高齢者の歩行の特徴と転倒の潜在的要素を明らかにすることを目的とした。22年度は、認知症高齢者の歩行時注意変動を測定するため、歩行路上に、その色、彩度などを変えた障害物の設置を行い高齢者の動作を解析するためのプレテストを行った。まず若者や、認知症のない高齢者における非認知症者を、比較対象としの床面に置いた障害物に対しての動作と障害物へ注視状況を分析した。結果、障害物に対しての注視を早くから行い歩行の際には、直接障害物への間合いを測り歩行に障害とならないよう跨いだり、回避を行ったりといった動作がみられた。これに対し認知症高齢者は歩行路上の障害物をついては、じっと見つめる、あるいは障害物に気づかずに踏んでしまうという健常者とは違った動作がみられた。このことから認知症高齢者においては、歩行時注意水準が落ちていることの可能性が高いことが推測される。今後更にデータを積み重ね、認知症の注意水準が低下していることを明確にしていく予定である。歩行中に認知症高齢者が、環境のどのようなポイントに注意を向けたり、あるいは注意を払わない傾向があるのかについて、視覚的注意に注目して定量的に測定することにより、認知症高齢者の歩行の特徴と転倒の潜在的要素を明らかにすることを目的とした。平成23年度では、認知症者とのコントロールデータの取得として、若者と高齢者の移動時における周囲への視覚的注意に関する特性を定性的に検討することを目的として、一般高齢者、若年者の、移動時の床面への視線の停留と障害物への滞留の時間の延長などの傾向と動作分析を行った。結果、非認知症高齢者に比較して、若者は、障害物に対し注視は行うものの、歩行時には遠くのものに視線をあてながら歩行していることに対し、非認知症の一般高齢者は対象物への長時間への視線の停留と、直前の視線の移動が特徴としてみられ、高齢者と若者の注意には差がみられることが明らかとなった。今後、認知症高齢者に対して、同様歩行動作の解析を行いながら、高齢者のコントロールデータとの差異を明らかにする。そして環境による変化がみられるか障害物の彩度や大きさを変えながら変化がみられるかを今後更に明らかにしていく予定である。認知症高齢者が歩行中に、環境のどのようなポイントに目を向けたり、あるいは注意を払わない傾向があるのかについて、視覚的注意を定量的に計測することにより、認知症高齢者の歩行の特徴と、転倒の潜在的要素を明らかにすることを目的とした。結果、高齢者と認知症高齢者間では、歩行時間は障害物があった場合、認知症高齢者が多くの時間を必要とし、接触回数が圧倒的に多かった。接触回数は、薄グレー、濃グレー、黒の順に増加しており、輝度が低いほど接触回数が増加し輝度コントラストが大きい薄グレーが認識されやすかった。現在、実験室での実施を計画しているが、特に認知症高齢者は、実際の生活の場とは違う環境への移動に対するストレスや負担が大きく、状態が安定している人の確保が難しい。

入院やADLの変化が大きく対象認知症高齢者の状態が不安定なため、計画必要数の確保に時間を取られている。24年度が最終年度であるため、記入しない。実験条件を統一するため、被験者の実験場所への移動をお願いしていたが、負担の軽減を図れるように福祉施設内での実験が行えるようにするなど、実験条件の緩和を図り実験の実施を進めていくこととする。
レーザープラズマ加速を用いたフェムト秒時間分解測定に関する研究

フェムト秒電子バンチのバンチ長をシングルショットで計測する手段として、電気光学(Electro-Optic)効果を用いた手法が近年注目を集めている。この手法は、これまで我々が進めてきたコヒーレント遷移放射のスペクトル解析によるバンチ長計測の手法と比較して、高時間分解能でかつシングルショット計測が可能であるという利点を持つ。そこで、レーザープラズマ加速でのフェムト秒電子バンチのバンチ長計測として、電気光学効果を用いたバンチ長計測手法の開発を進めた。但し、この手法でもレーザープラズマ加速から生成する数十フェムト秒の電子バンチを計測するために十分な時間分解能は世界でも未だ達成されていない(現在報告されている時間分解能は最高で半値全幅100フェムト秒である)。そこで、100フェムト秒以下の高時間分解能を達成するべく、白色光の生成実験や光学素子の光学特性の測定などの基礎実験を行うとともに、数値解析によって白色光によって数十フェムト秒の時間分解能が可能になることを示した。更に従来のRF線形加速器を用いて、電気光学効果によるバンチ長計測実験(スペクトラル・デコーディング手法)を行い、数ピコ秒の時間分解能で電子バンチのバンチ長を計測することを実験で確認することが出来た。今後は基礎実験として開発を進めていた白色光をプローブ光として用いることで、最高30フェムト秒の時間分解能でレーザープラズマ電子加速の電子バンチを計測することが可能である。これにより、フェムト秒電子バンチの時間分解測定への応用が近い将来に実現可能となったと考えられる。レーザープラズマ加速から生成した電子ビームは、従来のRF線形加速器からの電子ビームと比べてエネルギー分散が大きく、空間電荷力の影響も大きいため、電子ビームがフリースペース上で縦方向、横方向共に広がりやすい。そこで、縦方向、横方向の電子ビームの伸張についてGPT(General Particle Tracer)コードを用いて数値計算を行い、これまでの結果と良く合致する結果を得た。同時にボロメータを用いた積算計測により、実験面からバンチ長伸張の評価を行ったが、ショット毎の変動が大きかった。そこでポリクロメータを用いてシングルショットでのバンチ長計測を試みたが、電子ビームの電荷量が低く有意な結果は得られなかった。電荷量が低下した主な原因としては、レーザー強度の低下が挙げられる。電荷量の回復およびエネルギー分散の改善にはレーザー強度の回復が必須であるため、レーザーシステムの大幅な改善を行った。結果、レーザーエネルギーを600mJ/pulseから900mJ/pulseにまで回復させ、安定性も高めることが出来た。このレーザーを用いて電子生成実験およびバンチ長計測実験を改めて行う予定である。レーザープラズマ加速からのフェムト秒電子バンチ長をシングルショットで計測する手段として、電気光学(Electro-Optic)効果を用いた手法が近年注目を集めている。そこで今年度から電気光学効果を用いたバンチ長計測手法の開発を進めている。但し、この手法でも、レーザープラズマ加速から生成する数10フェムト秒の電子バンチ長を計測するために十分な時間分解能は世界でも未だ達成されていない(現在報告されている時間分解能は最高で半値全幅100フェムト秒である)。そこで、100フェムト秒以下の高時間分解能を達成するべく、有機電気光学結晶の選定や白色光の生成実験を行った。具体的には、有機電気光学結晶として、THz生成用有機結晶として近年研究室レベルで使用されているDAST結晶を候補として選定し、THz領域及び可視領域での複素屈折率の測定を行っている。また、白色光生成として、フォトニック結晶ファイバを用いて、800nmのチタンサファイアレーザーからの白色光生成実験を進めている。平成21年度では、電気光学結晶を用いたバンチ長計測手法の確立を行い、レーザープラズマ加速への適用を行っていく予定である。
がん細胞の細胞基質間接着とその制御機構

ヒトの悪性腫瘍の殆どは上皮組織に由来する。そのような悪性腫瘍の主な脅威はそれらの浸潤転移性である。殆どの癌の浸潤転移には、細胞間接着が破壊され細胞基質間接着を担うシグナル経路が活性化する。本研究においては、この点に関する分子機構の詳細を明らかにし、癌の診断や治療に貢献しようとするものである。E-カドヘリンに代わってN-カドヘリンなど「浸潤性カドヘリン」を発現することが、上皮がん細胞の浸潤形質と良く相関することが病理学的所見から知られている。乳癌細胞株を用いたモデル実験系においても、E-カドヘリン発現細胞にN-カドヘリンやカドヘリン11等を強制発現させると浸潤的形質を賦与できることが示されている。このような浸潤にはα3β1等のインテグリンの活性化が必要である。本研究では、発現するカドヘリン種の変化がどのようにインテグリンと細胞基質接着に影響を及ぼし浸潤活性発揮に至るのか、言い換えれば、E-カドヘリンと細胞基質間接着制御との間との場合に比べN-カドヘリン等と細胞基質間接着制御との間にはどのような異なったクロストークがあるのか、その分子的実態を解明することを目的としている。本年度は、この研究の初期段階のデッサン的解析を行ったが、E-カドヘリンの細胞内動態に関する研究が先に進み出した。即ち、正常上皮細胞においてE-カドヘリンの接着が効率良く形成されるためには、EphRとそのリガンドとの相互作用が必要であること、このEphRの活性化はArf6の不活性化をもたらし、その結果、E-カドヘリン接着の安定化をもたらすことを明らかにした。同定したEphRは文献上、多くの悪性上皮癌で発現が変化しているものであり、癌細胞の悪性度進展との関連が示唆される。現在、Arf6の負の制御に関わるGAPの同定を進めていると同時に、N-カドヘリンの発現がEphR/Ephrinシグナル伝達経路に影響を与えるのかを検討している。E-cadherinによる細胞間接着形成が失われる事は、多くの上皮由来の癌細胞において、それらが浸潤性を獲得し悪性度を増していく事と密接に関連している。上皮細胞においてE-cadherin接着が形成される為には、低分子性G蛋白質であるArf6の活性が抑制されている事が重要である。細胞表面受容体であるEphAは、これも細胞表面に存在するephrinをリガンドとし、細胞同士の接触におけるシグナル伝達に関わる。我々は昨年度までの本研究において、EphAがArf6の抑制に関与している事を明らかにしていたが、今年度においては、その分子機構の詳細を明らかにした。即ち、EphA2は活性化されるとチロシンリン酸化されるが、Tyr594のリン酸化を介してNckのSH2領域に結合する事、NckはそのSH3領域を介してGit1のSLDに結合する事を示した。この事により、Git1がArf6に対しGAP(GTPase-activating protein)として機能し、E-cadherin接着形成の促進に関与する事を明らかにした。病理学的見地から、EphAの発現異常と癌の悪性度とが関連する事は様々ながんにおいて知られている。我々は、MDA-MB-231などの乳癌細胞においては、EphA2,Nck,Git1は発現しているものの、EphA2は活性化された時に速やかに分解されてしまい、その結果、EphA2/Nck/Git1経路が形成されがたいこと、この事が乳癌の浸潤性獲得(もしくは亢進)に関与していることを示す結果も得ている。現在、癌細胞におけるEphA2/Nck/Git1経路の異常に関してさらに詳しく解析を進めている。E-cadherinを介する細胞間接着形成が失われる事は、多くの上皮性癌細胞が基質に対して浸潤性を獲得し悪性度を増す事と密接に関連している。上皮細胞においてE-cadherin接着形成には、低分子性G蛋白質であるArf6の活性が抑制されている事が重要である。EphA2異常発現が様々な癌の悪性度と良く相関する事が知られているが、EphA2はNckを介してGit1をレクルートしArf6活性を抑制する事、そのことによりE-cadherin結合を促進する事をその詳細な分子機構と共に明らかにした。また、幾つかの乳癌細胞においてはこのEphA2/Nck/Git1経路が正常に機能せず、その結果、E-cadherin結合が維持できないことも示唆された。一方、乳癌の浸潤転移機構の解析より、GEP100によるArf6の活性化が浸潤転移をもたらし、同時にE-cadherin接着破壊をもたらすこと、一方、他のArfGEFにより活性化されたArf6にはそのような機能はない事を明らかにしていた。今回、このGEP100-Arf6経路が血管内皮細胞にも存在し、血管新生と透過性制御に必須の役割をしている事を見いだした。

その際、GEP100はVEGF結合によって活性化されたVEGFR2と直接会合し活性化された。このGEP100-Arf6経路は、VE-cadherinの動態を制御し、透過性を制御する事も示された。以上の結果は、GEP100により活性化されたArf6は、E-cadherinやVE-cadherinの細胞内動態制御に深く関わっている事を示しており、現在、それぞれの分子機構の解析を進めている。また、乳癌浸潤において、AMAP1がArf6のエフェクターとして機能する事を報告したが、今回、AMAP1はPKD2と複合体を形成し、その事によってintegrin β1のリサイクリング活性を制御し、浸潤に関与することを明らかにした。E-cadherinを介する細胞間接着形成が失われる事は、多くの上皮性癌細胞が基質に対して浸潤性を獲得し悪性度を増す事と密接に関連している。上皮細胞においてE-cadherin接着形成とその維持には、低分子性G蛋白質であるArf6の活性が抑制されている事が重要であることが示唆されている。EphA2異常発現が様々な癌の悪性度と良く相関する事が知られているが、EphA2はNckを介してGitlをレクルートしArf6活性を抑制する事、そのことがMDCK細胞等幾つかの正常上皮細胞におけるE-cadherinを介する細胞間結合の形成と維持に必須であることを詳細な分子機構と共に明らかにした。一方、多くの乳癌の浸潤転移過程において、Arf6の異常発現とそのGEP1OOによる活性化が根幹的な役割を果たす事、このシグナル経路はEGFRによって活性化されることを明らかにした。このシグナル経路はE-cadherinを介する細胞間接着を破壊した。現在、その詳細な分子機構の解析を行っている。また、同経路はintegrinβ1のリサイクリング活性を制御し、浸潤に関与することも明らかにした。それに関わるシグナル蛋白質結合インターフェースの一つは従来に知られていない様式のものであった。現在、そのX線構造解析を進めている。E-cadherin接着の阻害とある種のintegrinの活性化は、乳癌を始め、殆どの上皮由来癌細胞の浸潤転移に必須のプロセスである。私達は悪性度の進行した乳癌の浸潤転移に特異的なシグナル経路を見出して来た。本年度の当初目的に、その経路因子であるGEP100によるE-cadherin接着の阻害をあげていた。しかし、入手できた乳癌細胞株はすでに悪性度が十分進行しており、E-cadherinの発現そのものが阻害されており、この点の解析は困難であった。(正常細胞におけるE-cadherin接着の阻害機構は、基盤研究で行っている。)そこで、乳癌の浸潤転移におけるintegrinの活性化について研究を進め、GEP100により活性化されるArf6活性によってintegrin β1のrecyclingが制御されること、その際、Arf6のeffectorであるAMAP1がPRKD2との結合を介し、integrin β1と複合体を形成することを明らかにした。この経路はEGFRによって活性化されることも明らかにした。これらの結果は論文に纏め投稿している。また、AMAP1とPRKD2との結合様式の詳細を調べた所、AMAP1の特定のリジン残基とPRKD2のキナーゼ領域とが結合するという、今迄には知られていないものであった。現在、その結合インターフェースの分子標的としての評価をするため、結晶構造解析の準備を進めている。
公表情報が証券市場における投資家の意思決定に与える影響－社会責任情報を中心に－

パネル構造やラグ構造を考慮したモデルを推定し、次の結果を得た。(1)日米ともに、情報の公表が企業価値に影響を与えていることが確認され、積極的な環境リスクの公表が企業価値にプラスの影響を与えていると言える。(2)日米間での推定結果に大きな違いはなかった。(3)将来のリスクに関する非対称性の解消を投資家は積極的に評価している可能性、および、企業の自主的開示によるものより、外部による評価を投資家は積極的に評価している可能性がある。次の2回の研究会を開催し、報告を行った。「第1回『基盤研究(C)公表情報が証券市場における投資家の意思決定に与える影響』福山大神戸大合同ミーティング」(5月31日6月1日)(福山大学三蔵キャンパス/福山大学宮地茂記念館)。報告者:小葉武史(神戸大学大学院経済学研究科講師)(招待講演)。タイトル:「CSRデータを活用した企業間の異質性コントロールに関する研究」。概要:公表情報が株価によって表明される投資家の意思決定に与える影響を検討するためには、企業レベルの個票データを用いて、企業間に存在する異質性をコントロールすることが欠かせない。個票データ(日経NEEDS-FQ,東洋経済CSRデータ)を用いた実証分析例について報告を行った。報告後、本研究の遂行にあたって、どのような企業間の異質性をコントロールすべきであるかについて議論を行い、必要なデータとその入手可能性について検討した。「第2回『基盤研究(C)公表情報が証券市場における投資家の意思決定に与える影響』福山大神戸大合同ミーティング」(2月12日)。報告者:塚原一郎(福山大学経済学部准教授)。タイトル:「環境配慮行動と企業価値についての分析」。概要:福山大学経済学論集に投稿した三川・塚原・古市「環境配慮行動と企業価値についての分析」の特に推定部分について説明した。被説明変数は株価、説明変数は会計情報と環境配慮行動の有無に関する情報であり、7年分東証一部上場企業のデータを用いてパネル分析を行っている。そこで、パネル分析を期間を分けて行い、例えば、東日本大震災の前後での影響力の違いを分析するのもよいのではないか、というようなコメントを受けた。研究会報告「財務省財務総合政策研究所研究報告会」(2月20日)タイトル:「環境配慮行動が株価に与える影響に関するパネルデータ分析」概要:本報告においては、企業の環境配慮行動が株価に与える影響について検討を行った。本研究においては、環境管理計画の取り組みを公表している企業を環境配慮企業と定義し、証券市場がその企業をどのように評価しているかを分析した。本研究においては、企業が環境配慮行動を行うことのインセンティブを企業の社会的責任というような立場からは求めていない。むしろ、企業が環境配慮行動を行うことが企業が負っている種々のリスクを回避し長期的な企業価値を高めるのではないかと考えている。環境配慮行動と株価との関係が負の相関を示していることから、企業が環境配慮行動を行ったからと言って、投資家がそれに反応して投資を行うという可能性は計量的には説明されないことが確認された。一方で環境配慮企業の株価および利益(EPS)のボラティリィティはそうではない企業に比べて低く、投資リスクが低いため長期的には、企業の価値を高める可能性が指摘できる。環境配慮行動は、企業の環境投資に伴う支出を平準化するために将来のボラテリティが低くなると考えられる。環境配慮行動の導入前後では、利益(EPS)と株価のボラティリィティはそうでない企業とは逆に低くなっている。上記の点から,企業の環境配慮行動が企業にとっても投資家にとってもメリットとなる可能性が指摘できる。その他,学内の第5回経済学研究会で発表「環境配慮行動が企業価値に与える影響」(10月31日)8月に福山大学で,塚原・久松の研究打ち合わせ。公表情報として,企業の託児所の設置の有無を取り入れるかどうか検討(公表数が少なく,今回は見送ることとした)。9月に福山大学で三川・塚原・古市で研究打ち合わせ。12月の中四国商経学会での発表申し込みなどについて検討〔申し込むこととした)。11月に大原大学院大学で塚原・古市で研究打ち合わせ。その後,福山大学で三川・塚原・古市・久松で研究打ち合わせ。中四国商経学会での発表原稿のチェックなども行った。12月県立広島大学サテライトキャンパスひろしまでの中四国商経学会で研究発表(三川・塚原・古市が出席)。2月に大原大学院大学でディスクロージャー研究会を開催〔昨年度からの研究会をこの名称とすることとした)。三川・塚原・古市・久松の他関係する研究者にも参加してもらった。株価を企業価値として研究をすすめてきているが,株価以外のものを利用する研究の可能性などについて討論を行った。3月には福山大学でその第2回を,愛知学院大学で第3回を開催している。これらとは別に神戸大学大学院の久松は、東京大学総括プロジェクト機構「プラチナ社会」総括寄付講座学術支援専門職員の中井美和氏による本研究についてのアドバイスに基づき、本研究の先行研究の整理を主に行った。神戸大学大学院経済経営研究所の高槻泰郎准教授とともに江戸時代日本の投機家の行動やそれに関する思想について共同研究をおこなった。その成果の一部は、共同研究者の高槻氏により日本経済思想史学会第4回例会(2015年3月14日慶應義塾大学)において「近世日本における米市場観ー堂島米会所へのまなざしー」と題して発表され、久松も質疑応答に加わった。

県立広島大学や大原大学院などで何度か研究会・研究打ち合わせを行った。成果内容であるが,環境保全活動などに関する情報価値について公開の有無が企業価値(株価)に与える影響に注目し日米それぞれパネル推定(通常のパネル推定とArellano and Bond(1991)が提唱したGMMで推定)を行った。日米の株価,財務情報,非財務情報のすべてをBloombergから得た。日本のデータは東証第一部に上場している企業の,米国のデータはNY証券取引所に上場している企業の,ともに2004年から2013年の10年間のデータを用いている。推定結果は,日米ともに,積極的な環境保全の有無についての情報公開が企業価値にプラスの影響を与えているという結果が得られた。そして,日米間での推定結果に大きな違いはなく,環境関連情報はどちらの市場においても情報価値が確認された。これらの結果は,企業が環境保全への取り組みを公表する事で将来のリスクに関する非対称性が解消される事を投資家が積極的に評価している可能性を示している。これらの成果は,県立広島大学経営情報学部論集(第8巻)(タイトル:環境情報の公表が投資家の意思決定に与える影響の日米比較)に掲載され,また,12月12日の高松大学で開催された中四国商経学会第56研究発表会で報告をした。今後の検討課題の1つとして,環境関連情報以外の非財務情報(企業が開示する事業リスクに関する情報や福利厚生などの情報)が企業価値の形成に与える影響について分析を行うことがあげられる。パネル構造やラグ構造を考慮したモデルを推定し、次の結果を得た。(1)日米ともに、情報の公表が企業価値に影響を与えていることが確認され、積極的な環境リスクの公表が企業価値にプラスの影響を与えていると言える。(2)日米間での推定結果に大きな違いはなかった。(3)将来のリスクに関する非対称性の解消を投資家は積極的に評価している可能性、および、企業の自主的開示によるものより、外部による評価を投資家は積極的に評価している可能性がある。研究分担者である古市が福山大学から大原大学院大学へ異動したことにより,若干の研究予定に遅れが生じたが,次の研究データ取得の遅れが大きな理由である。研究データは,ブルームバーグに依存しているが,その端末の性能が経年によりブルームバーグのサポート外になってしまっていた。この状況が分かった11月時点では代替機種の目処がなく,3月などに予定をしていた学会発表への申し込みを諦めざるを得ないなど、研究、成果報告の計画などを大きく変更しなければならなくなった。その後,2月中に代替機種へ切り替えが完了する予定となり,来年度は問題なく使用出来ると考える。現在までに,研究を完成させるのに必要な先行研究の整理,検討はすでに十分に行われており,結論を導くのに必要な一通りのデータ分析は,行っているが,研究期間中の成果報告で指摘された他の研究者からのサジェッションを基に研究の精度を高め最終的な成果報告を行う段階で上述のデータベースシステムの不具合が生じた。研究機関を1年間延長する事で当初の研究計画に示したように、成果報告で得られた知見を基に外部の研究者からの指摘を反映させて研究計画を完成する事が出来る十分な見通しが立っている。
新しいエンド型・エキソ型グリコセラミダーゼの構造と機能及び応用に関する研究

スフィンゴ脂質は、形質膜ミクロドメインに主として存在し、細胞内のシグナリングや細胞間の相互作用に重要な役割を演じている。本研究では、申請者らが発見した非リソソーム性スフィンゴ脂質代謝酵素の構造と機能について研究を行い、以下のような成果を上げた。先ず、哺乳動物の細胞質に存在するグルコシルセラミド(GlcCer)分解酵素(エキソ型グリコセラミダーゼ)をクローニングした。本酵素は、老化関連タンパク質クロトーのホモログ(KLrP)であった。本酵素の活性をRNAiで抑制すると、細胞内のGlcCer量およびGlcCer骨格を持つ糖脂質量が減少することを見出し、KLrPが細胞の糖脂質代謝に関わっていることを示した。本酵素を大腸菌で大量に発現させ、グルコース及びガラクトースとの共結晶を作製し、X線結晶構造解析を行った。その結果、KLrPはαヘリックスとβストランドを8回繰り返す、典型的なTIMバレル構造を示すこと、β-ストランド4および7のC末に存在するE165とE373がそれぞれ酸/塩基触媒残基、求核残基であることを証明した。また、本研究においてリソソーム性の中性セラミダーゼの結晶構造解析に初めて成功した。その構造は今までに報告のない新しいものであり、その触媒機構は亜鉛を触媒中心とすることを明らかにした。構造を解くことで、スフィンゴ脂質シグナリングや食餌由来のセラミドの代謝・消化への関与等、本酵素の多彩な機能が合理的に説明できた。一方、放線菌から単離したエンド型グリコセラミダーゼ(EGALC)の基質特異性を詳細に調べ、本酵素は6ガラ系列糖脂質に特異的に作用することを明らかにした。また、EGALCは加水分解のみならず糖鎖の転移反応も効率よく触媒することも明らかになった。この特異性を利用した、6-ガラ系列糖脂質の蛍光標識法及び微量定量法を開発し、その方法を用いて、病原性の原虫、糸状菌、及び食用海藻等に6-ガラ系列糖脂質が存在することを見出した。海藻から単離した6-ガラ系列糖脂質の構造解析を行い、その構造を1-phytyl-3-O-[α-D-galactopyranosyl-(1-6)-β-D-galactopyranosyl]- glycerolと同定した。このような構造の糖脂質は初めての報告である。哺乳動物の細胞質に存在するグルコシルセラミド(GlcCer)分解酵素、KLrP(エキソ型グリコセラミダーゼ)を同定した。本酵素の活性をRNAiで抑制すると、細胞内のGlcCer量およびGlcCer骨格を持つ糖脂質量が減少した。この結果は、KLrPが細胞の糖脂質代謝に関わっていることを示している。

その結果、KLrPはαヘリックスとβストランドを8回繰り返す、典型的なTIMバレル構造を示し、β-ストランド4および7のC末に存在するE165とE373がそれぞれ酸/塩基触媒残基、求核残基であると推測された。そこで、E165D,E373D,E165Q,E373Qの4つ変異酵素を作製し、それぞれのGlcCer分解活性を測定した。その結果、野生型と比較してE165D,E373Dには若干の残存活性が見られたが、E165Q、E373Qはほとんど活性を示さず、両グルタミン酸残基が触媒残基であることが証明された。E165とE373の距離は5.3Aであり、本酵素は保持(retain)型の触媒機構を有することも分かった。KLrPのホモログである、αKL,βKL,KLPHはGlcCer分解酵素活性を示さない。これらKlothoファミリータンパク質の一次構造をKLrPと比較すると、KLrPの酸/塩基触媒残基のE165は、αKL,βKLのαサブユニットではNに, KLPHではDに置換され、求核残基のE373はαKL,βKLのβサブユニットではそれぞれS,Aに置換されていることが明らかになった。つまり、Klothoファミリーの中でKLrPのみがGlcCer分解活性を示す合理的な理由が分子レベルで説明できた。放線菌から単離したエンド型グリコセラミダーゼ(EGALC)の基質特異性を詳細に調べた結果、本酵素は6ガラ系列糖脂質に特異的に作用することが分かった。また、EGALCは加水分解のみならず糖鎖の転移反応も効率よく触媒することも明らかになった。この特異性を利用した、6-ガラ系列糖脂質の微量定量法を開発し、その方法を用いて、病原性の原虫、糸状菌、海藻等に6-ガラ系列糖脂質が存在することを初めて見出した。スフィンゴ脂質は、形質膜ミクロドメインに主として存在し、細胞内のシグナリングや細胞間の相互作用に重要な役割を演じている。本研究では、申請者らが発見した非リソソーム性スフィンゴ脂質代謝酵素の構造と機能について研究を行い、以下のような成果を上げた。先ず、哺乳動物の細胞質に存在するグルコシルセラミド(GlcCer)分解酵素、KLrP(エキソ型グリコセラミダーゼ)を同定した。本酵素の活性をRNAiで抑制すると、細胞内のGlcCer量およびGlcCer骨格を持つ糖脂質量が減少することを見出し、KLrPが細胞の糖脂質代謝に関わっていることを示した。本酵素を大腸菌で大量に発現させ、グルコース及びガラクトースとの共結晶を作製し、X線結晶構造解析を行った。その結果、KLrPはαヘリックスとβストランドを8回繰り返す、典型的なTIMバレル構造を示すこと、β-ストランド4および7のC末に存在するE165とE373がそれぞれ酸/塩基触媒残基、求核残基であることを証明した。また、リソソーム性の中性セラミダーゼの結晶構造解析に初めて成功した。その構造は今までに報告のない新しいものであり、その触媒機構は亜鉛を触媒中心とすることを明らかにした。構造を解くことで、スフィンゴ脂質シグナリングや食餌由来のセラミドの代謝・消化への関与等、本酵素の多彩な機能を説明できた。一方、放線菌から単離したエンド型グリコセラミダーゼ(EGALC)の基質特異性を詳細に調べ、本酵素は6ガラ系列糖脂質に特異的に作用することを明らかにした。この特異性を利用した、6-ガラ系列糖脂質の蛍光標識法及び微量定量法を開発し、その方法を用いて、病原性の原虫、糸状菌、海藻等に6-ガラ系列糖脂質が存在することを初めて見出した。海藻から単離した6-ガラ系列糖脂質の構造解析を行い、その構造を
2000年代日本の聴覚障害児の統合教育実践における包摂の内実に関する実証的研究

本研究は、聴覚障害児の統合教育実践を多文化教育の観点から検討することで、2000年代日本の学校教育現場における包摂の内実を明らかにすることを目的としており、研究計画段階で検討課題を以下のように設定した。[検討課題1]多文化教育論における障害児教育の位置づけを検討する。[検討課題2]2000年代の日本における聴覚障害児の統合教育実践の特徴を明らかにする。[検討課題3]統合教育実践の全体像を把握し、調査対象校の位置づけを明らかにする。平成22年度が各検討課題に即し調査活動を行う段階であったのに対し、平成23年度は3つの課題の検討を踏まえて総合的な分析を行い、研究論文をまとめる作業が中心となった。その成果の一部を、本年度出版された書籍『共生と希望の教育学』において発表した(「第9章「聴覚障害児」の統合教育現場における共生-せめぎあう関係のプロセス」)。本論文は、本研究で収集した調査データをもとに、障害児と健常児が共に学ぶ場で生じる問題とそれを乗り越えるために現場の教員が用いている方策を明らかにしている。その結果、「共生と教育」という主題に対して、その議論を推し進める一つの方向性を示すことができた。さらに平成23年度は、本研究の主題を社会構造の中に位置づけるべく、「社会的包摂/排除」概念についての文献研究を進めた。教育現場における実践が社会的に持つ意味を明らかにしてこそ、本研究が探索の対象とする「統合教育実践における包摂の内実」を明らかにできると考えたためである。同概念を用いた総合的な分析と考察を行うととが課題として残った。本研究は、聴覚障害児の統合教育実践を多文化教育の観点から検討することで、2000年代日本の学校教育現場における包摂の内実を明らかにすることを目的としており、具体的な検討課題を以下のように設定している。上記の検討課題に即して、平成22年度に実施した研究の成果について報告する。検討課題1については、「共生」というキーワードに着目し、1970年代以降の障害児教育運動における「共生」概念の取扱いについて文献研究をもとに探索した。その結果、障害児教育分野における「共生」の主張が多文化教育論における議論と類似していることが明らかになった。次年度はこれを踏まえて、多文化教育論における聴覚障害児教育の位置づけを明らかにするために、「ろう文化」概念の教育社会学的検討を行う予定である。検討課題2については、週1回ペースで調査対象校における参与観察を行うとともに、学校の長期休暇中を利用して関係者に対するインタビュー調査をおこなった。その結果については現在分析中であるが、成果の一部については、検討課題1の結果とあわせて教育社会学会第62回大会において報告した。検討課題3に関しては、統合教育実践の実態を問う質問紙を作成し、全国の特別支援学級(難聴)および通級指導教室設置校(通級指導教室を設置している聴覚特別支援学校を含む847校)を対象に郵送調査を行い、682校から回答を得た。現在、次年度の成果報告に向けて分析をおこなっている。
トリップチェーンを考慮した機関選択・配分統合モデルの開発と都市圏への適用

本研究課題においては,例えば帰宅時間帯の公共交通のサービスレベルを向上させることにより通勤時間帯の公共交通利用者数も増加する,といった既往の交通機関選択とネットワーク配分モデルの統合モデルでは考慮できない点を考慮するために,1日全体の移動のシークエンスであるトリップチェーン単位で交通機関選択を行うことを前提とした統合モデルの構築を行い,さらに構築したモデルを都市圏規模のネットワークに適用することにより施策評価がネットワーク全体に及ぼす影響について分析した.本研究は,帰宅時間帯の公共交通のサービスレベルを向上させることにより通勤時間帯の公共交通利用者数も増加する,といった既往の交通機関選択とネットワーク配分モデルの統合モデルでは考慮できない点を考慮するために,1日全体の移動の集合であるトリップチェーン単位で交通機関選択を行うことを前提とした統合モデルの構築し,都市圏規模ネットワークへの適用を行いその実用性を示すものである.研究2年次に行った研究の成果を以下に示す.1.研究1年次において構築したトリップチェーンを考慮した分担・配分統合モデルと,トリップチェーンを考慮しない従来の分担・配分統合モデルそれぞれを仮想ネットワークに適用して,モデルの特性を把握した.その結果,トリップ単位の配分結果と比較して,トリップチェーン単位の配分結果ではリンク所要時間やネットワーク全体での分担割合は大きな違いはないが,トリップチェーン単位の分担割合は大きく異なる可能性があることを示した.2.研究1年次において構築した分担・配分統合モデルの入力データを作成するために,パーソントリップデータを整理する手法を考案した.3 2.において作成したデータを入力データとして,研究1年次において構築した分担・配分統合モデルを京都市中心部のネットワークに適用し,一部の時間帯のサービスレベルを向上させることによる影響を評価した.現況再現性は高くはないものの,トリップベースの配分ではサービスレベルが向上した時間帯の機関選択率のみが変化するのに対して,トリップチェーンベースの配分ではそれ以外の時間帯の機関選択率も変化することなどを確認した.4.本研究のベースとなる最適頻度決定モデルを,インドネシアのパラトランジットネットワークに対して適用し,モデルから得られる結果と現実の運行頻度を比較することにより,現実の路線網の効率性を評価した.本研究課題においては,例えば帰宅時間帯の公共交通のサービスレベルを向上させることにより通勤時間帯の公共交通利用者数も増加する,といった既往の交通機関選択とネットワーク配分モデルの統合モデルでは考慮できない点を考慮するために,1日全体の移動のシークエンスであるトリップチェーン単位で交通機関選択を行うことを前提とした統合モデルの構築を行い,さらに構築したモデルを都市圏規模のネットワークに適用することにより施策評価がネットワーク全体に及ぼす影響について分析した.研究初年度にあたる平成23年度は,まず最初に本研究に関連する研究をネットワーク解析手法など数理モデル構築に関する研究をはじめとして,トリップチェーン分析を含む交通行動分析など幅広い分野から網羅的かつ体系的にレビューした.その結果,既往の交通機関選択を内生化した統合型ネットワーク配分モデルの多くは,公共交通における乗客行動を精緻に表現していないものや,正確に表現したとしても実規模ネットワークへの適用が難しいものがほとんどであることを再度確認し,本研究で構築するモデルの目標を具体的に設定した.次に,公共交通における乗客行動を精緻に表現しつつ実規模ネットワークへの適用可能な統合型ネットワーク配分モデルを変分不等式問題として定式化し,解の特性について検討を加えた.さらに,実規模ネットワークへの適用に耐えうる解法アルゴリズムを提案した.さらに,同一個人のトリップチェーンでは,各トリップ間の交通機関選択は相関しており,多くの場合1種類の交通機関を選択するという,交通機関選択に関するより現実に近い条件を課した均衡状態を,上記で構築した統合型配分モデルを拡張することができた.その上で,構築したモデルを仮想ネットワークに適用して,モデルの性能評価を行った.さらに,次年度に実ネットワークへの適用を計画しているが,これを問題なく遂行するために,国土交通省近畿地方整備局より第4回京阪神都市圏パーソントリップ調査の個票データを入手し,その基礎集計を行った.モデルの構築が完了し,仮想ネットワークへの適用計算の結果妥当な結果が得られていることが確認できており,当初予定通り研究が遂行できていると考えている.研究第2年度においては,研究初年度で構築した統合型配分モデルを都市圏規模ネットワークへ適用するために収集済みの京阪神都市圏パーソントリップ調査の個票データの整理を行う.その後に,構築済みのモデルを京都市ネットワークに適用し,京都市における公共交通サービス評価を行う.さらに,先行研究で構築済みの最適バス路線網決定モデルの下位問題に本研究で構築する統合型配分モデルを実装し,利用者の1日全体の移動を考慮した最適バス路線網の考究を行う.本モデルを実規模ネットワークに適用するには計算負荷が大きく,計算機を占有せざるを得ない.そのためのコンピュータの購入を計画している.さらに,研究初年度の研究成果を国内外の学会等で積極的に公表したいと考えているため,そのための旅費の使用を計画している.
サブミリ波帯SISフォトン検出器の開発

超伝導ニオブのトンネル接合を用いたサブミリ波帯直接検出器の開発を行った。超伝導体を用いたサブミリ波検出器は、極低温ボロメータの性能を上回る検出性能を持つことが期待され、大規模な2次元化が可能な検出素子として注目されている。臨界温度の1/10以下まで冷却された超伝導トンネル接合はリーク電流が原理的には測定限界以下まで小さくなることが予想され、サブミリ波の直接検出素子として高感度の検出器が実現できることが期待される。本研究においては、遠赤外線からサブミリ波領域での検出方式として2つの異なる方式で実験を行った。超伝導のエネルギーギャップ以上のフォトンに対して有効なフォトン検出では、遠赤外線の検出器に応用可能なことを示した。今後、量子効率を如何に向上させるかが課題となっている。一方、エネルギーギャップ以下のフォトンに対して有効なビデオ検出では、サブミリ波帯で効率の良い広帯域検出器が実現し、極低温ボロメータ(1.5K動作)に匹敵する性能を得ることに成功した。検出素子の広帯域化の実現には、超伝導ミキサーでも実用化されたPCTJ(Parralel Connected Twin Junction)を用いたことが要点となる。この方式をさらに発展させた、DJ(Distributed Junction)を用いることにより、更なる高性能化の見通しが得られ、今後はサブミリ波カメラの開発に発展させることが可能となった。なお、本研究に関連し、地上からのサブミリ波帯での観測可能性を検討するため、ボロメータとフーリエ分光器を用いてサブミリ波大気の透過特性の測定を行ったので付記しておく。大気透過率の測定は南米チリ北部アタカマ高原(標高4800m)で行い、サブミリ波の透明度が非常に高いことが証明された。本年度は500GHz帯のビデオ検出器の性能評価および改良を中心に行った。超伝導ニオブを用いたのトンネル接合素子を2つ用いたPCTJ(Parallel Connected Twin Junction)タイプの500GHzビデオ検出器を用いて、量子効率、分光感度、ノイズの測定を行った。製作した素子のうちリ-ク電流の低い素子について評価を行い、約75%の量子効率が測定された。分光透過特性については、500GHzを中心に約200GHzの帯域で感度の得られることがわかり、広帯域高感度の検出器が実現された。リ-ク電流については、素子温度を2K以下に冷却することにより若干の減少が見られたが、まだ十分とは言えず、さらにリ-クの低い素子を実現するための改良を行う必要がある。一方、測定されたノイズはリ-ク電流のショットノイズより大きく、超伝導ジョセフソン電流によるノイズが発生していると考えられる。今後、磁場強度とノイズの関係を調べる予定である。これまでに得られたNEPは測定ノイズ限界で2×10^<-12>W/√Hz、ショットノイズ限界で8×10^<-15>W/√Hzであり、すでに4.2Kボロメータと同等かそれ以上の検出性能を達成している。より広帯域で感度を持つ検出器を実現するため、トンネル接合素子を多数用いたDJ(Distributed Junction)タイプの素子を製作し、同様の測定を進めている。超伝導のギャップエネルギーより高い周波数で用いることのできるフォトン検出器については、これまでの実験により、素子を1K以下まで冷却することで低いリ-ク電流が実現できること、検出器ノイズがリ-ク電流のショットノイズ起源であることが示された。一方、量子効率が低いことが問題となっており、今後入射エネルギーと超伝導との結合方法を検討し、量子効率の改善を行う予定である。超伝導ニオブのトンネル接合の500GHzでのフォトン検出感度および電流ノイズの評価を様々な接合パラメータのもので行った。

接合の構成としては、2つの並列接合を用いたPCTJ(Parallel Connected Twin Junction)および並列度を増したDJ(Distributed Junction)を用い、電流密度およびリーク電流の異なる接合を用いて測定した。その結果、次の点が明らかとなった。・低バイアス電圧においては、PCTJに比べ10素子のDJで高い量子効率が得られる。・電流ノイズにはショットノイズ起源のものとジョセフソンノイズ起源のものがある。・低リーク電流の素子では、電流ノイズはショットノイズのみで説明できる。検出性能としては、10素子のDJで最も高い性能が得られ、NEP=4×10^<-14>W/√Hzが達成された。前年度に比べ約2桁低いNEPが得られ、実用素子としての見通しが得られたといえる。サブミリ波帯の実験室分光で用いられるInSb検出器と比べると、検出感度、応答速度とも1桁以上優れた検出器となった。SISフォトン検出器の今後としては、さらにリークの低い素子の実現による検出感度の向上と共に、2次元アレイ化が期待される。このため、本研究の最終段階としてアレイ化のために必要なSIS素子の設計を行った。薄膜アンテナとDJタイプの接合を組み合わせることにより、さらに広帯域で性能の高い検出器が実現できる。同技術を用いることで大規模なアレイ化が可能となり、32×32素子程度のサブミリ波カメラの実現も近い将来可能である。