hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
震災時の健康被害の抑止に向けた関係機関連携による在宅療養者の防災支援モデルの開発

本研究は、関係機関の連携による平時における在宅療養者の防災支援モデルを開発することを目的とした。最初に、先行研究や関連文献から過去の地震災害の健康被害と関連要因を抽出した。次に、在宅療養者の家族介護者を対象に、災害に対する備えの状況と考えに関する質問紙調査を実施した。文献検討や質問紙調査の結果を踏まえ、防災支援モデルの試案の作成し、在宅療養者と家族介護者を対象に介入を行った。介入による関係者の意識の変化が把握された。一方で、介入開始時の動機づけを高めるアプローチ方法の検討が課題となった。本研究は、防災支援システムの構築を図り、関係機関の連携による、震災時の在宅療養者の安全と、被災後の健康状態の悪化の抑制につながる平時における防災支援モデルを開発することを目的としている。震災時の在宅療養者の健康悪化の実態と関連要因を検討するため、平成23年度に引き続き、阪神・淡路大震災以降の震災を対象とし、文献検討を行った。文献検索は、GeNii(NII学術コンテンツポータル)、医学中央雑誌Web版、社会老年学文献データベース等を用い、在宅療養者の被災後の健康被害の状況が記載されている文献を抽出した。抽出した文献を、災害別、対象者別、災害サイクル別に整理した。その結果、阪神・淡路大震災では、災害サイクルの急性期において、特に高齢者では、脱水や栄養状態の悪化、不穏や精神症状の出現、基礎疾患の悪化、肺炎、ADLの低下、死亡などが健康被害の内容として挙げられた。また、関連もしくは関連が予測される要因として、水分摂取不足、自宅の被害状況、停電や避難場所での医療機器・介護機器の使用困難などが挙げられた。慢性期では、ADLの低下、体調不良、肺炎、心疾患や脳血管疾患などの新たな疾患の発生、死亡などが挙げられた。関連が予測される要因として、生活環境の変化や介護者・介護支援者の不足による生活上の制限が挙げられた。新潟県中越地震・中越沖地震においても肺炎以外は、阪神・淡路大震災と同様の傾向が認められた。その他、各疾患特有の被害も把握されていた。急性期は、水分摂取や必要な医療機器・介護機器の使用も含めた環境の確保、慢性期は、安心できる療養環境と必要な介護を受けられる人的・物的環境が在宅療養者の健康に関係してくることが伺われ、これらの点を踏まえ、療養者・家族の備えの現状把握と、防災支援モデルの検討を行っていく。本研究は、関係機関の連携による平時における在宅療養者の防災支援モデルを開発することを目的としている。平成25年度は、在宅療養者の防災支援ニーズを把握するため、宮城県内の訪問看護事業所および居宅介護支援事業所の利用者の主介護者を対象に自記式質問紙調査を行った。調査内容は、基本属性の他、介護状況、在宅療養者に関わる災害に対する備えおよび対応状況などを把握した。災害の備えや対応については、文献検討や、先行研究において保健師、主任介護支援専門員、訪問看護事業所および居宅介護支援事業所の管理者に行ったインタビューから抽出された在宅療養において必要な災害の備えの項目をもとに調査内容を構成した。7ヶ所の事業所の協力を得て395部配布し、269人の介護者から回答があった(回答率68.1%)。災害に対する備えは、介護用品や医薬品は、3日分程度の備蓄をしている割合が9割と高かった。一方、停電については、備えはあるものの発電機等の予備電源の使い方が分からなかったり、整備ができていない状況があることも把握された。また、災害発生時の移動等の手助けを近隣者に依頼していたのは2割弱であり、避難のための移動は困難と考え、不安に感じていたり、対応を諦めている介護者も見られた。災害発生時に必要な対応をサービス担当者等と確認している介護者は4割で、確認している介護者では、様々な備えを行っていたり、家族や近隣者、主治医とも、災害発生時の対応を確認している割合が有意に高かった。以上の結果より、災害時に実用可能な備えを支援する必要性が確認された。また、備えを行う上で、日頃、関わりのあるサービス担当者と共に確認することも有効に作用することが推測された。平成25年度に行った地域防災活動に取り組んでいる自治体等からの情報収集の結果も踏まえて、平成26年度は、防災支援モデル案の作成と地域での介入を試みる。本研究は、防災支援システムの構築を図り、関係機関の連携により、震災時の在宅療養者の安全と、被災後の健康状態の悪化の抑制につながる平時における防災支援モデルを開発することを目的とする。平成23年度は、既存の報告書・自治体資料、先行研究、関連文献から在宅療養者の防災支援におけるニーズの抽出を行った。また、平成23年3月11日に東日本大震災が発生したことにより、その後、公表された各種報告書・雑誌、研究論文等から、震災時の在宅療養者の状況や震災後の健康状態に関わる記載の抽出も加えて行っている。東日本大震災以前の過去の震災に関する文献検討は、まず、GiNii学術コンテンツ・ポータブル、医学中央雑誌等を用いて該当論文の絞り込みを行った。その他、自治体の震災関連の報告書を入手し、震災後の在宅療養者に関わる健康被害の記述を抽出した。その結果、在宅酸素使用患者では、震災発生直後、停電や酸素濃縮機の故障により必要量の酸素供給がなされなかった事例や、長期的な影響として外傷後ストレス障害(以下、PTSD)など精神・心理的影響が報告されていた。

重症心身障害児では、震災後亜急性期の時期に全身状態が悪化した例や、長期的に身体的変化が持続した例、養育者のPTSD様症状も認められていた。寝たきりの療養者では、震災後、寝たきり度の悪化など身体状況の変化が確認されていた。また、身体障害を有する在宅療養者の家族においても長期的な精神的影響を示唆する報告が認められた。全体的に、震災急性期における一過性の体調の変化とともに、長期的な影響として身体状況の悪化や、療養者のみならず家族介護者も含めて精神面への影響があることが把握された。東日本大震災関連の報告については、各自治体・関係省庁においても、現在、実態を把握している過程にあり、引き続き在宅療養者の健康被害の把握を進め、過去の分析結果との統合を図る。本研究は、関係機関の連携による平時における在宅療養者の防災支援モデルを開発することを目的としている。平成26年度は、平成25年度に在宅療養者の主介護者を対象にして行った防災支援ニーズを把握した質問紙調査の結果と、先駆的に取り組んでいる自治体等、関係機関から情報収集した内容を踏まえ、防災支援モデルの試案を作成した。防災支援モデルは、介護保険におけるサービス担当者会議等、関係者が集まる機会を利用して展開することを基本とした。取り組み開始時に、チェック表を用いて、療養者宅の災害の備えの状況を把握し、主介護者・療養者も含めた関係者で防災に向けた取り組み内容を検討する。6ヶ月間を目安に関係者が情報交換と協力しながら取り組み、成果を評価する。また、モデルの展開時に使用するツールとして、取り組み前後で、災害の備えの状況(チェック表)と、取り組み目標を記載する冊子を作成した。本冊子には、在宅療養において必要とされる災害の備えの情報を盛り込み、適宜、確認できるものとした。防災支援モデルの試案による介入は、2ヶ所の介護サービス事業所の協力が得られた。事業所を通し、主介護者への協力依頼を行ったが、研究の趣旨および概要説明に応じた主介護者は3名であった。そのうち、実際の介入での取り組みに協力が得られた主介護者は1名となっている。研究期間の延長により、対象拡大を図っているが、プロセスの振り返りから、主介護者の災害の備えを図るアプローチ方法や、関係機関への働きかけなどの課題が見出された。そのため、介入事例での検討を行うと共に、今後は、研究協力を得ている事業所の関係者にインタビューを行い、主介護者が抵抗なく取り組める、防災支援モデルとするための改善点を検討する。平成27年度は、日本災害看護学会にて在宅療養者の家族介護者の災害に対する備えと関連要因の検討結果について報告した。また、平成26年度に引き続き、6ヶ月間を区切りとし、「防災支援モデル(試案)」による在宅療養者および家族介護者への介入を行った。「防災支援モデル」では、介護保険におけるサービス担当者会議等の機会を活用し、療養者宅における「災害の備えでの課題」を共有する。その上で、介護支援専門員を中心にサービス担当者等が協働して、療養者宅での災害の備えを図る取り組みを支援する。取り組みの結果、介入前後で家族介護者の災害の備えに関する自己評価得点の上昇が見られた。
GABA作動薬は夜間頻尿を改善させるか?-睡眠深度と膀胱機能に関する基礎研究

メラトニン経静脈投与は24か月齢ラットの排尿間隔を有意に延長させたが、基礎圧、排尿閾値圧、最大膀胱収縮圧および脳波所見に有意な影響を示さなかった。10週齢ラットにおいては、膀胱内圧測定上の各パラメーター、脳波所見に有意な変化を認めなかった。老齢ラットにおいて膀胱内圧に影響せずに膀胱容量を増大させることから、メラトニンは高齢者の夜間頻尿治療に有用である可能性が示唆された。平成22年度にはラットで膀胱内圧測定、脳波・筋電図記録を安定的に同時施行する実験手技を確立した。ラットにメラトニン0.011mg/kgを経静脈投与し、膀胱容量と膀胱収縮圧、脳波に及ぼす作用を検討したところ、1mg/kg投与時に膀胱容量が投与前と比較して1.5倍と有意に増大したが、膀胱内圧には有意な変化を認めなかった。脳波のδ波(0.53.5Hz)、θ波(3.57.5Hz)のパワー値にも有意な変化を認めなかった。これらの結果について第17回日本排尿機能学会において発表を行った。我々は以前にメラトニン脳室内投与が膀胱収縮圧を変化させることなく膀胱容量を増大させることを報告したが(J Urol 2010 ; 184 : 386-391.)、末梢投与でも同様の作用を得られ、メラトニンが頻尿治療薬として有用であることが示唆された。近年、メラトニンが抗ムスカリン薬と協調して膀胱収縮を抑制することが報告されており(Urology 2010 ; 75 : 873-878.)、既存の頻尿治療薬と併用する選択肢も考えられた。メラトニン投与で深睡眠を誘導できなかった理由は非生理的な実験環境、使用するメラトニン容量が少量であったためと考察した。しかしながら、睡眠に影響しない量で膀胱容量を増大させ、頻尿治療が可能であるとの解釈も可能と考えた。平成22年度末に高齢ラットを入手することができ、実験計画に則り、若年ラットとの間で作用に差がないかどうか検討中である。既存の治療薬(抗コリン薬、抗利尿ホルモン等)は夜間頻尿に対する有効性が十分ではなかった。内因的メラトニンは加齢とともに減少するが、外因的メラトニン投与が夜間頻尿と睡眠障害をそれぞれ改善することが報告されている。我々はメラトニン脳室内投与が膀胱容量を増大させることを報告(Matsuta, J Urol, 2010.)しているが、睡眠を深くすることと膀胱容量を増すことで夜間頻尿の治療薬となり得ると仮定し、検討を行った。10週齢と24か月齢の雌性Sprague-Dawleyラットに慢性脳波電極を留置し、メラトニン(1.0×10^<-2>-1.0mg/kg)静脈内投与後の脳波を膀胱内圧と同時に記録、検討した。24か月齢のラットにおいて、メラトニン1.0×10^<-2>mg/kg投与時に1.8倍、1.0×10^<-1>mg/kg投与時に2.3倍と、対照群と比較して排尿間隔を有意に延長させたが、基礎圧、排尿閾値圧、排尿時最大収縮圧には有意な変化を認めなかった。10週ラットにおいては、排尿間隔、基礎圧、排尿閾値圧、排尿時最大収縮圧のいずれにも有意な変化を認めなかった。排尿・蓄尿両相のデルタ波パワー値において、24か月、10週齢のラットのいずれも有意な変化を示さなかった。今回の検討において、メラトニンはラットの睡眠深度に影響を示さなかったが、老齢ラットのみにおいて膀胱容量を増大させた。膀胱内圧に影響を与えないことから尿閉発生のリスクは少ないと考えられ、高齢者における夜間頻尿に対する有効性が示唆された。
新学習指導要領を受けた中学校の技術教育における新教材開発に関する研究

【研究目的】平成14年度から実施される中学校学習指導要領の技術・家庭科の技術分野のための新しい教材の開発に着手した。新しい教材は,プラスチックを扱った簡易型プラスチック射出成形機およびビデオである。射出成形機は,実践的かつ体験的な学習活動を支援する教具であり,ビデオはプラスチック材料の理解と廃棄プラスチックの処理法を紹介する教材である。本研究では,簡易型射出成形機およびビデオ教材の開発を目的としている。【研究実施内容】プラスチック射出成形法が理解でき,安全かつ簡単に操作できる射出成形機の開発を目指した。さらに,開発した射出成形機の実用性を求め,使用法に影響与える射出成形条件を決定するための実験を行った。また,製作が困難とされている金型に対して簡単な金型を提案し,金型製作が射出成形機の普及の妨げにならないよう配慮した。ビデオ教材は,プラスチック材料および廃棄プラスチックの処理法を理解できる内容とした。ビデオ教材の開発にあたっては,コンピュータによる最新のビデオ編集法であるDVノンリニア編集を採用した。【研究実施結果】開発したプラスチック射出成形機および金型を使用することによって,簡単にプラスチック射出成形品が製作できることを示した。製作した射出成形品の精度は高くないが,プラスチック製品の製造法を体験的に理解することができる射出成形機を提案することができた。開発したビデオ教材は,単に見せるだけでなく,教師が教育活動の中で積極的に使用できるように配慮したため,生徒と教師の双方にとって有益であ戸と考えられる。一方,廃棄プラスチックの処理法では,地域の実態を多く取り入れてより現実的内容となるよう工夫した。【研究目的】最近特に問題になっている若者の理工系離れは,ものつくりを直接体験することが少なくなっていることが要因の一つであると考えられる。このような現象を払拭するための試みとして,本研究では,生活の中に溢れているプラスチック製品の製造法の一つである射出成形法を取り上げ,中学校技術・家庭科において使用できる簡易型のプラスチック射出成形機およびビデオ教材の開発を目的とする。【研究実施内容】射出成形法の基本機能である「溶かす」,「流す」,「固める」という三つの機能を忠実に実現することを念頭におき設計を行った。プラスチックを溶融する部分は,プラスチックペレットを入れる容器をバンドヒータによって加熱する方式とし,さらに熱電対を設置して温度制御を可能とした。溶融したプラスチックを射出する部分は,ACサーボモータとボールねじによってプランジャーを押し出す方式としてコストダウンを狙った。金型は,外部冷却装置などを設置しない自然冷却による簡易金型とした。射出成形機の設計仕様は,射出容量20cc,射出圧力40MPa,射出速度20mm/sである。ビデオ教材の領域は,環境教育に関わるゴミ処理問題を整理するところからはじめ,資料収集ならびにゴミ処理現場の実態をVTRによって記録するなどの作業を行った。【研究実施結果】設計した各種図面をもとに各種部品の製作ならびに組み立てによって射出成形機の製作を行った。さらに設計した簡易型の金型に射出してプラスチック製品の成形が可能なことを確認した。収集したVTR資料は,DVノンリニア編集によって整理した。今後は,射出成形機仕様の確認,各種金型の製作を進める。また本簡易射出成形機の使用法,プラスチック加工およびプラスチック材料ならびにゴミ処理に関わるVTRを整理・検討してプラスチック加工の教材化を進める。【研究目的】平成12年度からの継続研究として,中学校技術・家庭科の技術分野のための新しい教材の開発を推進した。本研究では,前年度において試作した簡易型射出成形機,簡易金型およびビデオ教材の改善と実践における検討を目的としている。【研究実施内容】プラスチック射出成形法が理解でき,安全かつ簡単に操作できる射出成形機を実現するために,試作機における加工条件を決定する実験を行った。

実験にあたっては,テストピースのための金型を設計製作した。また,射出成形機を具体的な教材とするために数種類の簡便な金型を設計製作した。また,安全かっ簡便に操作できるようにするための検討を行った。ビデオ教材は,プラスチック材料および廃棄プラスチックの処理法を理解できる内容となっているかの確認と実践教育に供して検討を行った。射出成形機およびビデオ教材は,中学校技術科家庭科の教師ならびに関係する指導主事らを交えた検討会を実施し,妥当性・問題点の改善を行った。【研究実施結果】一般に,射出成形加工では,金型が変わると加工条件を変更する。このことは,本機の教材化にあたっては,実践上の大きな課題となる。テストピースによる最適化された加工条件を利用することで,別途製作した金型のための加工条件変更が容易に行えることを確認した。ビデオ教材は,実際に教室で使用することで,教師型のビデオとして有効であることが確認できた。現場教師らによる検討では,実践における課題が明確になった。
ビタミンD作用に対するビタミンD受容体のリン酸の影響

本研究では、ヒトビタミンD受容体(VDR)に対するリン酸化の影響を検討する目的で当初の計画に従い実験を行い、以下の結果を得た。(1)ヒトVDRのcasein kinaseIIによるリン酸化部位であるserine-208を含むペプタイドを合成し、家兎に免疫し抗血清を得た。ヒトVDR発現ベクターを導入したCOS-7細胞よりVDRを多量に含むサンプルを調整し、上記の抗血清を用いてウエスタンブロットを行った。しかしながら、VDRに特異的なバンドは検出されなかった。そこで、合成ペプチドを使ったアフィニティーカラムを用いてこの抗血清を部分純化し、同様の検討を行ったが、特異的バンドは得られなかった。(3)PCR法を用いた点変異導入により、serine208をglycineに置換した変異VDR発現ベクターpSG5-hVDR-S208Gを作製した。今後、(2)および(3)で得られた発現ベクターを用いて正常および変異VDRを哺乳類細胞あるいは大腸菌で発現させ、(1)で得られた抗血清についてさらに検討する。(4)また、cAMP-PKA系によるリン酸化のVDRを介したビタミンDの作用に及ぼす影響を調べる目的で、ビタミンD応答領域を含んだルシフェラーゼレポーター遺伝子pGV-P2-(DR3)_2を作製し、HeLa細胞でヒトVDRと共に発現させ、8-bromo-cAMPの効果を検討した結果、ビタミンD作用に対する抑制効果が認められた。今後この効果がVDRに対する直接効果かあるいは他の蛋白のリン酸化を介するものかさらに検討する。
唐宋時代敦煌石窟の仏教図像と窟内荘厳プログラム

中国甘粛省敦煌に所在する仏教石窟の内部は、塑像や壁画によって隙間なく荘厳されている。本研究は唐宋時代の敦煌石窟を実地調査し、個々の塑像や壁画の図像研究を行うとともに、それらの研究成果を基に、塑像や壁画が観者にとってどのような意味をもち、窟内に有機的に配置されているのかという窟内全体の荘厳プログラムを解明する。また窟内荘厳プログラム解明の成果を他の窟にも敷衍させ、未解明の図像の意味について考察する。
電磁スピニング粘性測定システムによる超臨界流体のレオロジー計測法開発

本研究では独自に開発した粘性測定法である電磁駆動回転(Electro Magnetically Spinning:以下EMS)システムを、通常の粘度測定手法を用いることができない特殊環境下にある超臨界状態の流体の粘性計測に適用する。超臨界状態の流体、例えば超臨界二酸化炭素はすでに物質の高効率の抽出技術などに応用されているが、その状態のモニタリング技術、特にレオロジー計測技術は現在も限定的である。申請者を含む研究グループは最近、磁気浮上型EMSシステムを開発し、水の粘性の1/1000程度の気体の粘性を精度よく計測することに成功した。本研究ではこれを超臨界状態の流体に適用し、超臨界状態にある物質のレオロジー特性を明らかにするとともに、将来的に超臨界状態を利用した工学プロセスに提供するため物質の抽出状態のモニタリングなどの応用を行う。本年度は圧力容器など大きな壁厚を有する試料容器内部に回転子を設置し、その外部におかれた動磁場発生機構により内部の回転プローブに遠隔でトルクを印加し、これを回転駆動する技術の開発を行った。研究では比較的小型の数cm程度の圧力容器を仮定し、50mmの遠隔距離での回転プローブの駆動を目標とした。動磁場を生成する磁石の形状および表面の磁化強度の分布から、3次元空間中のベクトル磁場強度を計算し、50mmの距離で十分な磁場強度を実現するための磁石形状を求め、これを作製した。実際のその周囲の磁場強度分布を測定し、数値計算とのよい一致を確認した後、遠隔距離を掃引しながら回転プローブに加わるトルクを測定した。この結果、50mmの距離において直径20mm、厚さ0.3mmのアルミ円板の回転プローブに対し、10μNmの大きさのトルクを印加することに成功した。このトルクは超臨界状態における二酸化炭素の粘性を測定する目的のために十分な大きさである。上記の通り、粘性の遠隔測定に必要なトルク印加については数値シミュレーションで確認の後、実際にトルク印加機構を設計製作してその能力を検証することができた。これと併せて高温・高圧を実現する圧力セルの設計に関する知見も得ることができた。以上の通り本研究は当初の計画以上に進展している。今後の研究ではまず比較的に低圧・低温域に気液臨界点を有し、かつ工業的に最も応用が進んでいる二酸化炭素を念頭に、磁気浮上EMSシステムによる低粘性の精密測定を行う。高圧環境下におかれる構成要素は直径1cm、厚み1mmのグラファイトとほぼ同直径で厚み5mmの円筒型磁石であり、そのためセルの内部空間サイズは2cm立方で十分で、これを非磁性ステンレスの切削加工により作製する。回転トルクを与える永久磁石はこのセル外部に設置し、回転子の運動はセルに取り付けられる窓を通して観察する。

当初の計画を進める過程で、超臨界状態でのレオロジー測定に用いるための新しい回転子形状の着想を得た。これが実現すれば、磁気浮上型を採用する際の空間的な制約を大幅に低減することができる。このためこれを優先するために消耗品材料の購入に予算を使用し、さらなる高性能化のためのディスク作製等を計画後半に行うこととした。今後の計画では将来的に超臨界状態の利用が工業的に強く期待されている二酸化炭素水について、超臨界状態を実現するために必要な耐高圧力・高温セルの設計を進める。非常に高精度の加工になるため、マイクロ放電加工を用いる。この方法で試料セルを各種加工・製作するために70万円使用し、残りを国内外研究者と討論を行うための旅費とする。
非晶質傾斜超格子を用いた極低雑音アバランシェ増幅型光導電膜の研究

a-Si:H/a-Si_<1-x>C_x:H傾斜超格子アバランシェフォトダイオード簿膜において,入射したフォトンは,平成8年度の研究の結果より,電子がこのバンドオフセット領域で,ほぼ100%の確率でインパクトイオン化を起こすことがわかった.まず本年度は,コンダクションバンドオフセットの働きを明確にするために,コンダクションバンドオフセットの値を変化させ,フォトダイオードに流れる光電流特性を調べた.1段の傾斜構造を持つフォトダイオードにおいて光電流が増倍を開始する電圧と,傾斜構造におけるコンダクションバンドオフセットの大きさとの関係を調べた.コンダクションバンドオフセットの大きさを増やしていくと増倍を開始する閾値電圧は減少し,バンドオフセットが0.4eVのとき最も低い電圧で増倍を開始した.しかしながらそれ以上にバンドオフセットを増加させると,逆にインパクトイオン化を開始する閾値電圧は増加する結果を得た.これは,これまで予想していた結果と相反する結果であった.この原因は,バンドオフセットを増やす目的で炭素の混入量を増やすと,膜中の欠陥が増大することにより移動度の低下が起こったためではないかと考えている.従ってインパクトイオン化の閾値電圧の低減化を図る上でaーSiC:H層での高移動化は必須である.本年度はさらに,光電変換デバイスとして最も重要なアモルファスシリコン系フォトダイオード暗電流の発生機構について検討を行った.その結果,低電界側での暗電流と高電界側での暗電流ではその発生機構が異なることを見いだし,暗電流の低減化を図る指針を得た.a-Si:H/a-Si_<1-x>C_x:H傾斜超格子アバランシェフォトダイオード簿膜において,入射したフォトンは,平成8年度の研究の結果より,電子がこのバンドオフセット領域で,ほぼ100%の確率でインパクトイオン化を起こすことがわかった.まず本年度は,コンダクションバンドオフセットの働きを明確にするために,コンダクションバンドオフセットの値を変化させ,フォトダイオードに流れる光電流特性を調べた.1段の傾斜構造を持つフォトダイオードにおいて光電流が増倍を開始する電圧と,傾斜構造におけるコンダクションバンドオフセットの大きさとの関係を調べた.コンダクションバンドオフセットの大きさを増やしていくと増倍を開始する閾値電圧は減少し,バンドオフセットが0.4eVのとき最も低い電圧で増倍を開始した.しかしながらそれ以上にバンドオフセットを増加させると,逆にインパクトイオン化を開始する閾値電圧は増加する結果を得た.これは,これまで予想していた結果と相反する結果であった.この原因は,バンドオフセットを増やす目的で炭素の混入量を増やすと,膜中の欠陥が増大することにより移動度の低下が起こったためではないかと考えている.従ってインパクトイオン化の閾値電圧の低減化を図る上でaーSiC:H層での高移動化は必須である.本年度はさらに,光電変換デバイスとして最も重要なアモルファスシリコン系フォトダイオード暗電流の発生機構について検討を行った.その結果,低電界側での暗電流と高電界側での暗電流ではその発生機構が異なることを見いだし,暗電流の低減化を図る指針を得た.
生命ケアの比較文化論的研究とその成果に基づく情報の集積と発信

・本研究は,21世紀を「生命ケア文化再構築の時代」ととらえ,個の自己決定と社会的な相互扶助の両者のバランスがとれた,わが国の文化風土にあったケア文化のあり方を探求してきた。西洋と東洋の死生観の相違がしばしば問題にされるが,それはいずれかが勝っているというのではなく,分析や合理性を重んじる西洋的思考と,総合や直観を重んじる東洋が互いに学びあう必要がある。一方で,文化の差を自覚しつつ,同時に,文化ナショナリズムに陥ることなく,いのちをめぐる諸問題の国際化にも対応していかなければならない。「アジア的」とか「日本的」といった類型化・固定化に陥ることなく,西洋のケア文化の歴史的深みと現代的展開の意味も十分に理解しなければならない。21世紀の生命ケア文化再構築は,グローバル化のなかで,比較文化論的視点に立った柔軟な発想で進めていく必要がある。以上のような研究成果を,国際シンポジウムを開催するなど,国際的に開かれた討議空間のなかで検証してきた。・臨床学的アプローチのなかでは,<施設から在宅へ>が後戻りできない流れであり,それを支えるコミュニティ・ケアとスピリチュアル・ケアが極めて重要となってきていることが明確になった。・21世紀ケア文化を担う新しい世代に対しては,「いのちの大切さ」を漠然と教えるのではなく,いのちが向かう先にある<いのちの美しさ>を芸術作品などを通して感得しこの世に在ることへの大きな信頼を取り戻し生きる力を高めるような生命ケア教育が必要である。例えば理科教育のなかでも,自然の奥深い構造を示すとともに,それらについての科学的知見と技術的応用が社会にもたらす影響についても具体例に即して考える教育プログラムと授業展開が必要であろう。以上のような成果を研究成果報告書,ホームページや著書,公開講座,授業展開などの形で発信してきた。1日本の文化風土に合ったケア文化の再構築をめざして。介護老人保健施設やホスピス病棟、ホームレスのためのホスピス、地域ケア活動などを見学し、ケアの現状を調査した。沼野尚美氏と高橋卓志氏を講師に、ターミナル・ケアに焦点を当てた講演会を二度開催し、医療職や市民とともに終末期ケアのあり方を考えた。ノーマライゼーション先進国デンマークで福祉の第一線で活躍し現在は日本の福祉についてのアドバイザーも務めるレネ・ホレンナー氏を講師に招き「高齢者と家族にとってよく生きること」をテーマに講演・シンポジウムを開催した。これらの活動を通じて、制度面では、施設におけるケアがもつ限界が自覚されながらもそれを在宅ケアにどう接続するかが現在の大きな課題であることが浮かび上がってきた。施設と在宅とを統合した全体的なケア・システムを構築する必要があり、その際「コミュニティ・ケア」が一つの鍵となろう。地域共同体が担い手となるケアでは、現代的なケア・システムが機能するだけではなく、伝統的な生命観や死生観が色濃く反映してくる。そのなかで、明治以降の近代化と伝統との軋轢が現在にもつながっている。ケアの質を高めQOLを高めるためには、ケア文化の深層からの解明と各領域のケアを「生命ケア」という新たな概念のもとでとらえ直す作業が必要である。今年度の調査(中国、インド、韓国)をふまえ、次年度にはヨーロッパにおけるケア文化と比較しながら、日本、アジアのケア文化の特徴を解明していく。研究活動の記録『ケアの人間学』No.1を発行した。2国際的な情報センターとしての役割を果たすため、まずホームページを立ち上げた。今後一層の充実を図る。3生命ケア教育プログラムの構築をめざして、大谷いずみさんから、高校における生命教育の現状等について説明して頂いた。今後現場教師と連携しながら、いま必要とされる生命教育にふさわしいプログラムを作成する。

・日本の文化風土に合ったケア文化の再構築をめざし、昨年度の研究成果をふまえ、「コミュニティ・ケア」に焦点を据えて、ケアの具体的な担い手から実情を聴取した。平成15年5月には、在宅ホスピス医、内藤いづみ氏(甲府市)を招いて、「トータルペインに向きあうケア」をテーマに研究会および講演会を開催した。ケアの人間学合同研究会と共催で3回の研究会を開催し、臨床現場で緩和ケアなどに携わる地元の医師・看護師たちと研究交流した。また静岡県立総合病院の緩和医療病棟を訪問し、専門医・看護師から詳しい事情を聴取し、浜松緩和ケア研究会、静岡緩和ケア研究会、静岡県ボランティア協会など、地元の諸団体とも交流を深めた。こうしたなかから、在宅における終末期を支える地域ケア活動、スピリチュアル・ケアの重要性が浮かび上がってきた。これらの成果を『ケアの人間学-合同研究会要旨集』No.2としてまとめた。・比較文化的視点からケア文化の深層を解明する作業は、今年度(東アジア、ドイツ、フランス)の調査を研究会のなかで報告しあい、ヨーロッパとの対比におけるアジア・日本のケア文化の特徴を解明してきた。7月にはマリア=ヘスス・デ・プラダ=ヴィセンテ氏を招いて研究会・講演会を開催し「日本文学に見られる生命観」について検討した。10月にはハント教授(サリー大学)を招いて「国際シンポジウムケアの国際比較」を開催し、教授と研究分担者の報告をもとに「ケアの哲学-仏教と社会的責任」「中国古代の「孝」をめぐる諸問題」などについて討論した。・以上の研究成果を直ちにホームページに掲載するとともに、ドイツ生命政策の最新情報などもそのつど掲載し、国内外に情報発信し、多方面から参照されるに至っている。・生命ケア教育プログラムについては、現場教師から先進的な取り組みについて聞き取り調査を行ない、共同作業を始めている。・本研究は、21世紀を「生命ケア文化再構築の時代」ととらえ,個の自己決定と社会的な相互扶助の両者のバランスがとれた,わが国の文化風土にあったケア文化のあり方を探求してきた。西洋と東洋の死生観の相違がしばしば問題にされるが,それはいずれかが勝っているというのではなく,分析や合理性を重んじる西洋的思考と,総合や直観を重んじる東洋が互いに学びあう必要がある。一方で,文化の差を自覚しつつ,同時に,文化ナショナリズムに陥ることなく,いのちをめぐる諸問題の国際化にも対応していかなければならない。「アジア的」とか「日本的」といった類型化・固定化に陥ることなく,西洋のケア文化の歴史的深みと現代的展開の意味も十分に理解しなければならない。21世紀の生命ケア文化再構築は,グローバル化のなかで,比較文化論的視点に立った柔軟な発想で進めていく必要がある。以上のような研究成果を,国際シンポジウムを開催するなど,国際的に開かれた討議空間のなかで検証してきた。・臨床学的アプローチのなかでは,<施設から在宅へ>が後戻りできない流れであり,それを支えるコミュニティ・ケアとスピリチュアル・ケアが極めて重要となってきていることが明確になった。
短期大学における大学改革と18歳人口急減期への対応に関する調査

(1)短期大学における改革の推進状況を調査するため、本年度も六つの短期大学について実地調査を行った。関西外国語大学短期大学部、愛知学院短期大学では、併設する大学への編入学の実情を調査し、名古屋文理短期大学、大阪青山短期大学では、その特色ある短大教育の内容を調査した。長崎ウエスレヤン短期大学、純心女子短期大学では、地方で活躍する短期大学の教育課程を中心に調査を行った。(2)短期大学改革の実施状況等について、平成6年10月に行った全国規模のアンケート調査の整理を行い、その成果を平成7年10月に刊行した。この報告書は「短期大学改革の進展と将来展望」という題名で、本文と付録を合わせると、200頁を越えるとものとなった。この報告書を国立私立の各短期大学、同各協会、文部省、大学基準協会、短期大学基準協会など関係方面に配布した。(3)これらの特色ある短期大学における大学改革に関する実地調査、全国的なアンケート調査によって、豊富なデータを入手し、短期大学改革に見られる傾向を把握することができた。そこで調査研究グループでは、各短期大学の実地調査を行う場合に、これらの資料に基づいて、改革の推進に役立つ点についても言及した。その結果、長崎ウエスレヤン短期大学からは、改組転換の構想について、さらに詳細な指針が求められることになった。(4)今回の科学研究費補助金総合研究(A)「短期大学における大学改革と18歳人口急減期への対応に関する調査研究」については、平成5年度、6年度、7年度にわたる調査研究とメンバーの積極的な活動によって成果をあげることができた。18歳人口の急減期に入って、短期大学改革はいよいよ重要な段階に進むこととなった。そこで、本調査研究による成果を背景に、さらに一歩前進して、21世紀における短期大学の進むべき方向を求めて、今後も、研究活動を発展させたいと考えている。平成5年度の研究実施計画に従い、短期大学教育に関するこれまでの文献等を整理、分析し、調査研究の目標を定めるとともに、それに基づいて、短期大学における大学改革の推進状況に関する調査及び短期大学における18歳人口急減期への対応に関する調査の実施方法を具体的に検討するとともに、全短期大学を対象に実施する大学改革の推進状況に関する調査について、カリキュラム改革、学習機会の多様化、生涯学習への対応、自己点検・評価の実施状況等にわたり、調査内容を具体的に検討し、まず調査票の項目策定のために行う短期大学インタビュー調査の予備調査項目を作成した。【.encircled1.】研究の進め方については、調査(予備、全短大アンケート、集約)の実施を軸に、既存調査・データの分析と文献研究を並行して行い、改革の現状把握に加え、歴史的な制度・役割の変化・国際的動向についても検討する。また、研究の重点を、短大の意識と役割を「what」と「how」の両面から明らかにすることに置き、その際、短大全体の共通性とともに、短大のタイプによる違いに十分配慮することとした。【.encircled2.】調査の実施については、ア.予備調査(平成6年度春に実施)=「全短大アンケート調査」並びに「集約調査」の調査方針及び調査票の項目策定のために行う短大訪問インタビュー調査、イ.全短大アンケート調査(平成6年夏に項目確定、秋に実施)=全短大を対象としたアンケート調査。教育改革の状況についての質問を主軸とするが、18歳人口減少等の社会変化への対応に関する質問も組み込む。ウ.集約調査(平成7年春に実施)=短大タイプ別の違いを考慮した、インタビュー調査とアンケート調査も組み合わせた集約調査。調査対象については、短大当事者(経営者/教員/職員/学生)だけでなく、進学関係者(高校生/高校教員/父兄)、卒業生、雇用者、行政関係者などについても加えるべく考慮することとした。平成6年度の調査実施計画に従い、今後の短期大学を含む高等教育政策の形成と制度改革、さらに、各短期大学の改革に対する有益な指針をうることを目的として、特色ある短期大学についてインタビュー調査を行い、また、全国短期大学を対象にアンケート調査を行うこととした。そこで、広島文化女子短期大学、松山東雲短期大学など8校の短期大学について、あらかじめ提供された大学要覧、学則などの飼料を検討した後、実際に訪問して、各校の現状を調査すると共に、アンケート調査の内容作成に役立つ項目を見出すことに努めた。その結果、国公私立の全短期大学を対象に、カリキュラム改革(一般教育と専門教育の取り扱い、情報処理、外国語教育の充実、単位計算の方法、シラバスの作成など)、学習機会の多様化(単位互換、他の教育施設における学修の単位認定、留学による学修の単位認定など)、生涯学習への対応(社会人特別選抜、昼夜開講制、科目等履修生制度、専攻科の活用、学位授与機構への対応など)、自己点検、評価の実施状況などの調査項目を決定した。このアンケート調査は11月上旬を締切りとして、各短期大学に全体用と学科用の調査票を送付したが、調査対象577校のうち536校から回答をうることができた。この高い回収率は、短期大学がかかえる制度改革に向けて、各校が真剣に取り組んでいることを証するものといえる。そこで、これらのデータについて集計分析を行い、中間報告を作成した。このアンケートの調査結果に基づいて、さらに必要な項目と対象について集約調査を行うこととし、短大関係者(経営者、教職員、学生)のみでなく、高校関係者(高校生、高校教員、父母)、卒業生、雇用者なども対象に、短期大学に対する社会的ニーズ、短期大学に人材養成が期待される分野などについて調査する準備に入った。

長崎ウエスレヤン短期大学、純心女子短期大学では、地方で活躍する短期大学の教育課程を中心に調査を行った。(2)短期大学改革の実施状況等について、平成6年10月に行った全国規模のアンケート調査の整理を行い、その成果を平成7年10月に刊行した。この報告書は「短期大学改革の進展と将来展望」という題名で、本文と付録を合わせると、200頁を越えるとものとなった。この報告書を国立私立の各短期大学、同各協会、文部省、大学基準協会、短期大学基準協会など関係方面に配布した。(3)これらの特色ある短期大学における大学改革に関する実地調査、全国的なアンケート調査によって、豊富なデータを入手し、短期大学改革に見られる傾向を把握することができた。そこで調査研究グループでは、各短期大学の実地調査を行う場合に、これらの資料に基づいて、改革の推進に役立つ点についても言及した。その結果、長崎ウエスレヤン短期大学からは、改組転換の構想について、さらに詳細な指針が求められることになった。(4)今回の科学研究費補助金総合研究(A)「短期大学における大学改革と18歳人口急減期への対応に関する調査研究」については、平成5年度、6年度、7年度にわたる調査研究とメンバーの積極的な活動によって成果をあげることができた。18歳人口の急減期に入って、短期大学改革はいよいよ重要な段階に進むこととなった。そこで、本調査研究による成果を背景に、さらに一歩前進して、21世紀における短期大学の進むべき方向を求めて、今後も、研究活動を発展させたいと考えている。
吸血動物の唾液および蛇毒に含まれるガン細胞転移抑制物質のスクリーニング

マウスの結腸がん細胞(Colon26)を用いて,このがん細胞のマウスへの定着を抑制する物質を探した。マウス結腸がん細胞にはLuciferase遺伝子を組込んでおり,マウス体内においてがん細胞が生存・増殖した場合,外部から基質(luciferin)を注入すると,専用のカメラにより捉えることができる。抑制物質の候補として,蚊の唾液腺,ヒルの唾液成分,ヒルのもつ抗凝固物質ヒルジン,ヘパリン,アスピリンなどを用いた。実験によっては腫瘍抑制傾向を認めたこともあったが,繰り返し実験を行なうと再現性がなかった。すなわち研究期間中に腫瘍抑制効果のある物質を見つけ出すことはできなかった。マウスの大腸がん細胞株Colon26にLuciferase遺伝子を組込んだColon26-Liciを高崎健康大学村上孝教授よりもらい受け使用している。昨年度の研究により、この細胞の培養にはDMEM mediumが適していると考えられたので、本年度はDMEM mediumのみを用いて培養した。マウスはBALB/cメスを用いた。ペントバルビタール麻酔したマウスの心臓(左心室)へ直接注入を試みた。注入細胞数は50万とした。注射後7日後から7日ごとにマウスを麻酔してルシフェリンを注射し、in vivo imaging systemを用いて細胞の定着・増殖の程度を追跡した。20匹まで実施したが、左心室への注入はうまく行かず、多くは右心室へと注入されてしまった。そのため7日目以降の観察では、肺におけるがん細胞の定着が見られるばかりであった。そのため心臓への注入はそれ以上行なうことをやめ、Colon26細胞をマウス腹腔へ注射し、がん細胞の腹腔内定着とその増殖状況をモニターすることにし、がん細胞の定着を阻止する物質のスクリーニングをおこなった。年度末の時点で、ハマダラカ唾液腺、ヒトスジシマカ唾液腺、アカイエカ唾液腺、チスイビルの唾液腺などを注射してColon26細胞の定着阻害の有無を追跡しているが、がん細胞の増殖でモニターする限り、対照マウスのがん細胞増殖との差を認めなかった。マウスの結腸がん細胞(Colon26)を用いて,このがん細胞のマウスへの定着を阻止する物質を探す方法を確立すること,また定着阻止に働く生物物質を探すことを目的とした。マウス結腸がん細胞にはLuciferase遺伝子が組込んであり(Colon26Lucと略す)マウス体内においてがん細胞が生存・増殖していた場合,外部から基質(Luciferin)を注入すると発光するため,専用のカメラ(in vivo imaging system)を用いる事で光の強弱を捉える事ができる。がん細胞が増殖していれば,強い発光が観察される。まずColon26Lucをマウス左心室へ注入(50万細胞/0.2ml)し,動脈血を通じてがん細胞を全身へ播種する方法を試みた。心臓への注射はしかしマウスにダメージを与えることとなり,注入後の心臓出血によると思われる死亡が50%程度みられた。注入に成功し,全身に播種された1個体を2週間観察したところ,腸管へ定着し増殖することが確認できた。しかし心臓への注射は死亡率が高いため実験系としては不適当であると判断した。次にがん細胞が腹腔内に播種された状況を再現できるものと考え,腹腔へ注入する方法を試した。当初は50万細胞/0.2mlの注射を行なっていたが,この条件だとマウスの衰弱が早く十分な観察期間をもつことができなかった。だんだん注射細胞数を減らし,1万細胞の注射という条件が最良であると結論した。この条件だと観察期間が3週間とれる。がん細胞の定着・増殖を抑制する生物物質あるいは既知の薬物を検討した。蚊の唾液腺,ヒルの唾液成分,ヒルジン,ヘパリン,アスピリンなどを用いた。蚊の唾液腺やヘパリン,アスピリンには腫瘍抑制傾向を認めた実験もあったが,繰り返し実験を行なうと,再現性がなかった。すなわち研究期間中に腫瘍転移抑制物質を見つけ出すことはできなかった。マウスの大腸がん細胞株Colon26にLuciferase遺伝子を組込んだColon26-Liciを高崎健康大学村上孝教授よりもらい受けた。この細胞をまずRPMI1640あるいはDMEM mediumを用いて培養した。培養とともに増殖細胞の形態を観察した。RPMI 1640で培養したColon26-Lici細胞は細長く、尖った形態をするものが多かった。一方DMEM mediumで培養したColon26-Lici細胞は細胞質が大きく、円形もしくは方形を呈していた。増殖能率はDMEM mediumが優れていた。この理由は、DMEM mediumのグルコース濃度が400mg/dlでRPMI 1640では200mg/dlであることに起因していると思われた。

ペントバルビタール麻酔したマウスの心臓へ直接細胞を注入した。注入細胞数は10万から50万とした。注射後7日後から7日ごとにマウスを麻酔してルシフェリンを注射し、in vivo imaging systemを用いて細胞の定着・増殖の程度を追跡した。平成23年度は16匹のマウスに心臓注射を行った。予想に反して左心室への注入はうまく行かず、多くは右心室へと注入されてしまった。そのため7日目の観察では、肺におけるがん細胞の定着が見られるものが大部分であった。1匹のマウスについては腹部および脳でのがん細胞増殖が観察でき、がん細胞が左心室へ注入されたためと考察した。担がんマウスはがん細胞注射後2週間から4週間で死亡した。上記の次第で、実験に使用するがん細胞の入手と培養方法は確立したものの、安定的にマウス左心室へ細胞注入をすることができず、具体的ながん細胞転移阻止物質のスクリーニングには至っていない。マウス左心室への細胞注入が予定どおり行えていないところに最大の問題があった。何回も繰り返したあげく、心臓を介してがん細胞を注入することは中止とした。年度後半からは、がん細胞を腹腔内注射することで、腹腔内臓器への定着増殖を観察することにした。腹腔内の定着・増殖の度合いをルシフェレース活性を指標に観察している。まだ実験数が少ないが、転移阻害効果のある物質は今のところみつかっていない。マウス左心室への細胞注入が予定どおり行えていないところに最大の問題がある。小型超音波装置でマウス心臓をモニターしながら左心室へ注入するために、経験者に教えを乞うて、確実に左心室への細胞注入をできるよう改善を図りたい。がん細胞の腹腔内注射、加えて唾液腺成分の腹腔内注射により、がん細胞の定着・増殖の度合いを、ルシフェレース活性を指標にひきつづき観察してゆく。なおマウスでの実験が不成功な場合を考え、培養がん細胞のin vitroにおける接着阻害をモニターすることで、がん細胞の定着を阻害する物質を見つけ出す方法を模索している。マウス左心室に確実にがん細胞を注入するために、今年度の実験にはマウス左心室注入に実績のあるテクニシャンを雇い入れて実験の確実性を高める。in vitro培養系に力点を移して研究費を使用してゆく。2年間余の研究の進展状況を総括して、学会発表は是非おこなうつもりである。今年度は人件費を使用しなかったが、次年度は人件費を予定の2倍(90万円)にして使用する。旅費を減額して5万円とし、海外の学会での発表を控える。
共鳴トンネル素子によるミリ波帯モノリシックアイソレータの開発

本研究では,共鳴トンネルダイオードを用いたモノリシック集積型アイソレータのミリ波帯・サブミリ波帯デバイスとしての実現可能性の検討を行った。得られた成果は,共鳴トンネルダイオード2素子および高移動度トランジスタ1素子からなるジャイレータ構成により信号伝送の一方向性が得られる設計条件および帯域上限を明らかにし,極微細メサ形状の複数形成と電極層の集積形成のためのマスクレス露光のプロセスを確立したことである。次世代のミリ波帯(30-300GHz)のモノリシック集積回路において伝送信号の逆伝搬抑制は回路の低雑音化・低歪化に必要不可欠である。従来アイソレータなどの非可逆素子が単体デバイスとして製品化されているが,デバイスサイズがセンチメートル級である点,磁性材料・金属導波管が必須である点から,半導体基板との集積一体化構成には整合しない。本研究では半導体集積回路上でモノリシックに構成可能な「非可逆素子を(アイソレータ)」を,磁性材料レスや導波管レスで集積構成する新原理を提案し,その動作実証を試みることを目的とする。本年度,ジャイレータ回路を共鳴トンネル型微分負性抵抗素子と電界効果トランジスタとの集積で構成し非可逆回路の設計の為に,エピタキシャル成長ウエハの設計・発注した。デバイスのバンド構造を自己無撞着な数値計算を用いて電流電圧特性を解析し,構造のマージン設計を行った。購入したウエハから共鳴トンネルダイオード単体部分のみであるがデバイス作製を行い,微分負性特性が室温で得られたことを確認した。モノリシック集積デバイスの特性設計においては,共鳴トンネルダイオードおよび高電子移動度トランジスタそれぞれに実測データのスケーリング値や文献値を参照にパラメータ設定をした上でアイソレータを構成した場合のアイソレーション特性と挿入損失の周波数特性を解析し,数百GHz帯までの帯域確保の可能性を示唆した。とりわけ,共鳴トンネルダイオードによる損失補償を行うことにより,一方向性「増幅器としての機能設計の可能性を有することも明らかにした。共鳴トンネルダイオード(RTD)を含むジャイレータの室温動作実現のための材料系の選択肢としては,これまでミリ波増幅器用のトランジスタHEMTなどで,多くの研究・実用化がなされてきている材料系であるGaAs基板上のGaAs/AlGaAs系とInP基板上のInGaAs/InAlAs系ヘテロ構造の2種類が候補として考えられる。これまで行ってきた我々の理論解析から,アクティブジャイレータ構成に用いるRTDの微分負性抵抗を2倍にすると動作上限周波数が約2倍になることがわかっている。この点から,伝導帯バンド不連続量が大きいInGaAs/InAlAs系ヘテロ接合によるRTDがGaAs/AlGaAs系に比べてピーク/バレイ電流密度比が大きくとれ,より大きな微分負性抵抗が得られることから有利である。前年度に引き続き,今年度も共鳴トンネルダイオード(RTD)最適設計とエピウエハ発注を行った。並行して,共鳴トンネルダイオードの非線形等価回路の同定を行った。ここではSパラメータの測定データの解析からパラメータ抽出を行う最適化手法を適用した。更には,共鳴トンネルダイオードの動特性の理論解析と基礎実験を行った。一方,同一ウエハにRTD2個とHEMTを接続してジャイレータを構成するには,マルチメサ(複数のメサ)形成プロセスおよび,上部をメサ形状に加工して残す箇所と上部をエッチオフして下部をメサとして残す2段メサ構造の形成が必須である。このプロセスでは,複数のメサを高密度で均一に形成されたマルチメサを実現が課題となる。ここでは,現有の高速原子ビーム(FAB)照射によるドライエッチング装置を用いたドライエッチング条件(放電電圧,放電電流,中性化率,基板温度)を最適化することにより,高密度な微細メサ形成プロセスを検討した。本年度の成果の骨子二つは,(A)共鳴トンネルダイオード(RTD)と高電子移動度トランジスタ(HEMT)を用いたモノリシック集積型アイソレータ実現可能性の理論的検証を継続検討する事,(B)実際の集積型アイソレータのデバイス構造を考案し従来のRTDプロセスよりも簡便なマスクレス露光によって微細なメサを形成可能なプロセスを確立する事である。(A)についてはモノリシック集積ジャイレータの構成を基本構成とし,RTDを二つとHEMTを一つ、伝送線路による抵抗を一つ用いて非可逆伝送特性となるように構成している。信号の反射特性を表すS12と通過特性を表すS21を小信号等価回路解析により計算し、それら非対角要素の非対称性を評価した。本研究で導入したアイソレータ実現条件はgm=1/RL...(1)式,1/RL-1/Rrtd=YO...(2)式の二つである。ここで、gmはHEMTの相互コンダクタンス、RLは伝送線路の設計抵抗、RrtdはRTDの微分負性抵抗値,特性アドミタンスである。(1)(2)式は寄生成分を除いた理想的な場合におけるSパラメータを計算することで導かれた基本設計指針を示す条件式であるが,実際のデバイスには寄生抵抗成分が含まれているため、(1)(2)式が妥当な設計指針となり得るかを検証した。

実際の素子作製時に含まれるレベルの寄生パラメータ群を妥当な等価回路素子として考慮した場合と理想的な場合とを比較した結果、(1)(2)式が適切なアイソレータ動作設計指針と見なすことが可能であることを明らかにした。一方(B)については,セルフアラインプロセスとしてマスクレス露光によるRTD作製プロセスを確立した。その結果,以下の条件が重要であることを本研究のRTDプロセスにおいて明らかにした。一つめは,メサ上だけ実質的に絶縁膜を薄くするために、現像したい部分のみメサ埋め込み用絶縁膜の膜厚の半分以上の高さにすること,二つめは,現像したい部分の上面に形成するAlやPt等の電極用金属を露光時のメサ上部反射鏡としても兼用できるような露光最適化条件である。
航空機観測による窒素化合物の東アジア地域における時空間変動解析

平成22年度では、2回目の航空機観測の実施が12月であったため、まずは前年の10月に行われた1回目の航空機観測のデータ解析について行った。10/15,17では、福江島上空で高度別の環状飛行が行われ、同時に福江島の地上サイトでNO_γ全硝酸(TN)の観測を行っていたので、これらのデータを用いて鉛直分布について調べた。10/15については、NO_γに関して雲下では高濃度、雲上では低濃度と明確な違いが現れた。TNの鉛直分布については一定であった。一方、オゾンや硫酸塩もNO_γと似た鉛直分布を示していることから、雲下での高濃度NO_γはNO_x、よりはむしろPANなどのNO_z、成分が主であると考えられる。10/17については低高度で高濃度ダストが飛来しており、それに伴い、NO_γ,TNの濃度も高くなったが、地表面ではダストの寄与の少ない高高度での濃度レベルと同程度であった。更に、福江島地上においても10/17に窒素酸化物が顕著に高くなっているわけではない結果が得られた。また、今年度は12月11,12,14日に前回同様、長崎県五島福江空港を基地局としてAO2-PO7班と共同で航空機観測を計3フライト行った。高度は前回同様500, 1000, 2000, 3000mであり、それぞれの高度で水平飛行および環状飛行を行った。前回の10/17のフライトで見られた低高度における高濃度ダストの飛来が今回の観測でも12/11に観測された。12/11のフライトでは、10/17のフライトと比べて窒素酸化物濃度が約2倍であったこと、地上の観測所でも高濃度イベントが観測されたなど、前回の航空機観測とは異なる結果が得られた。平成21年度では、まず、航空機観測で用いるNO_y,ガス状硝酸(HNO_3(g))測定装置の確立を行った。硝酸の除去に用いるナイロンフィルターの捕集効率を実験的に求めたところ、ほぼ100%の効率で硝酸が捕集されることを確認した。一方、干渉物質として懸念されるPANのナイロンフィルターへの捕集効率は3%未満と見積もられ、無視できるレベルであることも確認できた。平成21年10月14,15,17日に長崎県五島福江空港を基地局としてAO2-PO7班と共同で航空機観測を計3フライト行った。高度は500,1000,2000,3000mであり、それぞれの高度で水平飛行および環状飛行を行った。上空での硝酸のガス・粒子分配は大方の場合、ガス状硝酸の割合が高かったが、大陸からダストが飛来した10/17のフライトについては、粒子状硝酸塩(NO_3^-(p))の割合が高い結果となった。これは、ガス状硝酸がダスト粒子に取り込まれて粒子状硝酸塩の割合を上昇させたことが考えられる。また、10/17のフライトにおいて、ダスト粒子の指標としてCa^<2+>を用い、その濃度とNO_3^-(p)/NO_yについての関係を調べたところ、両者の間には良い正の相関が見られた。この結果は、HNO_3(g)とNO_3^-(p)との分配がダスト濃度によって支配されていたことを示唆していると考えられる。