hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
子育て世帯間の所得格差の要因と女性就業の影響

本研究では、子供のいる世帯の所得格差の動向とその要因を中心に、母親の就業や子どもが生まれるときの状況にも着目して分析を行った。その結果、新しい世代の子どもほど貧困率が有意に高く、また、15歳当時の経済状態が悪いと現在貧困状態にある確率が高い。また、妻の就業は世帯間所得格差をわずかに縮小させる効果を持つ。出生時における格差という点で婚前妊娠出生に着目すると、婚前妊娠出生の親は低所得の傾向にあり、子どもが成長しても非婚前妊娠出生の世帯との所得差は縮小しない傾向がみられた。19年度の研究実績は次の通りである。第1に,厚生労働省「所得再分配調査」や独自に自治体で実施した調査データに基づき,子どもの貧困率の動向や幼少時の経済状況が学歴達成に及ぼす影響について分析を行った。その結果,子どもの貧困率にはコーホート効果が観察されるものの,不平等度指標については有意なコーホート効果は観察されなかった。このため,同じ時期に生まれた子ども同士での格差が高まっているとは言えないことが分かった。また。15歳当時の暮らし向きが悪い場合に学歴達成が低い傾向がみられ、貧困の世代間連鎖という点で注目される。第2に、ライフサイクルでみた妻の就業パターンの変化が夫婦間所得格差に及ぼす影響についてコーホートの観点から分析を行った結果,夫婦間所得格差についてはコーホート効果がみられないことや、妻の就業には夫婦間所得格差をわずかながら縮小させる効果があることが明らかになった。若年層における格差拡大は,主に単身世帯において起きている。第3に,出産前後の就業継続や育児休業の取得について分析した結果,高学歴で比較的人的資本の豊富な女性ほど育児休業を取得して就業を継続する傾向にあることが示唆された。第4に,子どもがどのような夫婦のもとに生まれるのかについて,時系列的な比較を行うための予備的なデータ整理を行った。20年度の研究実績は次の通りである。第1に、国立社会保障・人口問題研究所の「第12回出生動向基本調査」に基づき、婚前妊娠出生とそうでない出生との比較を行い、出生時点におけるendowmpntの格差を検討した。その結果、婚前妊娠出生の場合、父親の学歴が低く、.就業状態も非正規就労や無職の割合が大きいといった、先行研究で指摘されている傾向が確認された。さらに、妻の就労状態については、婚前妊娠出生のほうが妊娠時に就業している妻の割合が高かった。父母を合計した教育年数については、全体としては高学歴化が進んでいるにもかかわらず、婚前妊娠出生の父母の教育年数は過去20年間頭打ちであり、人的資本格差が拡大していることが明らかになった。また、父母合計した所得についても、婚前妊娠出生で第1子をもった父母の所得はそうでない父母より低く、かつ、子どもの成長とともに所得格差が拡大している。婚前妊娠出生が嫡出第1子の25%以上を占める中で子育て世帯間の格差に及ぼす影響が懸念される。第2に、総務省「全国消費実態調査」を用いて0-1歳児のいる世帯の資産格差について分析した結果では、1994年から2004年にかけて、上位中位の資産格差はやや縮小した一方、中位下位の資産格差は拡大したことが明らかになった。とくに下位の場合、年齢をコントロールしたうえでも、ネット資産がマイナスの世帯が増加している。第3に、妻の就業パターン別に稼働所得の不平等度の分解を行うとともに、1994年と2004年の2年次について比較を行った(北海道大学安部由起子准教授との共同研究)。その結果、いわゆる103万円や130万円の壁を大きく超えて就業する妻と、壁の中の就業にとどめる妻との間の所得格差が妻同士の格差の大きな部分を占めていることが明らかになった。2時点の比較では、妻のパート就業増加によって、ゼロ所得の妻が減少したことが、妻同士の所得格差を縮小させていることが明らかになった。
ワイヤレス型カプセル式超小型カメラを用いた咀嚼機能の動的実態精察

咀嚼における摂食から嚥下までの食品移送や粉砕等を動的に観察することを目的とし,固有口腔側からは,先端可動式内視鏡カメラ(3R - MFXS55.Anyty.スリーアールソリューション)を,咬合面側からはワイヤレス型カプセル式超小型カメラ(MAJ - 2028,Endocapsule,Olympus)を用いて動態観察を行った.咬合器に設置した上下顎全部床義歯に食品を介在させて咬合器の開閉により咀嚼運動を想定し,咀嚼時の咬断状況や食物粉砕や咬断状況を観察した.また,被験者1名(55歳,男性)に対して,内視鏡カメラ先端を左側大臼歯部に設置し,各種食品の咀嚼時の動態観察を行った.これまで咀嚼に関しては幾多の研究が行われ,機能的,運動生理学的な分析は行われてきたが,摂食から嚥下まで食品の移送や粉砕を歯冠側から動的に観察した報告は全くないことから,小腸内の様子を外部モニターで観察するために開発されたワイヤレス型カプセル式超小型カメラを補綴装置に埋入することにより,歯冠側から頬や舌による食品移送や食品の咬断(切断),粉砕,すり潰し,混合,練和に伴う食品の形状,性状変化を直接観察することを企図した.実際に無歯顎および有歯顎被験者における口腔内組織の機能的動態や食品の形状,性状変化を動的に精察記録し,固有口腔内における咀嚼の実態を新たな視点から解明することを検討した.今年度は,1)固有口腔側からの観察として,咬合器に装着した上下無歯顎石膏模型上で上下顎全部床義歯を製作し,右側大臼歯部に先端可動式内視鏡(3R - MFXS55.Anyty.スリーアールソリューション)のカメラ先端部(直径5.5 mm,視野角65°)を固定後,咀嚼時の咬断状況を動態観察した.次に被験者1名(55歳,男性)に対して,同じ内視鏡カメラを用いて,カメラの先端を専用の口蓋床に固定し,左側大臼歯部に設置した.その後,咀嚼時の動態観察を行なった.動態観察はカメラに接続した外部モニターで行うとともに,パーソナルコンピュタにて動画を記録した.次に2)咬合面側からの観察として,1)で用いた下顎全部床義歯の右側大臼歯部に,ワイヤレス型超小型カメラ(MAJ - 2028,Endocapsule,Olympus)を設置した.カメラのカプセル上面を対合歯と接触するように固定し,咀嚼運動を想定した咬合器開閉時のポテトチップやグミに対する咀嚼様相を動態観察した.今年度行なった研究においては,咬合器に装着した上下無歯顎石膏模型上で上下顎全部床義歯に設置した先端可動式内視鏡カメラを用いた固有口腔側からの観察およびワイヤレス型超小型カメラを用いて咬合面側からの食物粉砕の過程を直接的に観察することが可能であった.しかしながら,実際のワイヤレス型超小型カメラは予想以上に大きなサイズであり,通常の全部床義歯の人工歯内およびプロビジョナルブリッジのポンティックに設置して,動態観察することが困難であった.したがって,プロビジョナルブリッジにおける先端可動式内視鏡カメラを用いた固有口腔側からの観察およびワイヤレス型超小型カメラを用いた咬合面側からの食物粉砕の過程を直接的に観察するまで至っていない.当初の研究計画で購入を予定していたワイヤレス式超小型カメラについてカメラが人工歯内に完全に収納できず,正確な観察は困難であったことから購入を断念し,新たにファイバースコープ式内視鏡を購入し研究を開始した.また,超小型カメラの先端部の位置設定,角度設定,方向についての詳細な検討がなされていない.これまでの咀嚼に関する研究は,機能的,運動生理学的な分析がほとんどであり,摂食から嚥下まで食品の移送や粉砕等を歯冠側からの動的に観察した報告は行われていなかったのが現状である.そこで,先端可動式内視鏡カメラおよびワイヤレス型カプセル式超小型カメラを補綴装置に埋入し,歯冠側から頬や舌による食品移送や食品の咬断(切断),粉砕,すり潰し,混合,練和に伴う食品の形状,性状変化を動時に観察をした.固有口腔側からの観察として,咬合器に装着した上下無歯顎石膏模型上で上下顎全部床義歯を製作し,右側大臼歯部に先端可動式内視鏡カメラ(3R - MFXS55.Anyty.スリーアールソリューション)を用いて,カメラ先端部(直径5.5 mm,視野角65°)を固定後,固有口腔側から咀嚼時の咬断状況を動態観察した.咬合面側からの観察のため,上記で用いた下顎全部床義歯の右側大臼歯部に,ワイヤレス型超小型カメラ(MAJ - 2028,Endocapsule,Olympus)を設置した.カメラのカプセル上面を対合歯と接触するように固定し,咀嚼運動を想定した咬合器開閉時のポテトチップやグミに対する食物粉砕や咬断状況を動態観察した.しかしながら,実際のワイヤレス型超小型カメラは予想以上に大きなサイズであり,通常の全部床義歯の人工歯内およびプロビジョナルブリッジのポンティックに設置して,動態観察することが困難であることが確認できた.次に被験者

1名(55歳,男性)に対して,内視鏡カメラ先端を専用の口蓋床を用いて,左側大臼歯部に設置し,咀嚼時の動態観察を行った.動態観察はカメラに接続した外部モニターで行うとともに,パーソナルコンピュータにて動画を記録した.咀嚼における摂食から嚥下までの食品移送や粉砕等を動的に観察することを目的とし,固有口腔側からは,先端可動式内視鏡カメラ(3R - MFXS55.Anyty.スリーアールソリューション)を,咬合面側からはワイヤレス型カプセル式超小型カメラ(MAJ - 2028,Endocapsule,Olympus)を用いて動態観察を行った.咬合器に設置した上下顎全部床義歯に食品を介在させて咬合器の開閉により咀嚼運動を想定し,咀嚼時の咬断状況や食物粉砕や咬断状況を観察した.また,被験者1名(55歳,男性)に対して,内視鏡カメラ先端を左側大臼歯部に設置し,各種食品の咀嚼時の動態観察を行った.次年度は,さらに小さなワイヤレス型超小型カメラの開発および市場調査をする一方で,今年度購入した内視鏡を用いた咀嚼の動態観察の継続を企図する.実際には咬合器上でプロビジョナルブリッジのポンティック部に内視鏡の先端可動式内視鏡カメラを固定し,固有口腔側からの観察および全部床義歯咬合面側からの食物粉砕の過程を直接的に観察可能であるかを検討する.その後, in vitroにおける咬合器上での安全性の確認と観察結果をもとに,被験者への応用について本学歯学部倫理審査委員会に臨床応用の申請を行う.委員会の承認後,上下無歯顎者および4ユニットブリッジの装着を予定している有歯顎者を対象に,ワイヤレス型カプセル式超小型カメラを下顎全部床義歯およびプロビジョナルブリッジのポンティックに埋入装着し,下記項目に関して検討する.(1) in vitroとの咀嚼様相を比較し,実際の口腔内との相違を確認する.(2)咀嚼回数や篩分法による咀嚼能率も同時測定し,咀嚼能率に及ぼす因子について分析する.(3)唾液分泌量を測定し,唾液の混入による食塊形成の影響を調査する.(4)咀嚼パターンを同時測定し,咀嚼の動的メカニズムとの関連を詳細に分析する.(5)全部床義歯の咬合接触様式を変化させたときの食品の粉砕状況を動的に観察する.(6)異なる食品形状や性状を摂取したときの食塊形成の過程について動的に検証する.以上により咀嚼の運動生理学的メカニズムに関して詳細な分析を行う.歯科補綴学今年度は,咬合器に装着した上下無歯顎石膏模型上の上下顎全部床義歯人工歯部にワイヤレス式超小型カメラを設置し,咀嚼の動態観察を試みたが,カメラが人工歯内に完全に収納できず,正確な観察は困難であった.そこで予定していたワイヤレス式超小型カメラの購入を断念し,ファイバースコープ式ではあるが,超小型カメラを有する内視鏡を購入した.しかしながら,プロビジョナルブリッジにおいて先端可動式内視鏡カメラを用いた固有口腔側からの観察および咬合面側からの食物粉砕の過程を直接的に観察できていないため,次年度に使用額が生じた.次年度,実際の口腔内においてプロビジョナルブリッジおよび全部床義歯へ先端可動式内視鏡カメラを埋入し固有口腔側からの観察および咬合面側からの食物粉砕の過程を直接的に観察可能であるかを検討する.咬合器上にて安全性を確認し,本学歯学部倫理審査委員会の承認後,被験者への応用の際に使用する.また,摂食から嚥下まで食品の移送や粉砕を歯冠側から動的に観察した報告は現在まで全くないが,類似研究や異なる視点からのアプローチを逐次情報収集する必要があり,学会,シンポジウムへの参加のために使用する予定である.
磁場ベクトル分布測定のためのリアルタイム偏波制御型マイクロ波反射計測手法の実証

核融合プラズマ内部の磁場分布を測定することを目的とした偏波制御型マイクロ波反射計を提案し、その要素研究として、(1)プラズマ中での電磁波伝搬を評価するための全波計算コードの開発と一次元/二次元モデルにおけるモード変換量の定量評価、(2)偏波角のリアルタイム制御を実現する振幅・位相制御部の製作および性能評価、(3)改良型コーシー条件面法を用いた渦電流存在下での高精度最外殻磁気面推定の実現を達成し、提案手法を実現するための方策を得ることができた。トカマクなどの磁場閉じ込め核融合プラズマにおいて、内部磁場ベクトル空間分布の計測が可能な「リアルタイム偏波制御型マイクロ波反射計測手法」の装置開発及び原理実証を行うにあたり、(1)球状トカマク実験装置UTSTに実装するマイクロ波コンポーネントの製作および特性試験、(2)球状トカマク三次元モデルを用いたマイクロ波伝搬解析コードの開発、(3)得られた内部磁場情報を活用した磁気面推定法の確立、の3つの内容について研究を推進した。本研究で提案する偏波制御型反射計の主要部分である偏波制御ブロックについて、仕様の策定、コンポーネントの製作および特性評価を実施した。偏波を2系統の2GHz信号の振幅比でコントロールすることにより、当初予定していた10マイクロ秒以内での制御を実現することに成功した。ただし、振幅制御に伴って位相の変化が観測されたため、これを抑制するための方策についての検討を行った。解析コードについては、実験で用いるUTST装置および生成される球状トカマクプラズマの平衡解を作成し、二次元モデルによるコード妥当性の検証および三次元モデルによる実機に準じた解析を進めた。得られた内部磁場情報を適用する磁気面推定手法として、コーシー条件面法を改良したものを用いることとし、UTSTデータへの適用を行った。装置壁に流れる渦連流を考慮した改良法を採用することにより、初期プラズマ立ち上げ直後から位置/プラズマ電流が良好に推定できることを確認した。また、プラズマ内部に設置するコーシー条件面を適切に選ぶことによって、磁気軸が複数存在する場合にも適用可能であることを示し、UTSTにおける球状トカマク生成維持にわたる広範な時間帯で活用できることが明らかとなった。本課題では、実験機器の開発、解析コードの開発、応用先である磁気面再構成手法への実装手段および性能の検討という3つの内容を並行して実施することを予定しており、それぞれにおいてほぼ予定通り/以上の進捗が得られた。実験機器の開発については制御要素を追加する必要があることが分かったが、比較的簡易に実装できる見通しであるため、全体としておおむね順調に進展していると評価できる。研究最終年度は、トカマクプラズマに対してX波を入射した際に発生するO波成分を定量的に見積もるために、全波計算コードによる一次元/二次元モデル計算を行った。一次元モデルにおいては平面波を仮定した近似式と一致する傾向が得られたのに対し、二次元モデルにおいては入射波の空間的な広がりに起因するO波が、磁気シアが存在しない場合でも波動の伝搬軸以外の地点で発生することが明らかとなった。プラズマに入射した後は波面が平面ではなくなるため、位置によって波数ベクトルが伝搬軸からずれ、電磁波の感じる屈折率が変化することによってO波成分が現れていると考えられる。有限の大きさのアンテナでO波/X波成分を検出する際に、この空間広がりの効果を補正する必要がある。また、プラズマに対して任意の偏波角を有する直線偏波のマイクロ波を入射するためには、アンテナの入力となる直交二偏波成分の位相を使用する周波数のそれぞれにおいて揃えながら、振幅を高速制御する必要がある。可変ゲインアンプによる振幅制御は4マイクロ秒程度で最終値に収束するが、その際に若干変化してしまう出力位相を補正するためにフェイズシフター等を用いた位相制御部を作成し、2マイクロ秒以内での制御を達成した。これらの性能は、対象装置で必要とされる100kHzの制御周波数を満たしうる。前年度に得られた成果を含め、本研究では提案手法の実現に不可欠な要素として、(1)全波計算コードによる定量評価、(2)偏波角のリアルタイム制御を実現する振幅・位相制御部の性能評価、(3)最外殻磁気面の高精度推定手法の確立を実現することができた。今後は、提案する新方式反射計をUTST装置に実装し、磁場ベクトル計測を実現することを中心とした研究推進を実施する。位相制御コンポーネントを追加してシステムを完成させ、単一周波数での原理実証・特性評価を行った上で、必要に応じて精度向上のための改良を施す。測定精度については、構築した三次元解析コードを用い、装置壁面等での反射や入射アンテナからの直接伝搬の寄与を含めた各偏波の強度を求め、実験結果との比較を行う。最終的には、複数周波数を用いた磁場ベクトル空間分布計測を実現し、磁気面再構成手法との連携を目指す。プラズマ理工学前年度経費に若干の残額が発生しましたが、効率的な運用のため次年度にまとめて使用することとしました。使用計画には変更ありません。
RAG発現誘導に関与する分子の同定

我々はこれまでに、マウスストローマ細胞株(PA6)が、我々の樹立したヒトリンパ球前駆細胞株(FL細胞)に対し、ヒトサイトカイン(IL-3,IL-6,IL-7)存在下で、組み換え活性化遺伝子(RAG)の発現を誘導し得ることを示してきた。又、PA6の中にはFL細胞に対するRAG誘導能を持つサブクローン(PA6+)と、持たないサブクローン(PA6-)が存在することも明らかにしてきた。今回我々は、ディファレンシャルディスプレイ法を用い、PA6+に特異的に発現する遺伝子の単離を試みた。PA6+およびPA6-由来RNAを用い、オリゴd(T)プライマーと(N)10プライマーにてRT-PCRを行う。PA6+由来RNAのみに増幅された遺伝子断片を分離し、これをプローブとして、PA6+cDNAライブラリーのスクリーニングを行った。その結果、221アミノ酸よりなるオープン-リーディング-フレームを含む1.0kbのcDNA(C2.3)が単離された。この遺伝子は、既知の遺伝子とのホモロジーは無く、そのアミノ酸配列より4つの膜貫通部位を有する膜結合蛋白であると推察される。さらに、この遺伝子を導入することにより、PA6-がRAG誘導能を有するようになることを確認した。これらのことから、我々の単離したC2.3がリンパ球前駆細胞に対するRAG発現誘導に関わるストローマ細胞上の分子をコードする遺伝子であることが示唆される。
ドイツ近代文学における「予型論」の系譜

本研究は、「予型論」の伝統をドイツ近代文学史において跡づけることを目的とした。その際に、本来宗教的な修辞である「予型typos」や「寓喩allegory」などが文学に用いられる場を具体的に指摘し、系譜的に記述すべく努めた。通常の文学史は、古典主義、ロマン主義、写実主義、自然主義と、時代区分によって特徴付けを行う。しかし、そのような方法は採らず、宗教や伝統の培ってきたイメージ・形象が、どのような文体を導くかを問題とし、問題を影響史的にたどった。このようにして、これまでの文学史の枠組みを再検討し、また新たな枠組みを提示することに努めた。この問題の探求のために、これまであまり日本では顧みられなかった16世紀から18世紀に至る宗教的資料を探索することから始め、これを調査・研究した。特に賛美歌集や、説教、自伝、教義書などの文献を扱った。それらの書物における「予型的形象」を抜き出し、解釈することに努めた。さらに、その世俗的な文学への影響を文学史の観点から跡づけた。こうした作業と並行して、文学史家アウエルバッハ他の指摘した詩学や文芸学の問題を、神学や哲学の文献に照らしつつ明らかにした。最後段階では、これまでの研究の報告を執筆し、一部を『詩学入門』と題して刊行した。また、関連分野の研究者との協議の結果をも含め、本研究の作業方法で達成した部分を報告書としてまとめた。そこでは「神義論」をテーマとする将来の研究への展望を含め、統一的また発展的に記述することに努めた。本年度はまず、私のこれまでの研究で積み重ねてきた、ハーマンを初めとする批評文学の伝統における修辞的要素の検討を、将来の「聖書詩学」の『系譜的叙述のためにより組織化し、より洗練された形で纏めることに努めた。ドイツ近代文学作品をはじめとするレファレンス文献を購入して、ある形象が予型的に用いられる場合を網羅的に提示に出来るようにした。その成果の一部を2004年6月東京女子大で開催された日本シェリング学会シンポジウムで「ハーマンにおける神話」と題して発表した。その一方で伝統を『保持・形成」する要素として修辞的形象が積極的役割を果たす、そのような事例を収集することに努めた。「予型論」などの歴史や伝統を積極的に打ち出す散文作品や抒情詩を広く対象とした。修辞的共同体における最も積極的な表現形式は宗教詩であるので、これに重点を置いた。日本ではあまり顧みられていない宗教詩人たちにも目を配り、これまで日本のドイツ文学研究がほとんど取り扱わなかった人々の資料を収集し、彼らの用いた宗教的形象や修辞を分析した。出張調査によって、ヨーロッパの図書館、文書館を訪れて資料を収集・参照に当たることが不可欠であるが、今年度は、夏期休暇中にレーゲンスブルク、バイエルン国立図書館(ミュンヘン)などにて資料収集を行った。並行して、概念としての「予型typos」の意義を深めることにも努めた。解釈学的な伝統に於ける「予型論」と「アレゴリー」の概念的峻別は大変重要な前提となるので、こうした問題を神学や修辞学の文献に当たって整理した。その過程で、終末論や黙示文学的形象が歴史的に近代に至るまで重要な意味をもつことを確認した。以降はその主題を核に据えて、ドイツやヨーロッパ文学における「予型論的」な形象を歴史学的に整理していくという方針を定めた。また、この問題について、さらに将来の成果発表方法について、出張調査の際に、レーゲンスブルグ大学のガイェック教授と協議を行った。本年度は、「予型論」をドイツ近代文学という歴史のスパンの中で具体的に跡づけ、それを修辞の伝統のうちに系譜的に叙述するという研究の目的にそって、以下の研究を行った。

まず平成16年度の研究をひきつぎ、宗教や伝統が培ってきたトポスとしての予型typosや比喩形象figuraの果たす役割を検証し、「予型論」という文体形式の歴史的展開を跡づけた。先年度から続けている資料収集を重ねつつその分析を行った。資料収集の範囲を拡大すると共に、分析の精度を深めた。その際、以下の点を特に考慮をした。1.修辞的伝統の系譜的研究が単なる懐古的な叙述にとどまることのないよう、現代の表現の問題に関するその積極的な意義付けを探った。とくに、どの世代の生にも共通する主題を提示するように努めた。その際に、希望の形象としての「予型論」を中心の主題としたが、その様々な展開の中でも特に、死生観に関わる重要な比喩形象を取り上げ、これを系譜的に跡づけ、伝統の批判や継承の文脈においてそれらの果たしてきた役割を明示しようとした。2.敬虔主義や覚醒運動など、近代各時代の人々が死生観の表明する際の比喩の伝統などを、文体の側面から見直した。その際に、そうした伝統形成の背景を培ってきた宗教改革から19世紀に至る範囲の神学論争などもあわせて検討した。賛美歌集に加えて説教集、祈祷書など、無名の人々の日常を規定している修辞的伝統も検証し、「予型論」を文学共同体の修辞的伝統全体のなかに跡づける作業を行った。3.詩人と作品の全体像を獲得すべく、その当時の作品集などを参照するための出張調査を昨年にひきつづき行った。今年度は、夏期休暇中に主としてレーゲンスブルク大学の図書館において資料収集にあたった。またバイエルン国立図書館(ミュンヘン)、ミュンヘン大学図書館においても、讃美歌学関係の資料を参照した。また時期を併せて、レーゲンスブルク大学のガィエック教授と研究の内容について意見交換を行った。本年度は平成17年度の研究をひきつぎ、資料収集の範囲を拡大すると共に、分析の精度を深めていった。その際、以下の点を特に考慮した。1.敬虔主義や覚醒運動など、近代各時代の人々が死生観の表明する際の比喩の伝統などを、文体の側面から見直しつつ、そうした伝統形成の背景を培ってきた宗教改革から19世紀に至る範囲の神学論争の内容を検討した。賛美歌集に加えて説教集、祈祷書などにより、無名の人々の日常を規定している修辞的伝統をも検証し、「予型論」を文学共同体の修辞的伝統全体のなかに跡づける作業を行った。2.詩人と作品の全体像を獲得すべく、その当時の作品集などを参照するための出張調査を11月に行った。今年度は、主としてレーゲンスブルク大学の図書館を訪ねて、讃美歌学関係の資料を収集し、また参照した。3.この年度は、ドイツにおいて4・5年に一度の間隔をおいて催される「国際ハーマン・コロキウム」が開催された。上の資料収集はその直後の時期でもあったので、参加者のうちでも重要な研究者を訪問し、これまでの成果を伝えてドイツの研究水準に照らした評価を受けた。そのための準備として、今年度前半はこれまでの成果をある程度までまとめることができた。4.上記のドイツ研究者の内でも特に重要なベルンハルト・ガイェック教授との将来の共同研究を想定してその論文の翻訳作業にも着手した。これまで、希望の形象化である「予型論」の様々な展開の中でも特に、死生観に関わる重要な比喩形象を取り上げ、これを系譜的に跡づけ、伝統の批判や継承の文脈においてそれらの果たしてきた役割を明示しようと努めてきたが、その成果をふまえ以下の研究を行った。
マツ枯れの急激な樹体内水分消失に対する気孔および木部生細胞の反応特性の解明

マツ材線虫病による枯死要因の解明のため、マツノザイセンチュウを接種したクロマツ苗木の針葉の生理特性と木部の水分状態変化を調べた。仮道管内の水分挙動と生細胞の状態との関連性をcryo-SEMを用いて調べた。接種木では日数とともに気孔が閉鎖し、木部通水阻害が樹脂道を起点に発生した。針葉の水ポテンシャル(ψ)は褐変する直前まで高いままであった。木部柔細胞の変成と仮道管水分挙動との関係は認められなかった。潅水停止した非接種木ではψが低下しつつ木部に水が保たれており、再潅水で生理機能が回復した。以上より、マツ材線虫病の樹脂道付近の水分消失は気孔閉鎖などで抑制することはできず、乾燥耐性が失われるといえる。マツ枯れの被害軽減技術開発のため、材線虫病の通水阻害進行メカニズムを解明する必要がある。本課題においては、マツ枯れ病罹病木の気孔の開き具合(コンダクタンス)、光合成速度および水分通道機能の経時変化を追跡し、同時に木部内水分挙動、生細胞の状態を同所的に解析することで、マツ枯れ特有のエンボリズム発生および枯死メカニズムを明らかにすることを目的とした。H24度は、材線虫を地際部に接種した2年生クロマツ苗木を、十分潅水して生育させた(wet; W処理)処理と、水やりを控えて生育させ(dry; D処理)処理とで比較した。病徴としての葉の黄変はD処理区で早期にみられた。いずれの処理も、まず日中の気孔コンダクタンスや木部の通水コンダクタンスが低下し、次いで水ポテンシャルが低下、その後、葉が黄変した。木部通水コンダクタンスが低下するにつれ、水ポテンシャルが低下した。黄変直前の一年葉の光合成速度は、初期値に比べて、W, D処理とも低下していた。この低下はD処理で顕著だった。光およびCO2飽和状態での最大光合成速度およびVcmax25(25°Cにおける最大炭酸固定速度)は水分条件に関わらず、接種木で低下した。病兆発生時の各光合成特性値と、通水コンダクタンス、水ポテンシャルといった水分特性値との相関は顕著ではなかった。当年度の結果より、水ストレス状態で松枯れ病は進行しやすくなる一方、光合成の炭酸固定速度の変化は、気孔反応、木部部通水コンダクタンスや水ポテンシャルといった、樹体の水分特性と十分対応していない可能性があることが示唆された。マツ枯れ罹病木の病徴との比較のため、クロマツ2年生苗木の乾燥耐性および回復特性を評価した。水ストレスの強度の指標として、健全な樹幹が通水機能の半分を失う水ポテンシャル(P50)を求めた。供試木への潅水を停止し、水ポテンシャル、透水係数(Ks)および各光合成特性の経時変化を一年葉で調べた。P50付近まで水ポテンシャルが低下した後に潅水し、その前後の水分生理および光合成特性を測定することで、回復特性を評価した。潅水停止後、日数とともに気孔が閉鎖し、日中水ポテンシャルはほぼ直線的に低下していった。一方、Ksは漸減であった。これは昨年度報告したマツ枯れ罹病木の反応とは対照的(水ポテンシャルは漸減後に急落、Ksは接種後、早期に低下)であった。光合成速度は水ポテンシャルの低下に伴い低下したが、CO2固定速度(Vcmax25)は水ポテンシャルの変化と追随していなかった。従って光合成の低下は気孔閉鎖によって葉内のCO2濃度が減少したことによるものといえる。本試験のクロマツ木部のP50は-2.8MPaであり、その付近から潅水した所、水ポテンシャル、光合成、Ksとも、潅水停止前の値まで回復した。従ってクロマツの場合、P50付近の乾燥からも生理活性を回復可能であることが示唆された。低温走査型電子顕微鏡(cryo-SEM)および蛍光顕微鏡を用い、松枯れの進行過程における木部内水分挙動と放射柔細胞およびエピセリウム細胞を同所的に観察した。その結果、樹脂道のチロソイドがある部位から松枯れ進行に伴う水の消失が顕著に認められた。一方、水の消失と放射柔細胞の核の状態とに明瞭な関係は見られなかった。本年度と昨年度の結果から、マツ枯れ罹病木の症状は、水切れによる乾燥障害のみでなく、クロマツが本来持ちうる回復特性へ何らかの影響を与えている可能性が示された。マツ枯れ発症木においては,急激に木部内の水分が消失し,潅水をしてもしおれから回復しない。

通常、健常木では急激な木部内水分の消失に対して気孔が閉鎖する。また、潅水することで機能を失った通水系が回復する場合がある。潅水しても枯死にいたるマツ枯れ発症木では、これら一連(あるいは一部)の木部内水分保持機構が働いていないことが予想される。しかしながら、マツ枯れ発症木において、気孔や木部柔細胞がどのような状態であるのか、明らかになっていない。そこで本課題では,気孔および木部内水分挙動を経時的に解析することで、マツ枯れ特有の急速な木部内水分消失のメカニズムを明らかにすることを目的とした。H23年度は、木部内水分挙動と木部柔細胞の状態を同所的に観察する手法の開発を試みた。また、木部内の樹液の移動速度(通水コンダクタンス)の変化に応じて気孔が反応することから、また、任意の負圧に対する木部の通水コンダクタンスの変化を測定できる機器を開発を行なった。立木凍結法により採取した木部試料に対して、低温スライディングミクロトームによる試料の表面切削時に粘着フィルム(クライオフィルム、ライカマイクロシステムズ(株)製)を用いることで、良好な切片を得ることが出来た。同じ試料のcryo-SEMによる観察像と、DAPI染色したフィルム切片の蛍光顕微鏡観察像を重ね合わせることで、ほぼ同所的に水分状態と生細胞の状態を観察することが可能となった。遠心分離機を利用して小枝内の通水系に任意の張力をかける(遠心法)ためのシステムを久保田商事(株)と開発した。予備実験の結果、木部通水系の乾燥によるエンボリズム発生に対する脆弱性を評価するための十分な張力をこの装置によってかけられた。マツ枯れの枯死メカニズム解明のため、マツ枯れ病罹病木の葉の生理特性、水分通道機能、木部内水分挙動、生細胞の状態を経時的に解析した。乾燥ストレス下の個体とそれぞれの特性を比較し、マツ枯れ特有の通水阻害発生および枯死メカニズムを明らかにすることを目的とした。木部通水機能の脆弱性の評価および木部内水分状態と生細胞の状態とを同所的に観察するための手法を検討・開発した。2年生クロマツ苗木に、線虫接種処理(PWN)および潅水を控えた処理(D)を行い各特性を調べた。その結果、PWN処理においては、接種後数日で気孔が閉鎖し木部の通水阻害が発生した。その後、葉の水ポテンシャルが低下し、葉が黄変した。一方で、D処理においては水ポテンシャルが直線的に低下したものの、通水阻害の発生は顕著でなかった。木部内水分挙動および柔細胞の観察をPWN処理で行った結果、病状の進行に伴い、樹脂道周辺の仮道管内の水分が消失し、その後周辺の細胞で水分消失が拡大していった。水分消失に前後し、樹脂道内にエピセリウム細胞の肥大化(チロソイド)が観察された。仮道管内の水分の消失部位とその周辺の柔細胞の核の有無については、明確な対応はみられなかった。一方で、D処理においては、木部の半分の通水機能が失われるはずの乾燥下でも、仮道管内こうに多く水が存在した。D処理では有縁壁孔の閉塞が観測されたことから、壁孔閉塞で通水機能が失われたと考えられた。潅水時には、木部内にまだ水が残っているため、通水性を回復させることが可能であると考えられた。以上の結果より、本来クロマツの木部仮道管は強度の乾燥下において、水を保持するメカニズムが存在するといえる。松枯れ罹病木においては、通常と異なり、チロソイド発生を伴う樹脂道近辺における水分消失が発端で、潅水しても通水性の低下を解消することができず、枯死に至るといえる。樹木生理罹病木の生理特性の実験および解析は予定通り完了した。当初予定していなかった光合成特性の生理的な解析や実験処理を行ったことで、水分欠乏下における松枯れの進行過程における新たな知見が得られた。
ビタミンK体内動態の解明と尿中代謝物を指標とするビタミンK栄養状態評価法の創成

ビタミンK1(phylloquinone、PK)等からビタミンK2(menaquinone-4、MK-4)への変換過程の中間体であるビタミンK3(menadione、MD)のLC-MS/MSによる測定法を確立した。本法を用いて、肝臓、腎臓、腸、骨由来の細胞でPKあるいはMK-4からMDが産生することを明らかにした。従って、ビタミンKの側鎖切断反応は比較的広範囲の組織で普遍的な反応であると考えられた。また、MDはヒト尿中では半分程度がグルクロン酸抱合体として、マウス血漿ではグルタチオンあるいはN-アセチルシステイン抱合体の形で存在する可能性が示唆された。ビタミンKの体内動態を明らかにするために、まず、ビタミンK1(phylloquinone、PK)からビタミンK2(menaquinone-4、MK-4)への変換過程の中間体であるビタミンK3(menadione、MD)の産生について培養細胞に重水素標識PKを添加することにより検討した。その結果、肝臓、腎臓、腸由来の細胞において、PKからMDおよびMK-4の産生が認められた。従って、MDは小腸で遊離すると予想されたが、肝臓や腎臓においてもPK→MD→MK-4といった一連の変換反応がおこると考えられた。また、マウス血漿におけるMDの存在形態を推定するため、前処理の違いによるMD検出量の比較を行った。前処理なしあるいはβ-グルクロニダーゼ消化ではMDは検出されず、酸処理によってのみMDが検出された。よって、血中においてMDはグルクロン酸抱合体以外の形で存在している可能性が高いと推察された。当初、血漿中においてMDの存在形態の候補とした4種の抱合体(グルクロン酸抱合体、硫酸抱合体、グルタチオン抱合体、N-アセチルシステイン抱合体)のうち、グルタチオンおよびN-アセチルシステイン抱合体の合成標品を調製することに成功した。今後、生体試料中での検出を試みる予定である。一方、MDの尿中排泄についても検討した。ヒト尿では遊離MDはほとんど検出されず、β-グルクロニダーゼ消化あるいは酸処理によりMDが検出されたことから、グルクロン酸抱合体を含む抱合体の形で尿中に排泄されることが明らかとなった。また、納豆接種後3時間目において、MDの尿中排泄量の増加がみられることを確認した。ビタミンK1(phylloquinone、PK)等からビタミンK2(menaquinone-4、MK-4)への変換過程の中間体であるビタミンK3(menadione、MD)の測定系を確立した。蛍光検出HPLC法では特異性の点が問題となったため、LC-MS/MSを用いた測定法について検討した。MDの構造上、多重反応モニタリング(MRM)に適したフラグメントイオンが得られなかったため、Q1、Q3共に分子イオンを検出する疑似MRMにより感度、特異性でほぼ満足できる測定法を確立することができた。次に、培養細胞を用いてPKあるいはMK-4から生じるMDを検出した。スタチン類の添加により側鎖供給に関わるメバロン酸経路のHMG-CoA還元酵素を阻害すると、MK-4の産生が抑制された。スタチン共存下でPKあるいはMK-4から産生するMDの検出量は増加した。続いて、肝臓、腎臓、腸、骨由来の細胞に重水素標識したPKあるいはMK-4を添加すると、全ての細胞で対応する重水素標識MDおよびMK-4が検出された。中間体MDおよび変換産物MK-4の検出量はPKに比べMK-4標識体を添加した場合で高い値となり、組織での利用性はPKよりMK-4で高いと判断された。さらに、ラット血漿におけるMDの存在形態を推定した。マウスと同様、酸処理によってのみMDが検出されたことから、グルクロン酸抱合体ではなく、硫酸抱合体あるいは酸処理では加水分解されないグルタチオンあるいはN-アセチルシステイン抱合体としてMDが血中に存在する可能性が考えられた。MDの尿中排泄についてはヒト尿では遊離MDはほとんど検出されず、β-グルクロニダーゼ消化あるいは酸処理でMDが検出された。従って、MDは主にグルクロン酸抱合体の形で尿中に排泄されると考えられた。培養細胞を用いたPKからのMD、MK-4産生については、重水素標識体を用いた実験系により、正確な評価が可能となった。しかし、血漿中におけるMDについては、含有量が少なく、存在形態の探索が困難であったことが達成遅延の一要因としてあげられる。また、抱合体標品の調製および構造確認が予想以上に困難であったことも達成がやや遅れている要因である。衛生薬学、栄養化学今後は、標品調製済みのグルタチオンおよびN-アセチルシステイン抱合体について、培養細胞実験系および生体試料中における検出を試みるとともに、当初計画どおり、実験動物を用いた尿中MD排泄量とビタミンK摂取量との関連性の検討、培養細胞や実験動物を用いたMDの抱合・脱抱合の検討を進めていく予定である。

血漿中におけるMD測定については、含有量が少ないため、LC-MS/MSにおけるイオン化法を再検討するなど、高感度化についても併せて検討する。抱合体標品の調製および構造確認が予想以上に困難であったことから、MDの抱合・脱抱合の検討に使用予定のMD重水素標識体の購入を延期したことによる。また、培養細胞を用いた検討を先行して行い、実験動物を用いた検討を次年度に行うこととしたため、実験動物購入費用およびその解析に充てる費用が繰り越された。培養細胞および実験動物を用いたMDの抱合・脱抱合の検討を行うにあたり、重水素標識されたMDおよび新たに合成した重水素標識MD抱合体が必要になるため、その購入費用に充てる。また、実験動物を用いた尿中MD排泄量とビタミンK摂取量との関連性の検討をおこなうための実験動物購入費用および試料解析費用に使用する。さらに、ヒト尿中MD量とビタミンK摂取量および各種ビタミンK栄養指標との相関性を検討するための試料解析費用として使用する。
澱粉〜蛋白質〜脂質混合系の加熱過程でのフラクタル構造解析

不均質多成分の濃厚分散系と考えるべき食品のモデルとして、澱粉、タンパク質、脂質の混合系という複雑な多成分混合系を選定し、各々の単一成分水系を基礎として、混合系の加熱過程での動的粘弾性測定結果より、加工工程中の力学挙動変化をスケーリング・フラクタルの概念での整理が可能か否か検討した。1)粘弾性の周波数分散同時測定法としてRCP(レイズド・コサイン・パルス)法およびFTRM(フーリエ変換レオロジー測定:合成波)法での測定を条件を検討し、FTRMが有効であることを起きらかにし、加熱によりドラスティックに反応している過程での周波数依在性を測定し得る可能性を得た。2)単一成分分散系(澱粉水系、タンパク質水系)では、1°C/minの昇温速度で加熱している間のFTRM法による粘弾性測定により、ゾル-ゲル転移点の見極めが出来、フラクタル次数の算出が可能であった。その次数は分散質の体積分率に支配され、スケーリング・フラクタルの概念で整理可能であった。そしてゾル-ゲル転移前後では、水の運動性が変化していることをパルス-NMR測定により明らかにした。しかしながら、3)固体脂(ショートニング、マーガリン)の溶融過程にはFTRM法が適用出来ず、また混合系でも非線形性の影響を排除するために偶数次のみの高調波を重ね合わせたFTRM法でも、離散による影響を排除できない場合が観察された。従って、4)単純な混合則があてはまらない、つまり加成性の成り立たない系では、粘弾性測定によるスケーリング・フラクタルの概念での整理には、その前提として線形性の表出パターンを定量化する必要があり、そのために奇数次高調波の応答応力成分を取り出す必要があることを明らかにした。不均質多成分の濃厚分散系と考えるべき食品のモデルとして、澱粉、タンパク質、脂質の混合系という複雑な多成分混合系を選定し、各々の単一成分水系を基礎として、混合系の加熱過程での動的粘弾性を測定し、加工工程中の力学挙動変化をスケーリング・フラクタルの概念での整理を試みた。1)実際の測定に測定時間の影響を排除し得る粘弾性の周波数分散同時測定法としてRCP(レイズド・コサイン・パルス)法およびFTRM(フーリエ変換レオロジー測定;合成波)法での測定を条件を検討し、FTRMが有効であることを起きらかにした。2)単一成分として、米澱粉分散液およびホエイタンパク質水分散液の粘弾性測定を行い、フラクタル次元の算出が可能であた。3)固体脂(ショートニング、マ-ガリン)の溶融過程のレオロジー測定は回転型でなく縦振動型でなければ、正確な粘弾性定数が算出できないことも明らかになった。4)澱粉の糊化物のNMR測定を行い、濃厚系ではスピン-スピン緩和は結合水に対応する早い緩和と自由水に対応する遅い緩和とに分割できることを明らかにした。以上の結果を踏まえ、次年度には混合分散系のスケーリング・フラクタルの解析を行う予定である。
イオン結晶中の励起分子の再配向ダイナミクス-オフセンター励起のパルス電場による整列-

価電子の光励起により局所的構造変化が誘起されることは、種々の凝縮系で知られている。これは“電子を励起することで原子が大きく動く現象"で、「固体中の光誘起反応」と言うことができる。アルカリハライドでは、励起子が緩和して二中心型のエキシマー状態(自己束縛励起子:STE)や色中心(フレンケル欠陥対)が出来るが、本研究では、その光反応ダイナミクス、特に断熱ポテンシャル曲面の多重安定構造を実験と理論の両面から明らかにした。実験: II型とIII型の安定配置間の熱遷移と脱励起機構STEには局所構造と対称性が異なる三種の緩和配置が存在する(I型は中心対称な“オンセンター配置"、II型とIII型は断熱不安定性により対称性が低下した“オフセンター配置")。II型とIII型の緩和配置が共存しているKCl:Iの局在励起子系を対象に、液体ヘリウム温度からに250KにわたってSATEの再結合発光の収量と寿命の温度依存性を測定し、各配置間のポテンシャル障壁と再配置のダイナミクスを調べた。30K以下の低温域では励起子はIII型配置の最低三重項状態へ緩和してそこから脱励起するが、温度上昇に伴ってIII型配置からII型配置への熱遷移が可能となり、120K付近ではII型・III型両発光帯の強度は熱平衡分布に漸近する。しかし、さらに温度が上がるとII型帯の強度は減少しIII型帯の強度が復活する。寿命の温度依存性の解析から、III型緩和配置において三重項状態から一重項状態への熱励起が150K以上の高温域で優勢になるためと判明した。以上の結果から、II型とIII型の配置を隔てるポテンシャル障壁の高さは30meV,III型配置のおける一重項三重項の交換エネルギー分裂は75meVと評価できる。理論:電子・正孔のスピン相関と断熱不安定性最低エネルギーの断熱ポテンシャル面がハロゲン分子核X_2-並進運動モード(Q_2)に対して不安定化すると、STEは中心対称な配置(オンセンター型)から非対称なオフセンター配置へ変位し、さらには欠陥対の配置へと緩和する。本研究では、1S-2P_z軌道混成に対する(Q_1,Q_2)モードの非調和効果を取り込んだ新しいモデル理論を提案してオン・オフ双安定性を説明した。また、原子移動の引き金となる断熱不安定性を電子・正孔のスピン相関と関連付けて理解するため、一重項と三重項のエネルギー差(交換エネルギー)のオフセンター変位依存性を計算した。交換エネルギーは、オンセンター配置とオフセンター配置ではともに数十meV程度であるが、その中間では100meV以上の大きな値をとる。交換エネルギーが格子緩和の途上で増大すると、オン型とオフ型の配置の間のポテンシャル障壁は三重項状態より一重項状態の方がはるかに高くなるが、これがスピン状態によって緩和のダイナミクスが大きく異なる原因であると考えられる。

交換エネルギーは、オンセンター配置とオフセンター配置ではともに数十meV程度であるが、その中間では100meV以上の大きな値をとる。交換エネルギーが格子緩和の途上で増大すると、オン型とオフ型の配置の間のポテンシャル障壁は三重項状態より一重項状態の方がはるかに高くなるが、これがスピン状態によって緩和のダイナミクスが大きく異なる原因であると考えられる。
高衝撃・高周波領域における三軸加速度センサの周波数特性に関する研究

本研究の目的は、高衝撃・高周波領域において、三軸加速度センサの感度と位相遅れ、横感度に関する周波数特性の評価技術を確立することである。そのため、高衝撃・高周波領域の加速度を発生させる技術として、当初はCFRP製ホプキンソン棒で高い加速度を得たが直進性が高すぎたため、ステンレス製ホプキンソン棒とチタン製ホプキンソン棒の両方で三軸加速度計測を検討したところ、金属材料の加工が容易なステンレス製ホプキンソン棒で三軸加速度センサの評価を行うことにした。今年度は三軸加速度センサの感度と位相シフトを評価すべく、測定プログラムの更なる改良を行った。また、実験で得られた衝撃波形は数十マイクロ秒であったため、周波数領域は十分に高周波領域をカバーしており、高周波領域における三軸加速度センサの周波数応答を得ることができた。しかしながら、その妥当性を検証するために、加速度レベルは異なるが振動加速度との整合性について比較したところ、高周波数領域では加振器(ホプキンソン棒および振動加振器)と加速度センサとの接触剛性の問題が明らかになった。接触剛性の問題とは、加速度センサの自重による慣性力によって、加速度計測ポイントと加速度センサ受感面との間に無視できない相対運動が生じるため、測定された周波数応答に偏差が生じることである。そのため、back-to-backタイプの加速度センサに異なる質量を負荷して、振動加速度で測定した加速度センサの周波数特性に対して、有限要素法とモデル化の両面から接触剛性について検証を行った。その結果、接触剛性に関するモデルを説明することについて、一定の成功を得ることができた。今後は、この接触剛性のモデルを高周波領域における三軸加速度センサの評価に適用していきたい。高衝撃・高周波領域における三軸加速度計の周波数特性を求めるために、三台のヘテロダイン式レーザ干渉計を組み合わせるシステムを製作した。その計測システムでは、三台のレーザ干渉計が測定するワーキングディスタンスはほぼ固定で1つの焦点をモニターするため、三軸加速度計の受感面近傍の入力加速度を高精度に測定することが可能となる。しかしながら、そのためには三台のレーザ干渉計それぞれが十分な信号強度を得る必要があったため、その評価を行った。また、三台のレーザ干渉計からの干渉信号の他に三軸加速度計からの電圧信号も時間同期して計測する必要があるため、干渉信号用と加速度計信号用のデジタイザ間における時間ズレやレーザ干渉計の時間遅れを調べなければならない。そのため、電気光学変調器(EOM)を用いて、その時間ズレとレーザ干渉計におけるフォトディテクタの時間応答を評価して、それぞれ5マイクロ秒と100ナノ秒の時間遅れがあることがわかった。ただ、その100ナノ秒は電気光学変調器の時間応答も含むため、その検証は今後の課題となる。本研究では数十Hz以上の高周波計測がひとつの重要ポイントであることから、既存のホモダイン式レーザ干渉計とヘテロダイン式レーザ干渉計を用いて、40 kHzまでの加速度計の感度と位相遅れに関する同等性を評価した。その結果、加速度計の感度については40 kHzまで概ね1%以下の偏差で、位相遅れについて20 mrad以下の偏差であった。この結果は本研究の目標を達成する上で、十分な評価結果である。高感度ヘテロダイン式レーザ干渉計を用いても、ステンレス棒の端面からはレーザ光の十分な反射強度が得られたが、CFRPの場合、ほとんど反射強度が得られなかった。そのため、ステンレス棒において、反射テープの有無の場合における衝撃計測について比較検討を行った。比較検討は加速度計の衝撃感度(一軸加速度センサのピーク電圧と衝撃加速度のピーク加速度との比)で行ったが、その結果反射テープによる衝撃感度への影響は1 %以下と見積もられた。従って、CFRPの場合において反射テープを使用することは、計測上問題ないことが確認された。まず、高衝撃・高周波領域の加速度を発生させる技術として、音速の速い(低密度でヤング率の高い)CFRP製のホプキンソン棒を採用することにした。また、三軸加速度計測技術を進めるため、三台のヘテロダイン式レーザ干渉計による1点計測を行った。高衝撃・高周波領域における加速度計測のキーポイントは、衝撃パルスの立ち上がり時のマイクロオーダの変位計測であることから、計測位置依存性のない一点計測は必須の技術になる。前年度は、高周波加速度計測にとって重要なヘテロダイン式レーザ干渉計の時間応答性に対して、加速度センサを仲介器として、ホモダイン式レーザ干渉計の測定結果と比較することにより、40 kHzまでの計測信頼性を検証・評価した。本年度は、研究計画書に従って、チタン製およびCFRP製のホプキンソン棒の端面に加速度センサを取り付けて、三軸加速度計測を行った。その結果、チタン製では三軸加速度の計測が得られたが、CFRP製のホプキンソン棒では直進性の高い加速度であったため、水平方向の加速度成分が小さかった。この結果は、一軸加速度センサを高精度に評価することが可能になるため、意義があるが、三軸加速度センサの評価には不向きであると予想される。発生可能な加速度レベルはCFRP製ホプキンソン棒より劣るが、今後は、チタン製のホプキンソン棒を用いて、本研究をすすめたい。また、三軸加速度センサを評価するためのプログラムは、順調に作成がすすんでおり、最終年度では、予定通り三軸加速度センサの感度と位相遅れ、横感度に関する周波数特性の評価技術を確立したい。

当初の計画との相違点は、加速度レベルが下がるが、20 kHzまでは高周波成分を含む加速度を発生できるチタン製ホプキンソン棒を用いて、本研究をすすめることであるが、1点における三次加速度計測の目途はついたので、おおむね順調に進展しているとした。本研究の目的は、高衝撃・高周波領域において、三軸加速度センサの感度と位相遅れ、横感度に関する周波数特性の評価技術を確立することである。そのため、高衝撃・高周波領域の加速度を発生させる技術として、当初はCFRP製ホプキンソン棒で高い加速度を得たが直進性が高すぎたため、ステンレス製ホプキンソン棒とチタン製ホプキンソン棒の両方で三軸加速度計測を検討したところ、金属材料の加工が容易なステンレス製ホプキンソン棒で三軸加速度センサの評価を行うことにした。今年度は三軸加速度センサの感度と位相シフトを評価すべく、測定プログラムの更なる改良を行った。また、実験で得られた衝撃波形は数十マイクロ秒であったため、周波数領域は十分に高周波領域をカバーしており、高周波領域における三軸加速度センサの周波数応答を得ることができた。しかしながら、その妥当性を検証するために、加速度レベルは異なるが振動加速度との整合性について比較したところ、高周波数領域では加振器(ホプキンソン棒および振動加振器)と加速度センサとの接触剛性の問題が明らかになった。接触剛性の問題とは、加速度センサの自重による慣性力によって、加速度計測ポイントと加速度センサ受感面との間に無視できない相対運動が生じるため、測定された周波数応答に偏差が生じることである。そのため、back-to-backタイプの加速度センサに異なる質量を負荷して、振動加速度で測定した加速度センサの周波数特性に対して、有限要素法とモデル化の両面から接触剛性について検証を行った。その結果、接触剛性に関するモデルを説明することについて、一定の成功を得ることができた。今後は、この接触剛性のモデルを高周波領域における三軸加速度センサの評価に適用していきたい。今後はCFRPやチタンの棒端面の直径をダウンサイズして、パルス幅を短くし、より高周波・高衝撃にしていく。それと同時に三軸加速度センサの周波数特性を求めるプログラムを作成して、三軸加速度センサの感度と位相遅れを評価していく。ホプキンソン棒の端面において、対称性をもったいくつかの位置で加速度の1点計測することで、三軸加速度センサの周波数特性を評価していく。高感度なヘテロダイン式レーザ干渉計を用いて測定を行ったが、ホプキンソン棒のCFRP端面からの反射光が十分でなかった。そのため、様々な形状や材質のホプキンソン棒における測定を始める前に、反射テープの有無による加速度計測の影響について調べた。そのため、当初の予定より、使用額が少なくなった。理由:三軸加速度センサおよびアンプの納品に時間がかかり、ホプキンソン棒の自由度をもたせるための加工やレーザ干渉計の計測位置を可変にする冶具の確保が遅れたため、本年度は当初の予定より、使用額が少なくなった。使用計画:様々な計測位置を可変にする冶具の製作に早めに取り掛かり、三軸加速度センサの評価を推進していく。