hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
e-learningとバーチャルスライドを用いた医学病理学教育システムの構築

医学教育、特に、臨床病理検討会(CPC)やProblem-basedlearning(PBL)チュートリアル教育における症例検討型学習において有用なe-learningモジュールを新規に開発した。症例検討型学習では、与えられた症例プロフィールから、問題点の抽出(problem list)とその評価および診断や治療をするための初期計画(initial plan)を作成して次の評価に進むことが多い。Initialplanには、診断を得るためにいくつかの追加検査が選択されることが多い。今までの症例検討では、学生あるいはチュートリアルのグループごとに異なったinitialplanを作成していても、教官側から提示される検査所見は、画一的にならざるを得なかった。今回導入したモジュールを利用することにより、教官が用意した検査所見については、学生やグループ個々が任意の順番と任意の数の検査を閲覧し評価しながら課題を解いていくことが可能となる。個々の作成したinitialplanに沿った実習が可能となり、より実践的かつ自己学習可能な課題がe-learningシステム上で作成できる。教官にとっては、学生に提示する検査所見を用意するのみでよく、既存の方法と作業量に大差はなく、評価面では今までより診断に至る過程を確認することが出来るようになっている。学生評価も今までの方式より良いと判断した学生が80%を超え、高い評価を得た。また、モジュールは無償公開の準備を進めており、かつ、基本ソフトをopen source softwareであるmoodleとして開発したことで、他施設での導入において、コストの面での優位性もあると考える。昨年度までに作成したCPC実習用の教材を分析し効果的な教材構成を検討した。結果、e-learning system, moodleのclassと呼ばれるモジュールを利用することが適切という結論に達し、モジュールを利用した実習サイトの構成を外部発注した。加えて、小テスト用問題を作成するツールとしてexcel macro programの提供も受けた。このツールを利用することにより、複数の問題の選択枝や正答あるいは誤答に対するフィードバックまでをexcelに入力することにより、一括でmoodle web siteに登録可能となった。今までonline web interfaceで作成していたのに比較して問題作成が飛躍的に容易となり、平成22年度の実習における問題作成に利用が開始されている。我々専門家以外の教官にもe-learning systemを利用し小テストなどが実践しやすい環境が整備され、補助入力ソフトウエアの開発については目的を果たしていると考えている。医学病理学講義実習に即したe-learning systemの講義テンプレートについては、発注したclass moduleを利用した雛形を改良中で、本年度あるいは来年度に病理学会等で発表し教材提供を希望する大学には提供したいと考えている。
拡散強調画像によるラット急性期脳虚血病変の非侵襲的予後判定

<対象及び方法>雄Wistar rat (250-300g)6匹に対して挿管し、酸素:窒素=1:2、1-1.5%ハロセンにより持続的に麻酔を行い、麻酔導入後硫酸アトロピン0.05mgを皮下注入した。大腿動脈にカテーテルを挿入し、持続的に手術中及び磁気共鳴装置内で血圧を測定し、温水循環装置により直腸温を37±1°Cに保った。ラット脳梗塞は4-0ナイロン糸を外頚動脈より中大脳動脈まで挿入し、閉塞させることにより作成した。脳梗塞導入後直ちに非磁性体固定具に固定し、磁気共鳴装置に挿入した。使用した磁気共鳴装置は7.05T SISCO水平型であり、最大傾斜磁場は120mT/mまで可能である。使用したコイルは送受信兼用の2cm径の表面コイルである。拡散強調画像は通常のスピンエコー法における180度パルスの前後にパルス状の運動検出傾斜磁場(MPG)を加えるもので、TR/TE=1500/40msec、MPGの印加時間δ=16msec、MPGの始まりから始まりまでの時間Δ=19msec、b値は225、901、1602、2504、3605sec/mm^2の5点で撮像した。梗塞発症前、後1及び2時間後に拡散強調画像を撮像した後、ラットを装置から引き出してナイロン糸を慎重に内頚動脈分岐部まで戻して血流を再潅流した後、3時間後に再び撮像した。これらの画像を用いて見かけの拡散係数apparent diffusion coefficient (ADC) = ln (S_1/S_2)/(b_2/b_1)を最小二乗法により求め、それらの推移を検討した。diffusiontime=Δ-δ/3=13.7msecとしたために拡散異方性の寄与を考慮する必要が減少している。<結果と考察>得られたADC値は、発症前0.65±0.06、発症後1時間0.40±0.04、2時間0.42±0.03、再潅流後3時間では0.35±0.04(それぞれ単位は10^<-3>mm^2/sec)と再潅流後のADCの方が低値を示した。再潅流後にADCが低下する所見は以前より報告されており、再潅流に伴う血管原性浮腫の進行との関連が予測された。今後は組織学的所見との対比などを進める予定である。
高温高圧下弾性波速度測定による下部マントルの鉱物学的モデル構築と不均質構造の解明

大型放射光施設SPring-8にて導入した弾性波速度測定装置にレーザー加熱装置を組み込み、高温高圧条件での測定を可能にした。MgO、(Mg,Fe)O及びアルミを含有するケイ酸塩ペロブスカイト相の最下部マントル圧力条件、及びMgO,MgSiO_3ペロブスカイト相の高温高圧条件での弾性波速度測定、さらにSiO2、MgSiO3ガラスの200万気圧を超える横波速度測定に成功し、下部マントルの鉱物学モデルに強い制約を与えた。本研究課題では、ダイヤモンドアンビルセル高圧装置とブリュアン散乱測定法を用いてマントル最下部まで(深さ約2900km;圧力約135GPa)にいたる超高圧高温状態のマントル鉱物の物性研究を行い、高温高圧条件における鉱物の弾性波速度及び弾性定数を決定し、最下部マントルにいたるまでの全下部マントルのダイナミクスを解明することを目的とする。鉱物中の弾性波速度を光学的手法により非常に精密に直接測定することが可能であり、地球科学分野においてごく最近、非常に興味深い結果を出しつつあるブリュアン散乱の物性精密測定の技術に注目し、本技術と静的に地球中心部までの温度圧力条件の発生が可能なレーザー加熱式(及び外熱式)ダイヤモンドアンビルセル装置とを組み合わせることで、マントル最深部にいたるまでの温度圧力条件における構成鉱物の弾性波速度と弾性定数を決定し、下部マントルのダイナミクスを定量的に明らかにすることを目指し、MgO,MgSiO3,(Mg,Fe)O,Al-MgSiO3に関する下部マントル温度圧力条件下での弾性波速度測定に成功した。本研究課題では、ダイヤモンドアンビルセル高圧装置とブリユアン散乱測定法を用いてマントル最下部まで(深さ約2900km;圧力約135GPa)にいたる超高圧高温状態のマントル鉱物の物性研究を行い、高温高圧条件における鉱物の弾性波速度及び弾性定数を決定し、最下部マントルにいたるまでの全下部マントルのダイナミクスを解明することを目的とする。鉱物中の弾性波速度を光学的手法により非常に精密に直接測定することが可能であり、地球科学分野においてごく最近、非常に興味深い結果を出しつつあるブリユアン散乱の物性精密測定の技術に注目し、本技術と静的に地球中心部までの温度圧力条件の発生が可能なレーザー加熱式(及び外熱式)ダイヤモンドアンビルセル装置とを組み合わせることで、マントル最深部にいたるまでの温度圧力条件における構成鉱物の弾性波速度と弾性定数を決定し、下部マントルのダイナミクスを定量的に明らかにすることを目指し、MgO,MgSiO3,(Mg,Fe)O,Al-MgSiO3に関する下部マントル温度圧力条件下での弾性波速度測定に成功した。また、SiO2ガラス及びMgSiO3ガラスの200万気圧を越える超高圧力条件で弾性波速度測定に成功した。本実験結果から、下部マントルは上部マントルよりもよりケイ素に富むモデルが整合的となり、地球のマントルは上部と下部で化学組成が異なるということを実験的に実証した。このことは地球が形成初期から上部と下部マントルでことなる対流が卓越していたということを強く示唆している。また地球の全岩組成は、始原的隕石であるC1コンドライト的な化学組成で最も良く説明できることも分かった。大型放射光施設SPring-8にて導入した超高圧力条件下での弾性波速度測定装置にレーザー加熱装置を組み込み、高温高圧条件での測定を可能にした(Murakami et al. 2009 PEPI)。また、この装置を用いてMgOの最下部マントル圧力条件までの横波速度を決定し、下部マントルの鉱物学モデルに強い制約を与えた(Murakami et al. 2009 EPSL)。また導入したレーザー加熱装置を用いて、世界で初めて下部マントル圧力条件下での固体(氷)及び液体状態でのH2Oの弾性波速度測定に成功した(Asahara et al. 2010a EPSL, Asahara et al. 2010b EPSL)。さらに本装置を用いて(Mg,Fe)O及びアルミを含有するケイ酸塩ペロブスカイト相の最下部マントル圧力条件の横波速度測定、及びMgO, MgSiO3ペロブスカイト相の高温高圧条件での弾性波速度測定に成功し、下部マントルの鉱物学的モデルの検討を行った(Murakami et al. 2012 Nature)。また、イリノイ大学のBass教授との共同研究によって、ブリルアン散乱法を用いてケイ酸塩ガラスの超高圧力条件での弾性波速度測定を行い、SiO2(Murakami & Bass, 2010 PRL)及びMgSiO3ガラス(Murakami & Bass, 2011 PNAS)において200GPaを超える圧力条件での横波速度測定に成功した。本結果では、100GPaを超えるような条件で、ガラスの超高密度化を示唆するような構造変化とみられる異常な速度上昇が起こること発見した。本実験結果は静的圧力条件下での弾性波速度測定における世界最高圧力記録でもある。

下部マントルに相当する高温高圧条件下での弾性波速度測定を成功しただけでなく、静水圧力下における弾性波速度測定の世界最高圧力記録である200万気圧以上での測定にも成功したから。24年度が最終年度であるため、記入しない。今度はより、高精度の弾性波速度測定を目指すために、測定システムの改良に努めていく。また、高温発生技術の安定化を図ることによって、鉱物の融点付近あるいは融解した状態での測定に生かしていきたい。
電力用高温超伝導機器の絶緑設計技術実証と高電圧試験法の確立

コイル構造の浸漬冷却高温超伝導機器の絶縁設計技術の実証と高電圧試験法の開発を目的として、3年間の実験研究を行い、所期の目標を達成することができた。開発された絶縁設計技術よって製作された超伝導機器の絶縁信頼性確認のための高電圧試験法開発には、機器内の放電弱点部における部分放電開始条件を理論と実験で予め明らかにしておかなければならない。このような考え方から、研究は次の4つの課題に分けて実施された。(1)超伝導環境下における部分放電開始条件と部分放電特性絶縁弱点部として三重点、ボイド、微小ギャップ、混入金属粒子を取り挙げ、これらが原因となる部分放電の開始条件と特性を実験と理論で調べた。とくに、三重点における部分放電の開始理論を新しく開発し、その有効性を実験で確認するとともに、常温等価高電圧試験法の開発時に適用した。(2)クエンチ環境下における破壊前駆現象実際の高温超伝導変圧器用コイルを試作し、クエンチ現象を模擬できるように工夫した実験系で破壊前駆現象を解明した。その成果を「低温工学」に公表し、論文賞を受賞した。(3)絶縁設計と高電圧試験法の開発常温で高電圧試験を実施して極低温下の絶縁を保障するための「常温等価高電圧試験法」を検討した。その理論展開では、上記(1)の三重点における部分放電開始理論を適用した。具体的に等価試験電圧の導出法を提案した。(4)常温環境下における基礎研究粒子トリガー破壊現象は、GISならびに浸漬冷却超伝導機器の共通の課題として、この現象を詳細に調べた。とくに、これまで絶縁設計で考慮されていなかった粒子に作用するグレディエント力が関与する現象を解明してその必要性の指摘するとともに、粒子無害化法の提案を行った。本研究は高温超伝導を用いた超伝導限流器と超伝導変圧器を検討対象とし、高温超伝導機器の製作過程における高電圧等価試験法ならびに完成時における耐電圧試験法を確立することを目的とする。本年度は、主に試作した高温超伝導モデルコイルを使用して、コイルの層間及びターン間でのクエンチ時の気泡挙動と破壊過程に関する研究を行った。主な結果を以下に示す。1.気泡の冷却チャネル内における運動軌跡は、電界のグレディエント力の影響を著しく受けることがわかった。2.層間絶縁環境下では、電界印加によって冷却チャネルを橋絡する所謂ベーパロッキングを形成し、絶縁環境と液体窒素の流通に悪影響をもたらすことを示した。3.コイルターン間のみに電圧が印加されるとベーパロッキングは発生しないが、気泡は外側コイルの巻き枠内壁面付近の低電界領域で集塊して成長し、極限まで成長すると高電界部を通って上方へ噴出されるので、電気絶縁上好ましくないことを示唆した。4.絶縁系の弱点部における部分放電特性推定法を提案し、その有効性を実験で確認した。本年度は、多層高温超伝導モデルコイルにおいてコイル絶縁系(層間およびターン間)の電界解析を行うとともに、冷媒液体中におけるモデルコイルの層間の絶縁現象を調べる観点から弱点部の一つであるコイル層間に着目して、層間絶縁試験用モデルコイルの設計試作を行った。得られた結果を要約すると次の通りである。1.層間およびターン間絶縁における部分放電を評価するための三重点近傍における部分放電特性推定理論を提案した。更に高温超伝導電力機器の高電圧等価試験の可能性を示し、その方法の基礎になる媒質係数を初めて提案した。

2.提案した部分放電特性推定理論を実証するために、三重点近傍の部分放電特性を大気圧空気中で実験により調べた。その結果、部分放電開始電圧の実験値は理論値とよく一致し、部分放電が集中して発生している位置も部分放電開始位置の理論値とほぼ一致した。本研究では、筆者らが提案した超伝導機器の絶縁設計法を実際の高温超伝導コイルで実証するとともに、実規模の超伝導コイルにおける部分放電試験、破壊試験、およびクエンチ模擬環境下における絶縁破壊の機構と特性の研究を総合して、高温超伝導機器の製作過程における高電圧等価試験法ならびに完成時における耐電圧試験法を確立することを目的とする。超伝導電力機器の場合、運転環境下と同じ極低温状態で高電圧試験を実施することは、固体絶縁物中に欠陥が発生する可能性があるため、電気絶縁システムの劣化が避けられないことや、高電圧印加のために行う絶縁システムの冷却に多くの時間とコストが必要であるといった技術上また経済上の理由から困難である。このようなことから、本年度は、高温超伝導変圧器に使用されるであろうパンケーキコイルを検討対象として、特にターン間絶縁系における常温等価高電圧試験について研究を行った。得られた主な結果を以下にまとめる。(1)高温超伝導電力機器に対する等価高電圧試験を確立する第一段階として、室温空気中での等価高電圧試験についての考え方を提案し、それに必要な部分放電開始電圧の推定法を開発してその有用性をターン間コイル試料に対して実験で実証した。(2)常温等価高電圧試験おいて等価試験電圧を決定するためには、各媒質状態の下での最弱点部における部分放電開始電圧に関係したK_dを求める必要があることを示し、ターン間絶縁系を対象としてK_dを理論と実験により求めた。その結果、クエンチを含めた冷媒環境下での超伝導コイルと同じ絶縁系による実験結果は理論とよく一致した。(3)理論から求まるK_dは、安全サイドの試験電圧を提供するので、常温等価絶縁試験電圧の決定に対して有用である。最も安全サイドの絶縁設計のためには、ターン間絶縁系や層間絶縁系などを含む全ての最弱点部に対して、それらのK_dの値の中で最大値を使用すべきである。
トンネル磁気抵抗マイクロセンサーを利用した磁気MEMSデバイスの開発

力学的な力を電気信号に変換するための応力センサを開発するために巨大磁気抵抗効果(GMR)を利用した磁気センサの開発を行った。磁気抵抗素子としては,磁化自由層にCoFeBアモルファス磁性層を用いたスピンバルブ膜を幅100μm,長さ1200μmの細線に微細加工したものを試作した。また,素子に応力を加えられるように素子を厚さ0.15mmのカバーガラス上に成膜し,下記のような原理の応力センサを作製した。CoFeB磁化自由層の磁気異方性は,成膜中の静磁界の印加によって,細線の長さ方向に対して垂直方向に誘導されている。この垂直方向に9Oeの直流磁界を加えて,自由層の磁化を飽和させ,細線の長さ方向に1kHz,1.6Oeの交流磁界を加えた。このとき,磁化自由層の磁化方向は,磁化容易軸方向を中心に首振り運動を起す。磁化固定層の磁化方向も磁化自由層と同じ方向に固定されているので,この首振り運動によって,スピンバルブ素子の抵抗は,2kHzで変化する。この磁気抵抗の変化を,スピンバルブ素子をブリッジ回路に組込み,ブリッジの出力を計装アンプで300倍に増幅,カットオフ480HzのHigh Pass Filterを通すことにより,センサ出力として,シンクロスコープで観察した。その結果,カバーガラスに0.0003程度の歪みを加えることによって,2kHzの出力信号の振幅の増大が認められた。これは,応力による磁歪の逆効果によって,磁化自由層の磁気異方性が減少した結果,交流磁界による首振り運動の振幅が増大したためと考えられる。加速度センサや接触センサなどを実現するため,磁化自由層の磁区構造が外力によって変化する巨大磁気抵抗(GMR)素子の試作を行った。磁性材料は,外力が加わると磁歪の逆効果によって磁気異方性が誘導される。これをGMR素子の磁化自由層に応用した。スピンバルブ膜を構成するCoFeB磁化自由層のみの単層膜を厚さ0.15mmのカバーガラス上に作製し,幅30μmのストリップラインにフォトリソグラフィによって加工した。また,成膜中にストリップラインの幅方向に静磁界を加えて,一軸磁気異方性を誘導した。このストリップラインの磁区構造を磁気力顕微鏡(MFM)で観察したところ,ストリップライン上に多数の磁区構造が観察され,各磁区内の磁化方向は,容易軸方向を向いていることが確認された。次いで,基板であるカバーガラスを歪ませた状態でMFMにより磁区観察を行ったところ,磁区構造は,消失していた。これは,磁歪の逆効果によって,磁気異方性の容易軸方向がストリップラインの幅方向から長手方向に変化したためと考えられる。この外力による磁区構造の変化を検出する方法として,CoFeB層をスピンバルブ膜の磁化自由層に用いることを提案し,CoFeB/Cu/CoFe/MnIrの構成のスピンバルブ型磁気センサの作製を行った。これまでにスピンバルブ膜の磁気特性の評価を行うとともに,外力を加えない場合の磁気抵抗特性の測定を行った。今後,外力によって,ガラス基板を歪ませた場合の磁気抵抗変化を検出するセンサ回路の開発を行う計画である。
ホログラフィーと核力の解析的導出

核力を含む、ハドロン物理と物性物理の重なる分野に置いて、超弦理論や場の量子論の数理的構造(特にアノマリー)の応用を探求した。QCDに代表される、強い相互作用の働くシステムは、相互作用が弱い場合に期待されるシステムの様相が打ち破られてしまうことが多い。物性理論のラッティンジャー定理は、保存数のあるフェルミオンのあるシステムにおいて一般に成り立つものであると信じられているが、実際に強い相互作用のある場合にそれが成り立つかどうかは、明らかではない。そこで、超弦理論のホログラフィーを用い、ラッティンジャー定理が強相関系でも成立するかどうかを、一般の場合に調べた。そこでは、確かに閉じ込め相ではラッティンジャー定理は成立し問題が無いが、一方非閉じ込め相では定理が破れてしまうことが確認された。非閉じ込め相では準粒子描像が成立せず、ラッティンジャー定理の限界を知ることが出来た。本成果は論文として発表した。また、一様磁場中での強相関系、特に量子色力学の核子について、研究を行った。バリオンが磁場中でどのように振る舞うかは、アノマリー項が独特な影響を与える。低エネルギーハドロン有効作用(パイオンのもの)を用いてスキルミオン近似をすることにより、このアノマリー項の効果を計算した。結果、この模型では、磁場中では中性子にわずかな電荷が誘起される可能性を指摘した。これが模型の問題であるのか、それとも本質的なものであるのかは、決着がついていないが、論文にまとめて発表した。24年度が最終年度であるため、記入しない。QCDは低エネルギーで強結合であり、通常の場の理論の摂動的手法を用いて解析することが出来ないため、超弦理論のホログラフィー原理、もしくはゲージ重力対応、の効力が期待される。本研究課題では、低エネルギーQCDの代表的物理量である、核子間のポテンシャルを解析的にQCDから導出することが目標である、今年度の研究成果は、直接的なものは出版論文としては無く、その周辺部分の基礎固めの出版論文が主である。直接的なものとしては、現在研究が進捗しているものとして、フレーバー数が2ではなく多い場合の核力(バリオン間力)の導出を進めている。これは、格子ゲージ理論の結果において、あるセクターでは近距離斥力が消えるという目覚ましい結果が報告されており、それを超弦理論は再現できるのかという問題である。技術的にはこの問題へのアプローチは既に完了しており、現在論文を準備中である。一方、周辺分野の研究成果は論文として発表しており、その中では、核子多体系の典型的高価である原子核の生成、また、重イオン衝突の際の素早い熱化現象の解明、などを、超弦理論の数理的手法を用いて行った。核力の多フレーバーへの拡張については、立教大学の招待講演で概要は発表しており、技術的な問題が無いこと、また、特定のフレーバーセクターについては超弦理論の計算に置いてもやはり斥力新が消える場合があるようであること、を報告した。また、他の研究会においても、核力がQCDから超弦理論を用いて導出されうることのレビュー講演などを行い、現状の問題点の確認と今後の進展の方向性について活発に議論を行った。バリオン間力を超弦理論の数理を用いてラージNのQCDから導出する本研究課題に関して、特にフレーバーの数が多い場合のバリオン間力を計算することに技術的な問題は無く、現在論文を準備中であるが、出版まで到達していないので、やや当初の予定からは遅れていると言わざるを得ない。これは、準備中の論文が、他分野の読者を想定したレビュー部分を大きく含むために進捗が遅れている面もあるためである。まずは現在準備中の論文を出版することが大前提であるが、これは、24年度初旬には完了できる見込みである。研究成果が出版された後は、遠距離核力について、近距離と統一的な記述があるかどうかを研究することを予定している。
トラクトグラフィを用いたヒト鉤状束拡散パラメータと認知・記憶機能検査との相関解析

本研究では、年齢や疾患に由来する認知・記憶機能の変化が、鉤状束領域の拡散テンソルTractography上の拡散サイズ、方向などに強く相関するのではないかという考えから、拡散テンソルの定量的な測定値と認知・記憶機能検査のスコアおよびそれら機能に関連する代謝機能画像であるMRSとの関係を明らかにした。これらによりMRIを用いた新規の客観的認知・記憶機能評価手法を開発した。開発した手法の有用性を確認するため、臨床データに対し上記手法を適用し、認知・記憶機能の変化が、Tractography上の拡散テンソルの定量的な測定値やMRSに現れることを検証した。開発した手法の有用性を確認するため、臨床データに対し上記手法を適用し、認知・記憶機能が、Tractography上の拡散テンソルの定量的な測定値やMRSに現れるか検証した。Tractographyから特定の神経線維束を定量的に抽出するには、異なる被験者間の拡散テンソル画像の位置合わせが必要となる。そこでまず画像を位置合わせした結果得られた変形パラメータが、Tractographyにどのような影響を及ぼすかについて比較検討した。次に鉤状束のTractographyを定量的に抽出する手法を開発し、Tractography領域の拡散異方性や拡散率などの拡散テンソルの各パラメータと、機能検査のスコアとの相関を算出可能にした。各年代にわたる健常者の拡散パラメータ(サイズ・方向)と機能検査結果とを比較しTractographyによる客観的な機能検査評価した。また、機能に関連した代謝情報をあらわすMRSについても機能検査スコアとの相関を算出し、MRIを用いた認知・記憶機能評価が可能か検討した。1)SubjectとTemplateのそれぞれの拡散テンソル画像に含まれるb0画像(拡散強調こう配なしの画像)を用意した。2)b0画像同士で非線形変換を使って位置合わせを行った。3)非線形変換から得た変形パラメータを用い、Subjectの拡散テンソル画像を変形した。4)健常者群において、3)の手続きでは外形の大きなズレがないことを確認した。5)Templateと位置合わせ後のSubjectの拡散テンソル画像からそれぞれTractograrphyを描出した。6)b0画像から位置あわせされたTractographyとTemplateのTractographyを比較し、Templateの解剖学的ラベルを付与できるか内部構造のズレを検証した。7)脳拡散テンソル画像から、ロバストに鉤状束のTractographyを抽出する手法を確立した。2つの関心領域(ROI)を通るTractography法で、鉤状束を選択的に抽出するための設定法を開発した。各被験者に共通して鉤状束を抽出できるようTrackingに使用するパラメータを調整した。8)各被験者から抽出できた鉤状束領域における、拡散テンソルパラメータを算出した。鉤状束領域全体の平均を用いるか、部分ごとに分けて算出するか検討した。各年代にわたる健常者の拡散パラメータ(サイズ・方向)と機能検査結果とを比較し、Tractographyによる客観的な機能検査評価を行った。機能に関連した代謝情報をあらわすMRSについても機能検査スコアとの相関を算出し、MRIを用いた認知・記憶機能評価が可能か検討した。そこでまず画像を位置合わせした結果得られた変形パラメータが、Tractographyにどのような影響を及ぼすかについて比較検討できた。まず、被験者間(TemplateとSubject)の拡散テンソル画像の位置合わせ方法について検討できた。次に、鉤状束のTractographyを定量的に抽出する手法を開発し、Tractography領域の拡散異方性や拡散率などの拡散テンソルの各パラメータと、機能検査のスコアとの相関が算出可能になった。各年代にわたる健常者の拡散パラメータ(サイズ・方向)と機能検査結果とを比較し、Tractographyによる客観的な機能検査評価を行う。機能に関連した代謝情報をあらわすMRSについても機能検査スコアとの相関を算出し、MRIを用いた認知・記憶機能評価が可能か検討する。さらに、てんかん外科術前後において上記手法を適用し、てんかん患者の認知・記憶機能の変化を検証する。該当なし
Bergmanの核関数と標準領域の研究

本研究の主要目的は,有界領域における再生核と種々のタイプの標準領域の性質及び関係を明らかにすること並びにこれら標準領域のサーキュラー領域への応用特に極値問題に応用することである.領域核としてよく知られたベルグマン核関数とその応用を更に進めて,有界サーキュラー領域の場合にシロフ境界上の正規直交系によってセゲー核を構成し,シロフ境界上のL_2-最小値問題の解をセゲー核を用いて簡明な形で与えた.その応用として,ある種の標準化された完全サーキュラー領域より球への正則写像のヤコビアンに関する基本不等式を得,リーマンの写像定理の有界対称領域の場合への拡張である窪田氏の極値定理をよりリーズナブルな立場から拡張した.尚道脇氏によるノーマル領域がある意味で究極の極値性をもつことをたしかめた.次に2つの有界均質領域において,カラテオドリ計量の性質から,ベルグマン計量に関するシュワルツピックタイプの補助定理を得た.特に任意の異種カルタン領域間の一般化されたシュワルッピックタイプの補助定理を得,新たに定義された標準化条件prop(A)をもったカルタン領域を扱うことによって補助定理におけるベストポシブルな係数いわゆるシュワルツ定数を,すべてのカルタン領域の場合に決定し,これら最良係数が,一般にケーラー多様体に対しシュー氏によって得られたアールフォース形シュワルツ定理の係数と一致することをたしかめた.関連して直積カルタン領域にLookによって得られたシュワルツ定数に修正を与えた.今後これらの結果を一般の有界均質領域の場合に拡張したい.一方研究分担者により,リーマン面のコンパクト化による理想境界上の特異点に関する研究,ある種の代数的微分方程式の有理型解に関する研究及び散乱理論における散乱核の特異点に関する研究が行なっわれた.本研究の主要目的は,有界領域における再生核と種々のタイプの標準領域の性質及び関係を明らかにすること並びにこれら標準領域のサーキュラー領域への応用特に極値問題に応用することである.領域核としてよく知られたベルグマン核関数とその応用を更に進めて,有界サーキュラー領域の場合にシロフ境界上の正規直交系によってセゲー核を構成し,シロフ境界上のL_2-最小値問題の解をセゲー核を用いて簡明な形で与えた.その応用として,ある種の標準化された完全サーキュラー領域より球への正則写像のヤコビアンに関する基本不等式を得,リーマンの写像定理の有界対称領域の場合への拡張である窪田氏の極値定理をよりリーズナブルな立場から拡張した.尚道脇氏によるノーマル領域がある意味で究極の極値性をもつことをたしかめた.次に2つの有界均質領域において,カラテオドリ計量の性質から,ベルグマン計量に関するシュワルツピックタイプの補助定理を得た.特に任意の異種カルタン領域間の一般化されたシュワルッピックタイプの補助定理を得,新たに定義された標準化条件prop(A)をもったカルタン領域を扱うことによって補助定理におけるベストポシブルな係数いわゆるシュワルツ定数を,すべてのカルタン領域の場合に決定し,これら最良係数が,一般にケーラー多様体に対しシュー氏によって得られたアールフォース形シュワルツ定理の係数と一致することをたしかめた.関連して直積カルタン領域にLookによって得られたシュワルツ定数に修正を与えた.今後これらの結果を一般の有界均質領域の場合に拡張したい.一方研究分担者により,リーマン面のコンパクト化による理想境界上の特異点に関する研究,ある種の代数的微分方程式の有理型解に関する研究及び散乱理論における散乱核の特異点に関する研究が行なっわれた.研究目的のうち(1)有界領域における再生核と種々のタイプの標準領域の性質とその応用及び(2)有界均質領域における正則写像に関するシュワルツのレンマ等の不等式の精密化,一般化について以下の結果を得た。主要な標準領域であるベルグマンの最小領域,代表領域及びミッチェルの慣性能率最小領域に対し、新たに標準化条件としてベルグマンテンソルについてのProp(A)を導入し、同一中心をもつ最小かつ代表領域がミッチェルの最小領域であるための必要十分条件がProp(A)と同値であること、特に原点中心の完全サーキュラー領域ではProp(A)とミッチェルの標準領域であることは同値であることを示した。次にバービ,ハーン等による双正則不変な高位のベルグマン及びカラテオドリの計量に関する基本的不等式を、より一般な高位計量に関する不等式に拡張し、応用として【L^2】有界正則写像に対し、コーシータイプの係数評価式を得た。また特に典型カルタン領域MにおいてHol(M,M)に対しルックによって与えられたシュワルツのレンマを、ルックとは異る視点から、必ずしも双正則同値でない任意の2つの典型カルタン領域の場合に拡張する基本不等式を得いわゆるシュワルツ定数を1部決定した。シュワルツ係数の決定にはProp(A)をもつ標準領域とそのベルグマン・シロフ境界が重要な役割を果たす、現在上記の任意の場合のシュワルツ係数の決定を進めている。例として超球の場合の尾崎・松野のシュワルツのレンマの拡張が得られた。一方研究分担者により、リーマン面のコンパクト化による理想境界上の特異点に関する研究、ある種の代数的微分方式の有理型解に関する研究、散乱理論における散乱核の特異点に関する研究が行なわれた。
２１世紀の高齢化社会における岐阜県高山市の福祉観光都市政策の評価と今後の展望

全国の日本人観光客数の減少に対し高山市は増加を続けてきた観光成功地域である。1994年就任の土野市長は「福祉観光都市」を掲げ、バリアフリーの観光地づくりを展開した。1996年開始の障がい当事者によるモニターツアーがハード・ソフトのバリアフリー化に大いに役立った。この政策は自治大学校の調査研究用事例(2005年)や観光庁の報告書でも取り上げられた。高齢化社会を迎え高山市の観光客は中高年男性が中心に変化しこの政策は時代の変化に相応しいが、2010年就任の國島市長は外客誘致(情報バリアフリー)を優先している。三重県の伊勢志摩バリアフリーセンターのような着地型相談センターの育成が今後の課題と思われる。研究の準備として、高山市の総合計画で「福祉観光都市」「バリアフリー」がいつ使われたかを検討し、また観光客の男女・年齢別構造という基本的な分析を行った。(1)総合計画による岐阜県高山市の福祉観光都市政策の変遷:1日本中小企業学会2015年度第1回中部部会(2015年5月30日)で報告、2Review of Economics and Information Studies(岐阜聖徳学園大学経済情報学部紀要)、Vol.16、No.1・2、pp.7-32、2015.9で発表。総合計画は「市政の大方針を市が表明したもの」である。高山市では、1969年の第1次総合計画が最初である。2001年策定の第6次総合計画<後期>において、「バリアフリーのまちづくり」「福祉観光都市」が現れ、これは日本の地方自治体の総合計画における早期例と思われる。合併後(2005年策定)の第7次総合計画では、「住みよいまちは行きよいまち」と優れたまちづくりの基本理念が定められた。以降、ユニバーサルデザインが優勢となった。旧・高山市の観光客入込み者数を男女・年齢別にみると、女の20代の構成比は1990年代に全国の年齢構造に比較して大幅に高かったが、2000年代に入って低下したのもののほぼ年齢構造と同じである。男の50歳以上の構成比は年齢構造に比較して大幅に低かったが、2000年代に入って年齢構造に比較して大幅に増加した。驚いたことに、高山市の観光客は、若い女性優位型から、高年齢男性優位型に変化してきたことが判明した。高齢化社会の進展に伴って、観光客の高齢化が確認できた。平成27年度の研究においては、基礎的な準備を行った。その研究成果は【研究実績の概要】で述べたとおりであるが、この成果を生み出す過程で、高山市の現地調査を行い、今後のための多数の知見を得ている。高山市においては、高山陣屋での車いす貸し出し件数の経年データが存在していることが分かった。また平成27年度末から、「伊勢志摩バリアフリーツアーセンター」型の障がい者・高齢観光客の誘致を開始すると聞いた。今後のこれらの実態調査と観光客誘致の成果を調べる必要がある。しかし飛騨地域や美濃地域の他の市町村に広まっているとは思えない。高山市の福祉観光都市政策を評価するのに必要な「比較対照群」を探したところ、隣県の三重県で「伊勢志摩バリアフリーツアーセンター」が2001年度から活発に活動を継続していることが分かった。そこで、伊勢志摩バリアフリーツアーセンターの活動と、三重県、伊勢市、鳥羽市、志摩市の予備的な調査を行って、有益な知見を得た。三重県の状況を調査する過程で、「伊勢志摩バリアフリーツアーセンター」が発足した2001年度より前の1990年代から三重県庁がバリアフリー政策やバリアフリー観光に力を入れてきたことが分かってきた。そこで1990年代の三重県庁や市町村の取り組みの調査が必要になってきた。また伊勢神宮の車いす貸し出し件数の長期データが存在しており、驚いた。高山市の「福祉観光都市政策」の取り組みと伊勢志摩バリアフリーツアーセンターの取り組みは、いずれも観光庁のホームページに多数現れる日本の代表的な取り組みである。有難いことに、関連する他地域の取り組みについて基礎的な資料を入手できた。平成28年度の研究においては、(1)岐阜県高山市の福祉観光都市政策の比較対照群として、三重県伊勢志摩地域の研究を進めたこと、伊勢志摩地域のバリアフリー観光は大いに進展しており、一方、高山市は停滞していることが判明した、(2)車いす観光客の増加に関する実証データを収集したこと、(3)日本の観光客減少を説明する各種統計データを収集したこと、など平成27年度からの発展的な研究を行った。(1)については、日本観光研究学会で三重県総合計画について報告し、それを深めた論文を本学部の紀要に掲載した。伊勢志摩地域は1990年代から2000年代に観光客が減少したが、その対応策として伊勢志摩バリアフリーセンターが設立された。三重県総合計画においてもバリアフリー観光が記述されるに至ったが、2013年には知事による「日本一のバリアフリー観光推進県宣言」がなされ、大いに進展している。(2)については、伊勢神宮の車いす参拝客数、高山陣屋の障害者割引適用者数のデータ、東京ディズニーランドの車いす貸出数などを入手した。実数、割合とも増加する貴重なデータである。この種のデータの収集が一層望まれる。(3)については、社会生活基本調査の結果では過去20年にわたり宿泊旅行が減少しているが、他のデータとの整合性がとれていない。実態把握の選考研究も少ないし、またその要因分析の先行研究も少ない。大きな研究課題が出現した。そのほかに、沖縄県のバリアフリー観光について調査し、岐阜県庁、愛知県庁のバリアフリー観光の施策があることを把握できた。

さらに、観光客の将来推計の報告書を新に入手できた。順調に進展している部分と、思わぬ課題が発生した部分とがある。(1)順調に進展している部分は、高山市の比較対照群として、三重県、伊勢志摩のバリアフリー観光についての実態把握が進んだことである。また岐阜県庁、愛知県庁による、バリアフリー観光の施策が進行していることを把握できたので、これから3県の相互間の比較が可能になる。(2)思わぬ課題が生じた点は、以下のようである。日本の宿泊観光の行動者率は、総務省統計局「社会生活基本調査」によれば、1986年から低下傾向にある。申請者は、豊富にある先行研究からその要因が解明されていると思っていた。つまり引用すれば済むと考えていた。しかし主な学会誌や紀要をほぼ全部調べたものの、先行研究は不思議なことに少ない(ほとんどない)。そこで、まず観光客の増減の把握という基本的な課題に取り組む必要が生じた。減少の実態と、その要因がわかれば、バリアフリー観光により、観光客を増やす必要性が一層明確になると考える。(1)2017年度においては下記(3)の事情により研究遅延が発生し、2018年度まで延長を予定していたが、事務方が手続きを失念したために3月末に終了となった。幸い発展的な内容で科研費が2018年度から20年度に新規採択され、実質的には研究の継続が可能になっている。(2)三重県伊勢市の総合計画・観光振興基本計画によってバリアフリー観光政策がどのように展開されたかを、大学紀要に掲載した。総合計画は市の最上位の将来計画で議会の議決も経ており重要な意味がある。合併後の2014年第2次総合計画で初めて「バリアフリー観光の推進」が市の基本施策として表明された。また2003年観光振興基本計画では、項目タイトルに「バリアフリー化の推進」が初めて掲げられ、先進的な取組をしている。(3)自治体がバリアフリー観光政策をなぜ推進しているか、という基本的な疑問が生ずる。回答は「日本人の観光行動が縮小・低下している」からである。つまり障害者や高齢者の観光旅行増大によって、観光全体のパイを大きくしたい、のである。しかし先行研究がほとんどないことが判明した。そこで自分で実態を調べる必要が生じ、「日本人の国内旅行・観光行動は増加したか減少したか」をテーマに多数のデータで裏付け、日本観光研究学会で報告し、また大学紀要に詳細を掲載した。このために研究遅延が生じた。(4)観光地における障害者、車いす利用者の増加データ4種類を収集した。これは貴重な実態把握であった。また障がい当事者の登山について、1964年の富士登山、1988年からの乗鞍登山の記録を発掘した。今後の期待の大きい着地型相談センターとして、先進的な取り組みをしている佐賀嬉野、石川などのバリアフリーツアーセンターなどを調査できた。(5)以上の研究結果の全体像は、2018年度に3年間の研究報告書をとりまとめることによって報告したい。全国の日本人観光客数の減少に対し高山市は増加を続けてきた観光成功地域である。
歯科患者と専門家の新型加熱式タバコへの意識および口腔への健康影響の解明

欧米諸国では新出の水パイプタバコや電子タバコの大流行で、禁煙意欲の低下や若年者の喫煙開始によるタバコ対策の減速が懸念されている。本研究では、日本で大流行の兆しがある加熱式タバコへの歯科医療従事者の意識・実態(研究1)および微小循環機能の面からの歯科領域の健康影響(研究2)を明らかにして、わが国のタバコ対策の加速に資することを目的とする。研究1の意識・実態調査は、調査方式を郵送からウェブ方式に変更し、調査項目を選定するために欧米の新出タバコに関する先行研究の文献調査を実施している。最近、第2版が出版されたWHOの水パイプタバコの健康影響報告書には歯周病が含まれたほか、口腔インプラントや口腔カンジダ症との関係が示唆されていた。電子タバコの歯科領域の健康影響の研究では、口腔インプラント、口腔カンジダ症、歯のチッピングや破折への影響が示された。こうした健康影響の知識に加えて、タバコ産業が主唱している害の低減に対する有害性への医療従事者の認識と対応に関して国によるギャップが認められた。研究2については、購入予定だった装置の測定原理がより明確になり、新出のタバコの歯科領域の健康影響がこれまでと異なる原理が起こる可能性が高くなったことから、測定装置の改良を前倒しで検討し、歯肉に加えて口蓋および頬粘膜、そして、舌を測定対象にできるプローブを装備する装置を特別注文した。研究計画を策定し福岡学園倫理審査委員会に提出し研究計画の承認を受け、対象施設・被験者(成人)を選定する。唾液コチニン検査を加えてタバコ使用状況を客観的に評価できるようにした。研究者との意見交換では、加熱式タバコ使用前後の変化を調べるために健康増進法の受動喫煙防止の例外規定が適用できることが判明した。前倒し請求により口腔の様々な部位の微小循環の測定が可能になるオプションのプローブを考案し、高機能の装置を購入することができた。加熱式タバコへの意識および実態調査については、高機能の装置購入費用で割高になった研究費を郵送調査からウェブ調査に切り替えて節約し対応することができた。研究1の歯科患者および歯科医療従事者の意識及び実態調査については、質問紙による郵送調査からウェブ調査に切り替える。ウェブ調査は、WHOの簡易介入のトレーニングプログラムを日本向けに改良したe-learningの中に組み込んで実施する。研究2の加熱式タバコの歯科領域の健康影響については、測定範囲を拡大し、歯肉・口腔粘膜(口蓋および頬)・舌の微小循環への影響について、加熱式タバコ使用の有無および燃焼式タバコの併用による比較を行う。タバコ使用の化学的検証のために唾液コチニン検査法を採用する。加熱式タバコ使用前後の比較は、健康増進法による受動喫煙防止規定のため通常は実施できないため研究計画には含めなかった。その後、研究者の意見交換で、法には研究のための例外規定があることが判明し、使用前後の変化について研究計画に含めることが可能となったため研究計画を倫理審査委員会に提出し研究承認が得られた後、実施する。

タバコ使用の化学的検証のために唾液コチニン検査法を採用する。加熱式タバコ使用前後の比較は、健康増進法による受動喫煙防止規定のため通常は実施できないため研究計画には含めなかった。その後、研究者の意見交換で、法には研究のための例外規定があることが判明し、使用前後の変化について研究計画に含めることが可能となったため研究計画を倫理審査委員会に提出し研究承認が得られた後、実施する。当初予定していた質問紙による郵送調査をウェブ調査に切り替えたために、旅費およびその他の支出が節約できたことによる。研究の進捗状況は概ね良好である。次年度使用額の大部分はウェブ調査に関わる費用に充当する。
理科Web教材のための化学反応の視覚化と提供システムの研究

これまでに作成した量子化学計算よる化学反応アニメーション(コンピュータ顕微鏡)を改良、充実しハイパーテキスト形式で表示する化学教育教材を作成し、一部をweb教材として大学のHPにアップロードした。1.分子模型では表現することができない遷移状態前後の構造変化をくり返し確かめられるコントローラーを配置した。2.信頼性の高い非経験的分子軌道法の結果に基づきアニメーションを再構成し、ハンズオン型アニメーションを構成した。3.学習者自身の視点で自由に分子を三次元回転させることができるアニメーションにした。4.化学反応が「なぜ」起こるのかを考える手掛かりとして分子軌道の表示を工夫した。5.アニメーション導入部のポテンシャルエネルギー面を用いた極限的反応座標(IRC)理論の解説画面を改良した。6.学習者自身が遷移状態を探索できるシミュレーションを検討した。理科教育における情報化はますます重要度を増し,Web対応の電子化(デジタル化)した上質の教材への欲求が一層高まっている。電子化理科教材は,それらを活用するカリキュラムと評価システムとともにインターネット(Web)による教材提供システムを構築することで,その真価を発揮する。本プロジェクトでは,(1)発想支援型Web理科教材を開発し,(2)インターネットによる教材提供システムを作る。1.身の回りにある物質を中心に理科教材として重要な化学反応を選定した。2.選定した反応の反応経路を,経験的分子軌道法(MOPAC)や非経験的分子軌道法(Gaussian98)によって決定し、分子モデリングソフト(CAChe)によりCGにした。作成したCGを使用してインタラクティブなアニメーションソフトを制作した。特に,学習者の様々な発見を容易にするために,学習者自身の視点で自由に分子を三次元回転させる事ができるアニメーションを開発した。また,化学反応が「なぜ」起こるのかがわかるような分子軌道の表示を工夫した。3.Webサーバー上に一部のアニメーションを試作し,Web化教材提供の準備をした。4.学生に教材の使用をお願いし,教育効果や使い勝手を検討した。5.中間報告として国際会議(第16回化学教育国際会議,ブタペストと環太平洋国際化学会議2000,ホノルル)に発表を行い,CD-ROM形式の教材を配布した。各国の研究者から有意義なコメントを頂いた。6.上記の検討事項やコメントをもとに次年度は教材の改良とWeb化を行う。
細胞増殖に関するエストロジェン感受性のラット系統差の発現機構の解明

エストロジェンに対する下垂体前葉のプロラクチン産生細胞の増殖反応には著しい系統差が見られる。本研究はこの系統差の発現機構の解明を目指した。エストロジェン高反応性のWistar系および低反応性のWistar-Kyoto系のラットの下垂体初代培養細胞を実験モデルとして用いた。多くの増殖刺激を培養プロラクチン細胞を用いて調べた結果、insulin-like growthfactor-Iに対する増殖反応性の違いが系統差発現に関与することが示唆された。エストロジェン感受性の系統差に伴うエストロジェンの増殖促進および抑制作用の変化の検討【実験1】本研究で用いるWistar系およびWistar-Kyoto(WKY)系ラットの間に、プロラクチン産生細胞増殖に関するエストロジェン感受性に系統差が存在することをin vivo条件下で確認した。estradiol valerate 2 mg皮下投与3週間後には、下垂体前葉湿重量はWistar系では2.8倍に増加していたが、WKY系では1.3倍にしか増加していなかった。BrdU法によるプロラクチン細胞の増殖率はWistar系では1.9%であったのに対してWKY系では0.6%であった。エストロジェンの作用に関して調べた結果、IGF-1存在下の抑制作用および、forskolinあるいはdextran-coated charcol処理血清の存在下の促進作用には両者の間に違いはなかった。また、エストロジェン単独長期投与による促進作用にも違いは認められなかった。実験1Wistar-Kyoto系のプロラクチン産生細胞では、Wistar系のプロラクチン産生細胞に比較して、1から30ng/mlのIGF-1に対する増殖促進反応性が減弱していた。実験2IGF-1以外の成長因子に対する増殖反応性がWistar-Kyoto系では変化している可能性が考えられるので、プロラクチン産生細胞の増殖に影響を及ぼすことが知られている増殖刺激に関して用量反応性を調べた。TGFβ3はプロラクチン産生細胞の増殖を抑制したが、この抑制作用に関して両系統間で違いは見られなかった。また、fetal calf serumはプロラクチン産生細胞の増殖を促進したが、この促進作用に関して両系統間で違いは見られなかった。さらに、これらの増殖刺激の作用に対するエストロジェンの修飾作用に関しても両者の系統差は認められなかった。実験3ドーパミンはプロラクチン産生細胞の増殖に関する抑制性の視床下部調節因子として知られているので、ドーパミンに対する増殖反応性の系統差、およびドーパミン作用に対するエストロジェンの修飾作用に関する系統差を調べた。ドーパミン作動薬であるbromocriptineの単独作用およびエストロジェンによる増殖抑制の減弱に関して、両者の系統差は認められなかった。以上の実験結果より、Wistar-Kyoto系のプロラクチン産生細胞のエストロジェンに対する増殖反応性の低下の原因としてIGF-1に対する増殖促進反応性が考えられる。
塗布型結晶Si/ペロブスカイト多接合太陽電池の要素技術開発

先行研究で実施してきた塗布プロセスで形成した結晶Si/導電性高分子PEDOT:PSS接合太陽電池とFACsPbIBr系無機・有機ハイブリッドペロブスカイト系薄膜太陽電池の高効率化のための要素技術の開発および両者のタンデム構造太陽電池による高効率。高電圧化を検討した。特に導電性高分子PEDOT:PSS上に上部ペロブスカイト薄膜太陽電池の電子輸送層として溶液プロセスで合成したSnO2との接合特性を調査した。具体的には導電性高分子PEDOT:PSSのキャリア濃度および加水分解による酸化スズ(SnO2)、酸化チタン(TiO2)の合成法を検討し、SnO2(TiO2)/PEDOT:PSS界面の接合状態を電流ー電圧特性、光学物性から検討した。その結果、SnO2の膜厚を20nm程度に調整し、PEDOT:PSSの導電性を制御することで、上部素子から下部素子への電子注入効率の向上を確認した。以上銀ナノワイヤー(AgNW)やカーボンナノチューブ(CNT)などの中間電極を設けることなく、SnO2を挿入するのみで上部ペロブスカイト素子のカソード電極、下部素子の再結合電極層として機能し、曲線因子を低下させることなく開放電圧を1.58ー1.6Vまで増大させることに成功した。中間電極なしにタンデム素子の作製に成功した。タンデム素子の再現性の向上およびSnO2/PEDOT;PSS接合特性について評価と解析により、タンデム構造素子設計の指針を明確にする。本研究は、先行研究で開発した結晶Siと導電性高分子との接合太陽電池を下部素子として上部ペロブスカイト薄膜太陽電池との多接合化により、高効率で且つ1.5Vを超える太陽電池の開発を目標としている。H29年度は下部素子の高効率化およびペロブスカイト薄膜太陽電池の性能向上および中間電極部材の探索に取り組み、以下の結果を得ている。1)下部テクスチャーSi上に帯電ミストを出発原料とした導電性高分子の製膜により密着性の向上、精密な膜厚制御が可能となり、2x2cm角素子で変換効率16-18%を達成した。2)上部ペロブスカイト薄膜太陽電池の高性能化では、1段階法によるFAyCs1-yPbIxBr3-x系においてx、yの組成比の調整によりバンドギャップ制御および大気安定性の向上を実現した。具体的にはy:0.2、x:0-0.5で1.65-1.75eVまでのバンドギャップ制御に成功した。その結果変換効率12-14%、開放電圧:0.9-1V、FF:0.6-0.7を得た。3)FACsPbI3系ペロブスカイト薄膜作製において強誘電体フッ素系高分子を添加した結果ポリマーの薄膜表面上への析出により、大気安定性の向上に有効で且つ太陽電池性能の向上に有効であることを実証した。4)下部結晶Si/導電性高分子接合太陽電池と上部ペロブスカイト薄膜太陽電池の接合における中間電極部材の探索を行った。具体的にはPEDOT:PSS上に銀ナノワイヤー(AgNW)とITOナノ粒子を塗布し、n型のPCBMを塗布することで接合部分の低抵抗化を検討した。AgNWの塗布回数を調整することで面内のシート抵抗は2-3Ω/cm2まで低減した。しかし直列抵抗は数100Ω/cm2と高く、開放電圧1.25Vまで増大したが短絡電流は数μAと大きく低減した。以上の結果は中間電極の接合部分の低抵抗化が、今後の多接合太陽電池性能向上の克服すべき課題である。本研究課題の遂行において上部ペロブスカイト薄膜系・下部結晶Si/導電性高分子接合素子の変換効率は平均値としてそれぞれ12-14%、16-18%を達成していることから、初年度の目標は概ね達成したと考えている。特に強誘電体高分子を添加したペロブスカイト素子による大気安定性向上および開放電圧の向上はH29年度の成果と考えている。上部・下部構成素子の一層の高性能化のための検討が期待される。具体的にはテクスチャー構造Si上のモノリシックな素子形成および同時に中間電極の接合、膜厚方向の低抵抗化のための溶媒、モノリシック接合の検討が課題として挙げられる。これらの課題については帯電ミストによる製膜法およびn型高分子PCBMのAgNW/ITOナノ粒子上の密着性の向上が課題でH30年度はこの点に着目して多接合化により短絡電流および曲線因子を低減させることなく開放電圧の向上に対する接合技術の確立に取り組む。高電圧化を検討した。