hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
可撤性義歯によるインプラントと天然歯の連結に関する実験的研究

現在のインプラント治療では、1歯に対して1歯以上埋入することが基本とされている。しかし、高齢化社会の到来にともない、インプラント希望患者の高齢化で骨移植や多数歯埋入の手術に対しては全身的にも経済的にも困難な場合が多い。本研究ではインプラント義歯において、義歯床を介してインプラントと天然歯を連結することが可能であるかを模型実験によって裏づけことを目的に行った。その結果研究期間内には予備実験のみしか行えなかったが今後この方法での実験とあわせてコンピューターによる解析で証明できる可能性が示唆された。現在のインプラント治療では、1歯に対して1歯以上埋入することが基本とされいる。インプラント治療の需要が多くなったとはいえ、義歯安定剤の売り上げ総額が100億円を超えているという事実も我が国の大きな問題であり、可撤性義歯のニーズも衰えることはないと考える。本研究ではインプラント義歯において、義歯床を介してインプラントと天然歯を連結することが可能であるかを模型実験によって裏づけを行う。これにより今後、可撤性部分床義歯の設計にインプラントのオプションが追加でき、しいては顎骨の吸収を促進するペーストタイプの義歯安定剤のニーズを減少させられるのではないかと考える。模型実験により、荷重時の補綴装置の垂直的変位量・支台歯の近遠心的変位量・支台歯の歪み量・インプラントの歪み量を測定し、アタッチメントの種類による違いおよび支持のみでのインプラントの利用と維持させた時との違い、その際の天然歯・インプラントに対する負荷の差異を明らかにする。また固定性の天然歯とインプラントの連結ブリッジとの違いも明らかにしていく。今年度は予算の関係上、実験装置の整備のみを行うにとどまり、本実験を行うことができなかった。測定システムのうた精密力量測定機(SV-950N)とひずみゲージをA/D変換するためのセンサインターフェイス(PCD-300A,PCD-320A)とダイナミックデータ集積ソフトウェア(DCS-100A)を購入したが、支台歯の近遠心的変位量を測定するためのCCD変位センサーを購入することができず、予備実験のみにとどまった。現在のインプラント治療では1歯に対して1歯以上埋入することが基本とされている。しかし高齢化社会の到来にともないインプラント希望患者の高齢化で骨移植や多数歯埋入の手術に対しては全身的にも経済的にも困難な場合が多い。本研究ではインプラント義歯において義歯床を介してインプラントと天然歯を連結することが可能であるかを模型実験によって裏づけを行う。シミュレーション模型は下顎右側第二小臼歯、第一、第二大臼歯欠損を想定した二色レジン製顎模型を用いて下顎右側第一小臼歯の歯根部に厚さ1mmとなるように疑似歯根膜を、また欠損部顎堤を厚さ2mmとなるように疑似顎堤粘膜にて被覆した。欠損部の下顎右側第二大臼歯相当部位には直径3.8mm長さ11mmのXiVEを1本埋入した。補綴装置の設計は直接支台装置として下顎右側第一小臼歯にエーカースクラスプ、間接支台装置として下顎左側第二小臼歯および第一大臼歯に双歯鉤を設定し金銀パラジウム合金にて鋳造作製した。補綴装置の設計条件のうち下顎右側第一小臼歯をO-Pアンカーアタッチメントに変更したものも設定した。インプラントの上部構造は高さ3mmのジンジバルフォーマーのみと同じく高さ3mmのボールアタッチメントの2種類とした。測定システムは精密力量測定機で補綴装置に100Nの荷重をかけた時の補綴装置の垂直的変位量・支台歯の近遠心的変位量・支台歯の歪み量・インプラントの歪み量をひずみゲージおよびCCDレーザー変位センサを用いて測定し、アタッチメントの種類による違いおよび支持のみでのインプラントの利用と維持させた時との違い、その際の天然歯・インプラントに対する負荷の差異を明らかにする。今年度はシミュレーション模型および測定システムを確立し予備実験にとどまったが、今後は義歯床下インプラントにボールアタッチメントを装着し、支台歯と連結した時の義歯の変位および支台歯・インプラントの軸力・曲げモーメントを測定し、固定性のブリッジと比較検討していく予定である。
腫瘍壊死因子(TNF)によるアポトーシスの発現機構の解明

腫瘍壊死因子(TNF)は、ある種の腫瘍細胞に対して、アポトーシスと呼ばれる特徴的な死を引き起こす。私はこのTNFのアポト-ティックな作用に対して、感受性の高いマウス繊維芽肉腫由来のガン細胞L929よりTNF耐性となった変異株を複数単離し、その性状解析を行ってきた。その結果、TNF耐性株のうちのいくつかのもので、細胞質のホスホリパーゼA_2の発現量が低下しており、これがTNF耐性獲得の原因となっていることがわかった。さらに、本年度、細胞周期をS期に同調する薬物が、これらの細胞のTNF感受性を著しく上昇させることを見出した。このことより、ホスホリパーゼA_2を介する情報伝達系が、細胞周期調節系と連関して細胞をアポトーシスへと誘導している可能性が考えられる。近年、細胞周期調節に関わる分子が、アポトーシス誘発にも関わることを支持するいくつかの報告がなされている。こうした分子の一つに癌抑制遺伝子p53が挙げられる。TNFはL929細胞に対しては、p53の発現を継時的に誘導したが、ホスホリパーゼA_2の発現が低下しているTNF耐性株のうち、一部のものではp53の発現誘導が低下していたが、いくつかの耐性株では、親株L929と同様にTNFによるp53の発現誘導が認められた。このことから、p53の発現誘導の消失がTNF耐性の原因となっているわけではないことが示唆される。この他の細胞周期調節に関わる諸分子の性状についても、さらに検討を深めていきたい。また、TNF同様にアポトーシス誘発能を有するFas抗体の作用について検討したところ、Fas抗体は上記のTNF耐性株に対して、親株L929に対してと同様に、著しく、アポトーシスを引き起こした。このことからFas抗原とTNF受容体は、異なる情報伝達系を介して、細胞をアポトーシスへと導いていることが明らかとなった。
繊毛等による翼の乱流抵抗低減デバイス

乱流境界層の抵抗低減に著効のあるトムス効果(液体中に極微量の高分子溶液を混入すると摩擦抵抗が低減する)のメカニズムに対するモデルを提案し,それを気体の流れについて検証しようとするのが本研究の目的である.その提案されたモデルの第一は壁面に植毛された繊毛で,これが流体に受動的に作動してレイノルズストレスを減らすのではないか,と予想された.実験は風洞中におかれた壁面の一部をくりぬいて剪断力に応じて変位できるような装置を考案し,その変位をギャップセンサーで測定して剪断抵抗力を測定した.結果としては,この方法では抵抗低減は得られなかった.その理由は,静電植毛では植毛可能な繊毛の太さ,長さに下限があり,境界層の粘性底層の厚みより小さな長さをもつ繊毛が植毛不可能であったことによる.次いでこの欠点を改良するため,太さ0.1mm程度の釣糸を流れ方向に張ったモデル(釣糸モデル)を用いて同様の測定をしたところ,ある範囲で抵抗の低減がみられた.その範囲は,粘性底層の特性長l^+の単位で釣糸の直径が5以内,間隔が50以内のところであった.最も大きい抵抗低減は直径2.5,間隔25のところで観察された.このパラメタ下での抵抗低減は約8パーセントであった.一方,ナビエ・ストークス方程式の直接シミュレーションによってこの効果が数値的に確認されるかどうかの計算をスーパーコンピューターによって,おこない,実験値の約3倍の低減が得られた.両者の不一致は数値シミュレーションが小さい乱流渦を記述する精度に限界があることに由来するが,両者の定性的な一致はこの低減デバイスの有効性を示すものである.乱流境界層の抵抗低減に著効のあるトムス効果(液体中に極微量の高分子溶液を混入すると摩擦抵抗が低減する)のメカニズムに対するモデルを提案し,それを気体の流れについて検証しようとするのが本研究の目的である.その提案されたモデルの第一は壁面に植毛された繊毛で,これが流体に受動的に作動してレイノルズストレスを減らすのではないか,と予想された.実験は風洞中におかれた壁面の一部をくりぬいて剪断力に応じて変位できるような装置を考案し,その変位をギャップセンサーで測定して剪断抵抗力を測定した.結果としては,この方法では抵抗低減は得られなかった.その理由は,静電植毛では植毛可能な繊毛の太さ,長さに下限があり,境界層の粘性底層の厚みより小さな長さをもつ繊毛が植毛不可能であったことによる.次いでこの欠点を改良するため,太さ0.1mm程度の釣糸を流れ方向に張ったモデル(釣糸モデル)を用いて同様の測定をしたところ,ある範囲で抵抗の低減がみられた.その範囲は,粘性底層の特性長l^+の単位で釣糸の直径が5以内,間隔が50以内のところであった.最も大きい抵抗低減は直径2.5,間隔25のところで観察された.このパラメタ下での抵抗低減は約8パーセントであった.一方,ナビエ・ストークス方程式の直接シミュレーションによってこの効果が数値的に確認されるかどうかの計算をスーパーコンピューターによって,おこない,実験値の約3倍の低減が得られた.両者の不一致は数値シミュレーションが小さい乱流渦を記述する精度に限界があることに由来するが,両者の定性的な一致はこの低減デバイスの有効性を示すものである.液体中におかれた物体の剪断乱流抵抗が、ppmオーダの高分子を混入することで劇的に減少することはトムス効果として知られている。この効果を説明するモデルが研究代表者によって提案されているが、このモデルは気体の抵抗低減に応用することができる。それは、物体表面に極めて短く、かつ、しなやかな纎毛を植毛し、それによって、抵抗増大の原因である、タテ温を抑制しよう、とするものである。この効果を確認するために平板に靜尾植毛法を用いて24μω,31.5μωで長さ8mmの纎維を植えつけ、これによって平板の抵抗がどう変るかを測定した。抵抗値自体が平板では極めて小さく、その小さい値の差を測らねばならないので、従来の抵抗測定装置では不充分であるため、抵抗体全体を他から切りはなし、ピアノ線で吊り、極めて僅かの変位から抵抗値を算出する直接測定装置を開発して使用した。結果は、上記の纎毛は太すぎてかえって抵抗増大をもたらすことがわかった。これは纎毛の境界層排除効果が大きく、これがタテ渦抑制効果を上まわることによる、ことが明らかにされた。問題点は植毛技術で、現在の方法では、より細い、望ましい太さの纎毛は一様に植毛することが極めて困難であるため、この方面の技術開発が必要である。一方、抵抗測定装置は希望する程度の抵抗値を正しく検出することがわかった。
俯瞰視点と他者視点を統合して対話的コミュニケーション能力を育成する学習環境の開発

本研究では、多様な人々が関わる問題解決場面における効果的な対話的コミュニケーションスキルを育成する学習環境の開発を最終目的とする。その教育方法としてのロールプレイをより効果的に実施するため、演技全体を見渡す俯瞰視点だけではなく、特定のアクターの視点(他者視点)から対話的コミュニケーションを振り返り、吟味できる3次元リフレクション支援システムを開発した。また、その教育方法を教師教育の授業実践において検討・開発した。授業実践を通して、他者視点と俯瞰視点を往還する中で、他者視点があったほうが、各立場を意識しリフレクションが促され、対話的コミュニケーションを深く検討できるようになることが見いだされた。本研究の目的は,多様な人々が関わる問題解決場面における効果的な対話的コミュニケーションスキルを育成するため,その教育方法としてのロールプレイを寄り効果的に実施できるようにするための学習環境の開発である.平成26年度は,問題解決場面における対話的コミュニケーション過程について事例収集を行い,どのようなロールプレイが望ましいか,また事前事後に必要な教材のあり方について検討した.また,ロールプレイの際に必要な学習過程を検討した.それを踏まえて,本研究のシステム開発を行うための仕様を技術的に検討し,ソフトウェアの開発をスタートした.本研究の目的は、多様な人々が関わる問題解決場面における効果的な対話的コミュニケーションスキルを育成するため、その教育方法としてのロールプレイをより効果的に実施できるようにするための学習環境の開発である。平成27年度は、平成26年度の研究成果を踏まえて、テーブルトップ型タンジブルロールプレイ支援システム「えでゅーすぼーど」の開発を行った。テーブルトップは、既存のハードウェアではなく、紙材質の簡易式のテーブルトップを独自に開発し、実践上の費用を抑えることに成功した。主に(1) 3D表現を活かした他者視点による振り返り支援機能の開発と、(2)人形の状態遷移を表現・検出する機能の開発を行った。このうち(1)については(2)に関連しては現在論文を投稿中である。また、当初予定していなかったが、人形を3Dプリンタを用いて作成し、(1)で使用する3D表現との統一性を図ることで、学習者の振り返りを促すことをねらった。看護教育で使用するための看護師のデータセットおよび人形も開発した。また、改良途中のシステムを用いて、予備的な実証実験を行った。この結果を分析しているところである。さらに、平成26年度中におこなった予備実験の分析結果を国際会議CSCL2015で発表し、聴衆と理論的側面からタンジブルCSCLとしての可能性について議論した。それをもとに理論的検討を進めるところである。上記のように概ねシステム開発が終了し、あとは統合試験を残すのみになっている。本研究では,多様な観点からのリフレクションを支援するために,演技全体を見渡す俯瞰視点ではなく,特定のアクターの視点からロールプレイの様子を振り返ることができる3次元再生機能を新たに開発した.本年度は3次元表現を用いたロールプレイ省察支援システムの統合を行い、実用化にむけて全体の機能調整およびデバッグを行った。これをもとに、首都圏の大学における授業実践(教師教育)に、開発システムを導入して効果検証を行った。これにより俯瞰視点(全体の鳥瞰的視点によるロールプレイの振り返り)と他者視点(3次元表現による当事者視点によるロールプレイの振り返り)の差異について検討したところ、他者視点を用いた方が、それぞれの立場を意識したリフレクションが促されることが見いだされた。また、本システムを用いたロールプレイを行うことで、その後の身体的ロールプレイ(本システムを用いないロールプレイ)においても、コミュニケーション相手の立場や思いを意識した対話的な役割演技が持続的に行われることが見いだされた。本年度は、上記に加え、教師教育場面だけでなく、看護場面における活用のための教材等整備を行った。平成26年度は問題解決場面のコミュニケーション過程の調査を行い,その上で対話的コミュニケーションのスキル育成に必要な要素やプロセスを練った上,システムの開発をスタートした.適切な人形劇を行うことができる軽量構造のハードウェア開発はほぼ終了している.また,他者視点の省察支援システムの開発は,当初平成27年度に開発する予定であったが,予定よりも早く開発をスタートすることができている.前期中にシステムの統合試験等を行い、安定的に使用できる状態にした上で、後期に実証実験を複数の大学で行えるように調整中である。また、看護教育関連の連携確保を進めていく。28年度が最終年度であるため、記入しない。教育工学・学習科学平成27年7月にシステムを使用した実用試験を予定し,それに向けて教材開発・準備を進めるなど,開発と評価の全体スケジュールの中でマイルストーンを明確に示してプロジェクトを遂行するようにしている.また,国際会議CSCL2015に採択されており,その発表と討論を通じて研究内容を深化させていく予定である.予定していたテーブルトップデバイスの購入を行わず、紙製の簡易テーブルトップを開発したことから、コストを大きく提言することができたため。

28年度が最終年度であるため、記入しない。出席を予定していた国際会議への出張を本務都合で取りやめたことと,使用したい機材の発売が遅れたため.ロールプレイに用いる人形の制作は当初予定していなかったが、振り返り支援システム上での表示内容と一致させて効果を上げるため(またアピアランスによる感情面への影響をできるだけ統制するため)必要となっており、その制作にあたっての人件費や材料費に供出する。発売された機材の購入に充てる.また,6月に行われるCSCL2015(スウェーデン),および3月に行われるSITE2016(米国)への参加のために使用する計画である.28年度が最終年度であるため、記入しない。
パイオン崩壊分岐比の超精密測定と標準理論を越えた物理の探索

パイ中間子崩壊の分岐比を精密に測定することによって、素粒子の標準理論を超えた新しい物理現象の探索を行った。大型NaI(Tl)単結晶を用いた検出器を製作し、カナダTRIUMF研究所のM13ビームラインで物理データ収集を行なった。全データの1/10を用いた包括的な物理解析を実行し、全データセットを用いれば相対誤差で0.1%よりも良い精度を達成できることを確認した。全データの解析にはもう少し時間がかかる見込みである。また、重いニュートリノの探索も行ない、新しい上限値を設定した。素粒子の標準理論ではπ^+→e^+ν_e崩壊はヘリシティー抑圧されており分岐比が非常に小さい。そのため、ヘリシティー抑圧されない新しい物理現象に対して、その効果が大きく増幅して観察される特別な崩壊モードとなっている。本研究の目的は、π^+→e^+ν_e崩壊とπ^+→μ^+ν_μ崩壊の相対的な分岐比(R_<e/μ>)を0.05%の精度で超精密測定することにより、標準理論の枠外の現象を探索する事にある。本年度は、2009年4月からデータ収集を開始し、途中1ヶ月程のビーム休止期間を挟んで2009年12月までデータを取り続けた。日本からも、カナダTRIUMFへの長期滞在やインターネット経由でのリモートアクセスなどを活用しながらデータ収集を積極的に行った。このデータ収集において、取得中のデータ品質を管理するソフトウェアーなど、日本グループが果たした役割は非常に大きい。8月以降のデータは物理データとしての品質を備えており、すぐに物理解析を開始した。解析は、日本グループが持ち込んでいるπ^+→μ^+→e^+の連続崩壊を観測する為の高性能波形記録装置のみならず、飛跡検出器や陽電子カロリメータなど、すべての部分で日本グループが牽引した。本実験の解析は引き続き進行中であるが、その解析の過程で重いニュートリノ探索の解析を行い、現在の上限値を約1.5倍改善する事ができた。これによって、日本グループから博士号取得者を1名輩出した。また、日本グループはπ^+→μ^+→e^+の連続崩壊を観測する為の高性能波形記録装置を持ち込んでいるが、この装置の改良も行い、データ品質の更なる向上に貢献した。本研究の目的は、π^+→e^+ν_e崩壊とπ^+→μ^+ν_e崩壊の相対的な分岐比(R_e/μ)0.05%の精度で超精密測定することにより、標準理論を越えた現象を探索する事にある。本年度は昨年度に引き続き、2010年4月から12月に渡って長期間のデータ収集を行った。そのため、日本グループが責任を持つ波形記録デバイスに関して、リモートで管理をしやすいようにインターフェースを改良した。カナダTRIUMFへの長期滞在や、インターネット経由でのリモートアクセスなどを活用しながら、収集データの品質確認を継続的に行ってこれまでにおよそ4×10^6個のπ^+→e^+ν_e崩壊を記録する事に成功した。陽電子のエネルギー測定に使用している大型NaI(Tl)単結晶クリスタルカロリメータの性能に関して、2009年に行ったビームテストの結果をモンテカルロ計算と比較することにより、光核反応を含めて本カロリメータの動作を深く理解するに至った。また、カロリメータの性能として、70MeVのエネルギーにおいて2.2%(FWHM)を得た。さらにCOMET実験と共同で、GSO結晶(20×20×120mm)50本をMPPCで読み出すタイプのカロリメータを試作し、東北大学・電子光理学研究センターにおける電子ビームを用いた試験に貢献した。現在MPPC読み出しの非線形性を考慮した解析を行っている。本研究の目的は、π^+→e^+ν_e崩壊とπ^+→μ^+ν_μ崩壊の相対的な分岐比(Re/μ)を0.05%の精度で超精密測定することにより、標準理論をえた現象を探索する事にある。2011-2012年度は、2009年度に開始した物理データ収集を継続し、2011年8-12月および2012年7-12月に物理データ収集を行った。その際、大学院生がTRIUMFに長期間滞在し、日本グループが責任を持つ波形記録デバイスの管理運用や、精度の高い物理解析に必要な特別データの収集などを行なった。

インターネット経由でのリモートアクセスなどを活用して、日本からもリモートで物理データ収集に参加した。また、2009-2010年に収集した物理データの解析を進めた。解析においては、人為的なバイアスが混入する危険性を低減するための「ブラインド解析」を採用した。稀崩壊実験における「ブラインド解析」とは異なる手法で実現する必要があるため、本研究独自の「ブラインド解析手法」を開発した。2011年12月および2012年12月には、時間スペクトルに起因する系統誤差を低減するための特別な校正データを収集した。さらに、時間スペクトルに内在する各種バックグランドの分析を推し進め、アクシデンタルコインシデンス起源のバックグランドの影響を精度良く評価する手法の開発に成功した。この解析の結果は、大学院生によって2012年度大阪大学修士論文としてまとめられている。
数学を学ぶ意義を実感させる「副読本」の開発とその活用に関する研究

本研究は,「数学を学ぶ意義を実感させる」という観点から,中学校数学における「副読本」を開発して活用し,数学教育改善のための提言を行うことを目的とした。まず,副読本作成のための資料を収集し検討を行った上で,「数の世界」,「式の世界」の2冊の副読本を作成した。次に,いくつかの公立中学校で「副読本」を夏休み読書課題として活用し,一定の成果を得た。その上で,数学教育改善のためのいくつかの提言を行った。1.研究の目的本研究の目的は,「数学を学ぶ意義を実感させる」という観点から,中学校数学のカリキュラムを見直し,数学を学ぶ意義を実感させるための指導として,「副読本」を開発して活用し,数学教育改善のための提言を行うことである。2.研究の概要研究目的を達成するために,3年間を通して研究を進める計画である。1年目の18年度においては,中学生が「数学を学ぶ意義」を実感できるような「副読本」作成の準備として,教材の収集・開発を行った。具体的に進めた内容は,次の通りである。(1)大学附属学校の中学校数学科教員4名を研究協力者として加え,研究グループを組織した。(2)研究グループによる会合を開き,研究の進め方にっいて討議した。(第1回会合6/16)(3)研究代表者,研究協力者で分担し,「副読本」作成に向けての資料収集を,次の通り実施した。(1)関連図書・文献・教科書等の購読(2)国内の研究会への参加・日本数学教育学会全国大会(7/298/1),日本数学教育学会論文発表会(10/7・8)(3)国外の教育視察・フィンランドの授業参観,教科書・教材収集(4)集めた資料をもとに,教材化にっいて検討した。(第2回会合8/24,第3回会合2/2)3.今後の計画2年目は「副読本」を作成し,3年目はそれを活用して,活用方法について検討する。2年目の19年度においては,1年目に引き続き教材の収集、開発を行い,それらを整理して,「数学を学ぶ意義」を実感できるような「副読本」(原稿)を作成した。(1)大学附属学校の中学校数学科教員4名を昨年度に引き続き研究協力者として研究グループを組織して,年間3回(6/15,11/27,2/22)の会合を持ち研究を推進した。(2)「副読本」作成に向けての教材に関して,18年度に収集した資料を研究グループで検討し,整理、統合した。(3)不足する単元の資料について,さらに,関連図書、文献、指導書等を購読したり,国内外の研究会や研究機関に出向いて,資料を収集し教材化した。・日本数学教育学会全国大会(8/18/3),日本数学教育学会論文発表会(11/3、4)・フィンランドの授業参観教科書、教材収集(4)(2),(3)で教材化したものを基に,「副読本」(原稿)を作成した。3.今後の計画3年目は作成した「副読本」を中学校で活用して,活用方法について検討する。2.研究の概要研究目的を達成するために,3年間を通して研究を進めた。3年目の20年度においては,2年目に作成した「副読本」を活用して実践を行い,その結果を踏まえて数学教育の改善のための提言を行った。具体的に進めた内容は次の通りである。(1)大学附属学校の中学校数学科教員4名と公立中学校の教員1名を研究協力者として研究グループを組織して,年間2回(6/27,2/20)の会合を持ち研究を推進した。(2)数学指導における副読本の活用の仕方について,諸外国の取組みを参考にするために数学教育国際会議に参加して情報を収集した。・数学教育国際会議(ICME11) (7/67/11)(3) (2)で得られた情報を参考に,附属中学校2校と公立中学校1校において,夏休みの課題として「副読本」を活用した。(4) (3)の結果を整理し,数学教育の改善のための提言をまとめた。
金属流体電磁ポンプとマルチグリッド法による電磁流体有限要素解析

非圧縮性電磁流体に対し流体解析ー電磁界解析を交互に行う弱連成解析のソフトウェアを開発した。非圧縮性流体の移流および非圧縮性に起因する不安定性に対する安定化有限要素法として本研究ではSUPG/PSPG法を採用し、電磁界解析ではベクトルポテンシャルを未知数とするA法を採用した。電磁ポンプへの応用を念頭に、移動磁界印可直線流路の流れの2次元解析を行い、流体駆動を確認した。代数マルチグリッド法の適用により、大規模連立一次方程式の反復回数の大幅な低減ができることを確認した。また、磁界印可3次元キャビティーフロー解析を行い、安定に解析できることを確認した。液体金属電磁ポンプのシミュレーションプログラムの開発を進めその中心として非圧縮性流体ー磁界連成解析プログラムの開発および高速化のためのAMG法のプログラム開発を行った。(1)非圧縮性電磁流体プログラムの開発2次元及び3次元の非圧縮性流体に関するNavier-Stokes方程式に対するSUPG (Streamline Upwind/Petrov-Galerkin)法による流体解析については、24年度までに、係数行列をCRS (Compressed Row Strage)形式で保存する流体解析プログラムを開発してきた。25年度には、この2次元流体解析プログラムに追加する形で2次元節点要素磁界解析プログラムを開発し、流体-磁界連成解析を行うことを可能にした。フラット型誘導電磁ポンプへの応用を想定した簡易モデルについて、予備的な数値計算を行った。(2)代数マルチグリッド法による高速化前項で開発したプログラムによる計算では、流体と磁界に関する有限要素解析に現れる線型方程式の反復求解に、計算時間の大半が費やされる。25年度には、流体解析・磁界解析の両方について、代数マルチグリッド法の応用による反復求解の高速化について検討を行った。流体解析では、速度・圧力を未知数としたSUPG法により導かれる係数行列全体に代数マルチグリッド法を直接適用すると、十分な高速化がなされないケースが観察された。しかしながら圧力に関する部分行列のみに代数マルチグリッド法を適用することで、この問題を避けて、良好な結果を得られることが確認された。一方、磁界解析については、特に困難なく代数マルチグリッド法による高速化の効果が得られることが確認された。1)液体金属用フラット誘導電磁ポンプの実験作動流体として低融点合金Sn-Bi-In合金(融点摂氏約58度)を用いた。10cm立方のステンレス(S304)バット2個を約50cmの距離で対向させ、11mm×9mmのステンレス角パイプを傾斜度約0.1で接続し、電磁ポンプ流路とした。また2個のステンレスバット間に水平のステンレス円筒パイプの液体金属帰路を作成した。角パイプ流路の両側に固定子を対向させ、誘導電磁ポンプとした。三相固定子コイルをインバータ駆動し、移動磁界を生成し液体を駆動する。低融点合金金属を傾斜に沿い重力に逆らって汲み上げ移動させることができることを確認した。市販の超音波流量計で液体金属の流速の計測を種々試みたが、センサー部の連続使用最大温度が低融点合金の融点より低いため、安定的な流速の計測は無理であることが判明した。今回液体金属の流速のデータ取得は断念し、シミュレーションコードの流速の検証には最近外国で発表された論文の例題と結果等を用いることとした。2)シミュレーションプログラムの開発電磁流体方程式は非線形であるが、流速が定常とみなせる場合、移流速度を平均速度で置き換え、線形化できる。フラット型誘導電磁ポンプの2次元モデルを作成し、線形化された電磁流体の基礎方程式を流速方向にフーリエ変換し、境界条件を使用して解を導き、数値逆フーリエ変換を適用し、準定常解を求めた。流路のダクト壁に流れる渦電流を計算し、絶縁壁の場合と比較し推進力の低下の程度を示した。(電気学会静止器・回転機合同研究会SA-12-092,RM-12-107、IEEE CEFC2012ポスターMP1-17)。2次元、3次元のNavier-Stokes方程式に対し、係数行列をCRS形式で保持する安定化有限要素解析法のプログラムを開発した。前年度に引き続き、非圧縮性電磁流体に対する流体解析ー電磁界解析の連成解析ソフトウェア開発を続けると共に、最終年度の取りまとめを進めた。連成解析は流体解析と電磁界解析を交互に行う弱連成解析である。流体解析において、1)Navier-Stokes方程式と2)非圧縮性条件式とに通常のGelerkinー有限要素法を適用すると移流項と非圧縮性に起因する不安定性が問題となる。本研究では安定化有限要素法として、SUPG(Streamline Upwind Petrov-Galerkin)/PSPG(Pressure Stabilizing Petrov-Galerkin)を採用した。本研究の場合GLS法(Galerkin/Least-Square method)と等価である。

これは節点有限要素法を用いる。非圧縮性流体解析に現れる大規模連立一次方程式の反復解法としてGPBi-CG(Generalized Product-type method on Bi-CG)を採用した。全体係数行列はCRS(Compressed Row Storage)形式で格納する方式を採用している。前年度に本科研で得られた知見により、流体解析の方程式に代数マルチグリッド法(AMG:Algebraic MultiGrid)を適用する場合、行列の主対角小行列の内圧力項の小行列に適用するのが良いことがわかっている。今年度扱う具体的問題として外部磁界印可lid-driven cavity flowを取り上げ、このための解析プログラムの整備を進めた。外部磁界として今回は一定磁界を考えることとした。電磁界解析法として、一般に1)A法と2)A-φ法と電流発散項=0の拘束条件とが考えられるが、本研究では係数行列の優対角性を重視して、A法を採用するのがよいことがわかった。電力工学・電気機器2次元及び3次元の非圧縮性流体に対する安定化有限要素法のプログラム開発が大体進んだ。要素毎に要素行列を作成する有限要素コードを開発したが、AMG法を適用するには全体要素行列を作成する必要がある。要素全体行列はスパース行列になるため、記憶域の圧縮を図る必要があり、我々は標準的なCRS形式を採用することにした。このため安定化有限要素法のプログラムの大幅な変更が必要になり、デバッグに多大な時間を必要としたが、2次元及び3次元のcavity flow problemに対して、妥当な計算結果が得られることが確認でき、ほぼ計画通りの進捗状況と言える状況にある。またAMG法がこの場合にも有効であることの見通しが得られている。液体金属用フラット誘導電磁ポンプの実験低融点合金を作動流体とするフラット誘導電磁ポンプの原理的確認はできたが、流量計測が困難である。これは問題であるが、本来実験はシミュレーションコードの検証が目的であるので、2013年に公表された論文を用いれば、電磁流体コード検証の当初の目的は達成できると考えられる。2)シミュレーションプログラムの開発、2ー1)フーリエ変換を用いた電磁ポンプの準定常解析移流速度を一定として線形化する解析では定常解析しかできないという限界があるが、ダクト壁に流れる渦電流による推進力への影響の解析が出来た。ダクト壁の影響を有限要素法で解析する場合、壁の厚みが薄いので扁平要素ができやすく、計算量が極めて大きくなる。フーリエ変換を用いる方法は計算量が圧倒的に少ないので有効な方法と考えられる。2ー2)有限要素法のプログラム開発当初予定していなかったフーリエ変換を用いた電磁ポンプの準定常解析を優先的に進めたため、有限要素法の開発は少し遅れ気味であるが、流体解析部、電磁解析部の連立一次方程式のデータ構造をCRS形式に統一することができたので、今後のプログラム開発進展に有効と考えられる。引き続き非圧縮電磁流体に関する安定化有限要素法のプログラムの開発を続ける。
太平洋戦争末期、沖縄・那覇沖の小島で秘密裏に行われた日米和平交渉の歴史的意義

太平洋戦争末期の1945年6月末、沖縄県・那覇沖にある慶良間諸島の阿嘉島で、米陸軍小隊と、同島に孤立した日本軍守備隊が、2日間にわたって降伏交渉を行った。交渉の過程で日米兵士は、島の浜辺で共に昼食をとり、戦後の世界の平和を共に祈り合うという極めて珍しい交流を行った。本研究では米国在住の元米軍兵士の子息らに会い、インタビューを行ったほか、米公文書館で関連史料を手に入れた。これらをもとに17分のドキュメンタリー映像を制作。作品は国内映像祭で優秀賞を受賞した。また同交渉の日系人通訳の出身地であるハワイ州カウアイ島を訪れ、コミュニティーカレッジで上映。本交渉の意義について学生や市民らと議論した。研究開始年の2013年は8月28日から9月11日までの日程により、米国内のカンザス州アビリーン、ジョージア州アトランタ郊外カミング、ワシントンDC郊外の3カ所で本交渉に関する研究調査を行った。アビリーンでは、米公文書館傘下の「アイゼンハワー・ライブラリー」を訪れ、和平交渉通訳官Osborn氏の手記等のコピーを入手した。続いてカミング在住のTrudy Johnson氏宅で、同氏の父で米側交渉団リーダーであったClark氏のメモワール、手帳、手記等を閲覧、コピーさせていただいた。このあと訪れたワシントンDC郊外、メリーランド州カレッジパークにある米公文書館「アーカイブズII」では、和平交渉関連の公文書類を閲覧、コピーした。一連の研究調査により、本研究の概要を伝える米国側文書はほぼ手に入れることができた。また、本交渉の史実に関する新たな発見も多数あった。一方、2014年には3月17日から27日までの日程で、アメリカ・ハワイ州カウアイ島、サンフランシスコ市、サンディエゴ市の計3ヵ所を訪問し、本交渉に参加した米軍側の兵士計4人の子息にインタビューを行い、そのビデオ映像を撮影した。インタビューしたのは米軍側の隊長の息子1人(Mr. Jeffry Clark)のほか、通訳官の息子3人(Mr. Daniel Steward、Mr. Clive Steward、Mr. Ronald Oda)と娘1人(Ms. Kim Osborn)。その際、子息が保管する手記類などのコピーも大量に入手することができた。貴重な証言も得られた。最終年度となる2014年度は、1阿嘉島での日米交渉にかかわった元守備隊兵士、沖縄の住民、地元メディアへのインタビューを行う2これまでに撮影した映像資料を使ってドキュメンタリー作品を制作する3映像を国内外の一般市民、学生たちに見せ、この史実をどう受け止めるかを聞き取るーの3項目を研究の目的として行った。元兵士へのインタビューは座間味島の守備隊長だった梅澤裕氏(兵庫県)、阿嘉島の守備隊兵士だった柴田収二氏(岡山県)の2人が応じてくださった。梅澤氏は浜辺で行われた「日米交渉」の仲介役を務めた人物で、極めて貴重な証言をいただいた。柴田氏は通信兵として通信機器管理を担当しており、当時の守備隊が外部から途絶されていた状況などを詳しく語ってくださった。沖縄県民や阿嘉島の島民、さらに地元メディアへの聞き取り調査では、この日米交渉の史実をどう受け止めるか、といった点について、深く掘り下げることができた。多くの方たちが快く取材に応じ、映像を撮らせてくださったが、一部の地元新聞社には撮影を拒否され、この史実の背後にある微妙な問題を垣間見た思いだった。映像資料は本学の学生たちの協力を得て撮影、編集を行い、ドキュメンタリー作品「銃を置いた兵士たち消えて行く沖縄戦秘話」(17分)にまとめた。作品は幸い、高い評価をいただき、「地方の時代」映像祭(2014年11月、大阪府)では学生部門で最高位の優秀賞をいただいた。また東京ビデオフェスティバル(同、東京都)でも佳作に選ばれた。計画では、ドキュメンタリー作品を国内外の複数の学校で上映し、反響をまとめる予定だったが、予算が逼迫し、同交渉の通訳官の1人の出身地である、ハワイ・カウアイ島のコミュニティーカレッジでの上映・講演会のみとなった。しかし同カレッジでの関心は非常に高く、学生のほか地元在住の日系人も多数訪れてくださり、極めて有意義な講演となった。ジャーナリズム倫理当初、難航が予想された米軍側の元兵士の子息たち、特に通訳官3人の子息たちの消息をすべてつかむことができたのは幸運だった。また米軍が残したさまざまな報告書類も入手でき、これまで断片的にしか伝えられてこなかった本交渉の全容が明らかになった。米軍内での本交渉に対する評価が決して高くないことも分かりった。インタビューでそれぞれの子息に対し、次世代に残すビデオメッセージを依頼したところ、5人ともが快く応じてくれ、ビデオカメラの前で思い思いに語ってくれた。

父親の行動を誇りに思い、平和の尊さ、コミュニケーションの大切さをそれぞれがカメラに向かって呼びかけ、貴重な映像を撮ることができた。2014年度は日本国内の元兵士、住民らへのインタビューを集中的に行い、本交渉の歴史的意義に迫る。予定では5月に兵庫県西宮市在住で、本交渉の中心的役割を果たした梅澤裕氏にインタビューを行う。既に98歳と高齢なため、インタビューを急ぎたい。また、通信隊長だった倉敷市在住の柴田牧二氏にも会う。通信手段が途絶した中で守備隊としてどのように意思決定をしたのかなどについてうかがう。さらに6月には沖縄県那覇市、慶良間諸島・阿嘉島を訪れ、取材する。これが14年度の研究調査の柱となる。インタビューでは本交渉を沖縄島民がどう受け止めているかという点を重点的に聞く。那覇、阿嘉島の双方で映像を撮り、記録として残す。当初予定していた日米両国の小学校での授業とその結果分析は、予算の都合もあり、規模を縮小して行う。旅費、物品費の支出が当初予定より少なかったため、初年度の経費を抑えることができた。2014年度の物品費、旅費に充てることとする。
複素多様体の研究

交付申請書の中では以下の問題を研究課題とした.問題.ある種の(Ka^^..hlerとは限らない)3,4次元多様体の構造の決定(1)P^4と位相同型な複素多様体またはMoishezon多様体(2)2次超曲面Q^4と位相同型な複素多様体またはMoishezon多様体(3)P^1×P^2,P^1上のP^2-bundleの大域的変形(4)Kx=-2Lまたは-3LとなるFano多様体に近い3次元Moishezon多様体このうち(1)については申請書ですでにこれまでの成果についてのべた.92年度中に(2)および(4)についてつぎのような進展があった.(5)定理.Q^4と位相同型なMoishezon多様体Xは直線束LでL^4=2となるものを持つ.もしh^0(X,L)(] SY.gtoreq. [)5ならばX(] SY.simeq. [)Q^4. (6)系.Q^4の大域的可微分変形はQ^4に同型.(7)定理.3系元Moishezon多様体Xが直線束Lでh^0(X,L)(] SY.gtoreq. [)2,Kx=-3L,dimBs|L|(] SY.simeq. [)1(即ち,|L|が固定成分を持たない)となるものを持つならばX(] SY.ltoreq. [)Q^3またはP^1上のP^1bundle P(O_P^1(a)(] SY.sym. [)O_P^1(b)(] SY.sym. [)O_P^1)(a(] SY.gtoreq. [)b(] SY.gtoreq. [)0,a+b≡2mod3)に同型. (5)の証明には一般に可約な特異曲面Sに関する詳しい研究を必要とする.問題となる場合にはSは|L|のふたつの元の完全交又でありSの双対化層ωsはS上の非負因子Eを用いてωs=-2L-Eと表わすことができる.さらにXがQ^4に位相同型であることからSに関してある大域的性質が導かれる.これらを用いてSは結局既約な非特異2次曲面に同型であることが証明される.この事実から(5)は従う.(3)および(4)のKx=-2Lの場合にも進展があった.交付申請書の中では以下の問題を研究課題とした.問題.ある種の(Ka^^..hlerとは限らない)3,4次元多様体の構造の決定(1)P^4と位相同型な複素多様体またはMoishezon多様体(2)2次超曲面Q^4と位相同型な複素多様体またはMoishezon多様体(3)P^1×P^2,P^1上のP^2-bundleの大域的変形(4)Kx=-2Lまたは-3LとなるFano多様体に近い3次元Moishezon多様体このうち(1)については申請書ですでにこれまでの成果についてのべた.92年度中に(2)および(4)についてつぎのような進展があった.(5)定理.Q^4と位相同型なMoishezon多様体Xは直線束LでL^4=2となるものを持つ.もしh^0(X,L)(] SY.gtoreq. [)5ならばX(] SY.simeq. [)Q^4. (6)系.Q^4の大域的可微分変形はQ^4に同型.(7)定理.3系元Moishezon多様体Xが直線束Lでh^0(X,L)(] SY.gtoreq. [)2,Kx=-3L,dimBs|L|(] SY.simeq. [)1(即ち,|L|が固定成分を持たない)となるものを持つならばX(] SY.ltoreq. [)Q^3またはP^1上のP^1bundle P(O_P^1(a)(] SY.sym. [)O_P^1(b)(] SY.sym. [)O_P^1)(a(] SY.gtoreq. [)b(] SY.gtoreq. [)0,a+b≡2mod3)に同型. (5)の証明には一般に可約な特異曲面Sに関する詳しい研究を必要とする.問題となる場合にはSは|L|のふたつの元の完全交又でありSの双対化層ωsはS上の非負因子Eを用いてωs=-2L-Eと表わすことができる.さらにXがQ^4に位相同型であることからSに関してある大域的性質が導かれる.これらを用いてSは結局既約な非特異2次曲面に同型であることが証明される.この事実から(5)は従う.(3)および(4)のKx=-2Lの場合にも進展があった.
ディジタル映像伝送・圧縮技法のVLSI化設計に関する研究

本研究では実装技術としてのVLSI化設計を視野の中心に据えた,次世代の映像伝送,圧縮技法の研究を目的に,ディジタル動画像の圧縮・復元処理および伝送用適用フィルタ処理に対する新しいVLSI向きアーキテクチャの開発とVLSI化設計を行なった.具体的な成果は以下のとおりである.1.MPEG2動画像符号化/復号化のVLSI設計MPEG2 HDTVレベルの圧縮符号化・復号化システムのアーキテクチャの開発とそのVLSI化設計を行なった.符号化/復号化処理の各過程をそれぞれ専用の演算モジュールで担当し,データ転送が最適に行なえるネットワーク/記憶構成をとることにより,飛躍的な性能向上を達成した.動き予測,可変長符号処理,離散コサイン変換,量子化,メモリーインタフェースなどの各モジュール,およびこれらを制御する制御部のVLSI設計を行なった.レイアウト設計までを行ない,これらの機能を2チップで実現することができた.2.映像伝送用ディジタルフィルタのVLSI設計ディジタル映像伝送用のフィルタに特化した新しい乗算器のアーキテクチャと,これを用いたフィルタのアーキテクチャの開発を行なった.乗算の精度が8-12bitであることや,乗数の一方はプログラマブルであれば固定であっても良いことを利用した新しい乗算方式に基づき,FIRフィルタのVLSI化設計を行なった.1チップに11タップ程度を集積し,シミュレーションで100MHzで動作させることを確認できた.3.ディジタル信号処理プロセッサの高位合成システムの試作(石浦)繰り返しや条件分岐を含むCプログラムから論理合成可能なレジスタ転送レベルのVHDL記述を合成するシステムを試作した.楕円フィルタ,エッジ検出フィルタ,MPEGのサブバンド合成部などの回路について,C言語による記述からVHDLを生成し,さらに,市販の論理合成,自動配置配線ツールを用いてこれからVLSIのレイアウトを得ることができた.本研究では実装技術としてのVLSI化設計を視野の中心に据えた,次世代の映像伝送,圧縮技法の研究を目的に,ディジタル動画像の圧縮・復元処理および伝送用適用フィルタ処理に対する新しいVLSI向きアーキテクチャの開発とVLSI化設計を行なった.具体的な成果は以下のとおりである.1.MPEG2動画像符号化/復号化のVLSI設計MPEG2 HDTVレベルの圧縮符号化・復号化システムのアーキテクチャの開発とそのVLSI化設計を行なった.符号化/復号化処理の各過程をそれぞれ専用の演算モジュールで担当し,データ転送が最適に行なえるネットワーク/記憶構成をとることにより,飛躍的な性能向上を達成した.動き予測,可変長符号処理,離散コサイン変換,量子化,メモリーインタフェースなどの各モジュール,およびこれらを制御する制御部のVLSI設計を行なった.レイアウト設計までを行ない,これらの機能を2チップで実現することができた.2.映像伝送用ディジタルフィルタのVLSI設計ディジタル映像伝送用のフィルタに特化した新しい乗算器のアーキテクチャと,これを用いたフィルタのアーキテクチャの開発を行なった.乗算の精度が8-12bitであることや,乗数の一方はプログラマブルであれば固定であっても良いことを利用した新しい乗算方式に基づき,FIRフィルタのVLSI化設計を行なった.1チップに11タップ程度を集積し,シミュレーションで100MHzで動作させることを確認できた.3.ディジタル信号処理プロセッサの高位合成システムの試作(石浦)繰り返しや条件分岐を含むCプログラムから論理合成可能なレジスタ転送レベルのVHDL記述を合成するシステムを試作した.楕円フィルタ,エッジ検出フィルタ,MPEGのサブバンド合成部などの回路について,C言語による記述からVHDLを生成し,さらに,市販の論理合成,自動配置配線ツールを用いてこれからVLSIのレイアウトを得ることができた.本研究では実装技術としてのVLSI化設計を視野の中心に据えた,次世代のディジタル映像の伝送,圧縮技法の研究を行った.具体的には,HDTVレベルのディジタル映像を対象とした,動画像の圧縮・復元処理および伝送用適用フィルタ処理に対する,新しいVLSI向きアーキテクチャの開発と,それに基づいたVLSI設計試作を行なった.動画像の圧縮に関しては,国際標準であるMPEG2 HDTVレベル準拠の圧縮符号化・復号化システムの構築を実現するVLSIアーキテクチャ開発/VLSI設計した.ディジタル映像伝送用の各種適応フィルタに関しては,VLSI設計を視野においた新しい乗算器の構成法と,これを用いたフィルタのアーキテクチャの開発を行い実際にVLSIとして試作設計した.試作の結果,0.5μm2層アルミテクノロジで3.58×3.58mm^2の領域に10bit×10bitの乗算器を11タップ集積し,190MH_Zという高速動作をさせることが可能であることを確認した.これにより,ディジタル映像伝送用途に適したFIRフィルタを構成することができる.本研究では実装技術としてのVLSI化設計を視野の中心に据えた、次世代の映像伝送、圧縮技法の研究を目的に、ディジタル動画像の圧縮・復元処理および伝送用適用フィルタ処理に対する新しいVLSI向きアーキテクチャの開発とVLSI化設計を行なった。具体的な成果は以下のとおりである。l.MPEG2動画像符号化/復号化のVLSI設計とその評価前年度までに考案してきた符号化/復号化のVLSIアーキテクチャに基づき、動き予測、可変長符号処理、離散コサイン変換、量子化、メモリーインタフェースなどの各モジユ-ル、およびこれらを制御する制御部のVLSI設計を行なった。レイアウト設計までを行ない、これらの機能を2チップで実現することができた。2.映像伝送用ディジタルフィルタのVLSI設計前年度までに検討してきた新しい乗算方式に墓づき、FIRフィルタのVLSI化設計を行なった。アーキテクチャ設計、論理設計、レイアウト設計を行なった。

1チップに11タップ程度を集積し、シミュレーションで100MHzで動作させることを確認できた。3.ディジタル信号処理プロセッサの高位合成システムの試作(石浦)繰り返しや条件分岐を含むCプログラムから論理合成可能なレジスタ転送レベルのVHDL記述を合成するシステムを試作した。楕円フィルタ、エッジ検出フィルタ、MPEGのサブバンド合成部などの回路について、C言語による記述からVHDLを生成し、さらに、市販の論理合成、自動配置配線ツールを用いてこれからVLSIのレイアウトを得ることができた。
Random Matrix Theory and its applications

この研究課題ではランダム行列と呼ばれる確率変数を要素に持つ行列のスペクトルの研究をモーメント法と呼ばれる方法で研究した.具体的にはWeingarten解析と呼ばれる方法を発展させ,その結果をランダム行列を用いて作られる量子情報理論における重要なモデルに適用した.特に, MOEの加法性の破れに対して新しいアプローチを与えたり,エンタングルメントの判定と呼ばれる量子情報理論における極めて重要な問題に対して,ランダム行列理論から新しい重要な例を構成した.2017年度招聘予定だったマサチューセッツ工科大のAlexei Borodin教授を氏の都合により、本年度招聘した。AlexeiBorodin教授は氏の最新の研究について、セミナーを行い、研究代表者とともに、非可換変数からなるランダム行列の表現論について議論した。特にカリフォルニア大学サンディエゴ校Jonathan Novakとポーランド科学アカデミーのPiotr Sniadyとの共同研究の結果の拡張について研究打ち合わせを行った。この研究課題ではランダム行列と呼ばれる確率変数を要素に持つ行列のスペクトルの研究をモーメント法と呼ばれる方法で研究した.具体的にはWeingarten解析と呼ばれる方法を発展させ,その結果をランダム行列を用いて作られる量子情報理論における重要なモデルに適用した.特に, MOEの加法性の破れに対して新しいアプローチを与えたり,エンタングルメントの判定と呼ばれる量子情報理論における極めて重要な問題に対して,ランダム行列理論から新しい重要な例を構成した.
パルス放射光励起による光脱離の動的過程

本研究は、種々の光エネルギーで励起した固体表面からの光刺激脱離の動的過程を明らかにする目的で、以下の諸点を達成目標とした。1)選択的に光励起した場合の励起原子の放出を測定することによって、光のエネルギーに対する依存性を調べ、励起状態原子の放出に対する外殻および内殻電子状態の寄与を明らかにする。2)光脱離原子強度の基板温度依存性および光照射量依存性を測定し、原子放出に対する表面欠陥や熱エネルギーの影響を明らかにする。3)シンクロトロン放射光のパルス特性を利用して、光脱離した原子の時間応答性を測定し、光励起された固体表面からの原子放出の動的過程を明らかにする。4)LIF(レーザ誘起蛍光法)を用いた高感度検出系によって基底状態原子の放出の動的過程を明らかにする。5)質量スぺクトル、オージェスペクトル、光電子スペクトル、の測定を併せて行うことによって、固体表面上の吸着分子や表面状態の原子放出に対する寄与を明らかにする。このうち、本研究は以下の点を達成した。1)励起光として、広いエネルギー範囲をカバーするシンクロトロン放射光とアンジュレーター放射光を用いた。励起状態アルカリ原子の放出は内殻電子状態だけでなく、外殻励起状態によっても生じることが明らかになった。2)基底状態と励起状態アルカリ原子の脱離は、温度依存性、光照射量依存性、物質依存性など多くの点で、全く異なることが明らかとなった。3)単バンチ運転を利用して、励起原子の光脱離の時間応答性の測定に成功し、脱離機構にはナノ秒の早い機構とサブマイクロからミリ秒の遅い機構の2種類があることが明らかになった。4)KBrとKClにおいて、基底カリウム原子のLIF法での検出に成功した。また、UVSORからのパルス放射光とレーザーの同期時間を変えるこことより、基底原子の放出の時間応答性の測定に成功し、基底原子がナノ秒という早い時間スケールで脱離していることを初めて見い出した。これは、従来信じられていたどのモデルでも説明できない新発見であり、今後新しいモデルの構築が必要になった画期的な成果である。5)光脱離と光電子分光実験を同一条件で行い、表面状態を確認しながら、光脱離の測定を行った。これによって、表面上の吸着アルカリの光脱離に対する影響を調べた。光脱離に関する研究は、それなりの歴史を有しており、近年の真空技術の発展によって益々盛んになってきた。しかし、従来の研究は主として、基底状態での脱離種やイオンの検出に終始しているものが多く、励起状態の脱離種の研究はほとんどない。そこで、本研究では、交付申請書に従って、平成5年度は、以下の研究を行い、実ある成果が得られ、次年度以降の研究計画の見通しが得られた。1)光励起したナトリウムハライド結晶表面からの励起ナトリウム原紙の放出を発光分光法を用いて測定できた。これは、装置、光学系の整備によって、微弱な信号の検出が可能となったおかげである。2)励起光として、広いエネルギー範囲をカバーするシンクロトロン放射光を用い、平面回折型分光器からの単色光を試料に照射した。