hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
東日本大震災と国際支援活動：コンティンジェンシー・モデル分析の試み

具体的には、「国際緊急事態対応コンティンジェンシー・モデル」の考察枠組みにおいて、東日本大震災と他の大規模災害(2009年のハイチ地震、2008年の中国四川省地震、2004年のインドネシアスマトラ島沖地震・インド洋津波、1995年の阪神・淡路大震災等)を取り上げ、国連人道問題調調整部(UNOCHA)、国連開発計画(UNDP)、国連国際防災戦略事務局(UNISDR)などの多国間レベルでの対応を中心に実証的に比較検討するものである。本研究を貫く主たる問題意識は、「発展途上国を対象とした多国間レベルでの平和構築・人道支援・経済開発支援活動のこれまでの実績を、今回の東日本大震災における国際復興支援にどのように役立てることができるのか」(「アウトサイド・イン」の視点)、及び、「今回の東日本大震災における復興支援活動の経験を、将来、発展途上国を対象にした平和構築・人道支援・経済開発支援活動にどのように生かしていくのか」(「インサイド・アウト」の視点)の2つをいかにして有機的に融合させるのかにあった。最終年度には、インド及びネパールの自然災害被災地への現地調査も実施した。また、これまでの研究作業を踏まえ、政府系、非政府系の実務家へのインタビュー調査を重点的に実施し、実施東日本大震災型の「国際的複合危機」を念頭に置いた国際支援体制の在り方に関する考察に取り組んだ。本研究の目的は、2011年3月11日に発生した東日本大震災における国際支援活動に関して、「国際緊急事態対応コンティンジェンシー・モデル」の理論的枠組みにおいて考察することにある。この場合、東日本大震災と他の大規模災害(2009年のハイチ地震、2008年の中国四川省地震、2004年のインドネシアスマトラ島沖地震・インド洋津波、1995年の阪神・淡路大震災等)を取り上げ、多国間レベルでの対応を中心に実証的に比較検討した。平成26年度の学内公務の関係で、当初計画していた海外調査出張が実施できなかった。また、大規模災害の現場で活動する政策担当者へのインタビューについても、計画通り実施できなかった。国際公共政策平成27年度については、平成26年度実施できなかった海外調査出張(アジアの自然災害脆弱国の防災担当者へのインタビュー等)に取り組みつつ、本研究全体の取りまとめ作業を終了する予定である。また、本研究成果を踏まえ、今後は、コミュニティ「レジリエンス(Resilience)」概念に基づき、「自然災害からの復興」と「地域紛争・内戦からの復興」の両者を包括する分析するための「統合モデル(Disaster and Conflict Recovery Analysis Model, DCRAN)」の構築に取り組む予定である。平成25年度については、世界の大規模災害被災地(フィリピン、タイ、インドネシア等)の現地調査が予定通り達成できた。また、現時点での研究成果に関して、海外の研究者と意見交換を行うことができた。とりわけ、2004年スマトラ沖地震・津波災害の最大の被災地であるインドネシアアチェ州にあるシアクアラ大学の研究者たちとの研究交流は大変有益であった。また、岩手、宮城、福島の被災地三県の視察だけでなく、タイ、フィリピン、ベトナム、カンボジアなどの災害脆弱国を訪問し、現地でインタビュー調査も行うことができた。学内公務等の関係で、当初計画していた海外調査出張を実施できなかった。最終成果を取りまとめる上で本出張を実施する必要があるため、やむを得ず、本研究の1年延長を申請することになってしまった。今後の研究作業においては、これまでの考察作業を踏まえ、実際の国際支援活動に従事した実務家への聞き取り調査を重視していく予定である。
自己組織化元素ブロック高分子の構築と無加湿プロトン伝導膜への展開

シルセスキオキサンを無機部位とした両親媒性ハイブリッド材料を作製するために、疎水性のかご形シルセスキオキサン(POSS)の一片に親水性かつフレキシブルなジエチレングリコール鎖を導入した材料を設計し合成した。さらにジエチレングリコール鎖の末端の水酸基とエチルイミダゾールとを縮合することで水素結合部位となるカルバメート基を導入し、自己組織化が開始する駆動力となることを期待した。具体的には不完全縮合型のイソブチルトリシラノールPOSSを出発物質とし、トリクロロシランとの反応によりかご形構造を形成した後に、ジエチレングリコールを導入し末端にイミダゾールを導入したものである(POSS-IM)。POSSはその直径が1nm程度と非常に大きいため、これまでは高分子鎖を親水部位として導入した例がほとんどであったが、我々はジエチレングリコールのような短い親水鎖を用いても両親媒性POSSを合成できることを見いだした。POSS-IMをメタノールに分散させTEMグリッド状で乾燥させるとシート状に、一方ジクロロエタンに分散させた場合はリボン状に自己組織化することが分かった。またTHF/エタノール/水の混合液においてはベシクルを形成することがわかった。このように、溶媒を選択することでPOSS-IMが自己組織化による多様な形態に構造化することがわかった。続いてイミダゾール基の特徴を応用する目的として、薄膜のプロトン伝導度測定を行ったところ、加湿下において10-4 S/cmの伝導度を示し、イミダゾール部位がプロトン伝導部位として働くことが示された。この両親媒性ハイブリッド材料は分解温度が200度以上の耐熱性を示すため、耐熱性プロトン伝導膜として利用することが可能である。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究はかご形シルセスキオキサンを基盤材料とし、これに両性イオン伝導部位を導入することで無加湿下においてもプロトン伝導性を示すハイブリッド材料を構築するものである。isobutyltrisilanol-POSSを出発原料として、これとtrichlorosilaneとを反応させることでかごの一つにSi-H基を導入した。続いてSi-Hとジエチレングリコールモノビニルエーテルとのヒドロシリル化反応よりフレキシブルな有機側鎖を導入した。最後に水酸基を1,1'-carbonyldiimidazoleで活性化させ、ヒスタミンと反応させることで末端に両性イオンであるイミダゾールが導入されたハイブリッド材料を合成した。合成したハイブリッド材料の5%重量減少温度は259度であり、目的とする200度までの耐熱性を示すことがわかった。また融点を156度に示す結晶性化合物であることがDSC測定より明らかとなった。続いて、合成したハイブリッド材料のキャスト膜をくし形電極上作製し、加湿下、無加湿下におけるプロトン伝導性についてインピーダンス測定により検討した。ハイブリッド薄膜はRH 98 %の加湿下でのインピーダンス測定の結果、温度を上げるごとに伝導度は増加し、60度において1.48×E-6 S/cmという伝導度が得られた。また活性化エネルギーは0.66 eVであった。一方、無加湿下におけるインピーダンス測定を行ったところ、融点までイオン伝導性を示さず融点以上の160度で9.0×E-9 S/cmの伝導度しか得られなかった。これより無加湿下においても高い伝導度を達成するためにはアモルファス構造を形成されることが重要と考えられる。POSSを基盤として両性分子を導入することに成功したが、結晶性を示すため無加湿下における高い伝導性を達成することは出来なかった。分子設計を見直す必要があり、当初の予定よりやや遅れている。

結晶性の高いハイブリッド材料では無加湿下において高い伝導度を達成することが困難であるため、今後はPOSSによりおおくのフレキシブル有機鎖を導入することで、構造が均一かつアモルファス性を示すハイブリッド材料を合成し、目的とするプロトン伝導を達成する。27年度が最終年度であるため、記入しない。
環太平洋諸国及び主要先進国の貨幣需要関数の安定性に関する実証比較研究

本研究課題は、主要先進国および環太平洋諸国の貨幣需要関数の安定性の問題について包括的な実証比較研究を行い、そこから各国の金融政策の有効性、あるいは金融政策の運営目標についての示唆を得ることを目的としている。昨年度に行ったデータ整備といくつかの予備的な検証を踏まえ、今年度は、それを拡張する形で、対象各国の狭義のマネーサプライ(M1)に関する需要関数の安定性の問題について、さらに検証を進めた。今年度の研究成果の中で、とりわけ興味深いと思われるのは、アメリカのM1需要関数の安定性に関する実証結果とその解釈についてである。昨年度の予備的な分析で、通常定義されるM1に対して、安定性のテスト(Gregory-Hansenが考案した構造変化を容認する共和分テスト)により、利子弾力性にシフトが生じた可能性を示した。しかし、そこで検出された構造変化の結果を、実際の金融自由化による制度変更と関連づけて、どう解釈すべきかについては未解決であった。そこで、M1の構成要素の中でも、特に実際の金融自由化と関係する「その他の預金」項目に着目した分析を行った。「その他の預金」項目とは、決済機能を持つと同時に利子も賦与される預金勘定で、80年代前半の規制緩和により全米で広がったものである。この「その他預金」項目を通常のM1の定義から取り除いて、より純粋な決済機能のみに焦点を絞ったM1需要に関して安定性のテストを行ったところ、明らかに80年代前半(1984年)に弾力性のシフトが検出された。実際のグラフからも、シフトが同時期に起こったことが直感的に理解され、実際の金融自由化のエピソードと整合的な結果を得ることができた。「その他預金」の項目に着目して貨幣需要関数のシフトの有無を検証すること自体、本研究独自の新しい試みであり、また分析結果を実際の制度変更と関連づけて解釈できたことも重要な成果であると考える。実証結果の頑健性をさらに検証し、その成果を論文として早期に公表したい。対象国としては、日本、アメリカ、イギリス、ドイツ、フランス、カナダ、オーストラリア、ニュージーランドの合計8カ国である。今年度は、まず初めに用いるデータ(貨幣集計量、実質所得、物価水準、金利変数9の収集・整備を中心に行った。そして特に、狭義の通貨供給の指標であるM1に関する需要関数の安定性の検証をいくつかの国に関して実施し、まだ途中経過ではあるが、いくつか興味深い実証結果を得ることができた。具体的には、アメリカ、日本、カナダに関してのM1需要関数の安定性について、通常の共和分テストに加えて、構造変化を考慮した共和分テストにより検証した。これらの3ケ国については過去の研究において「M1貨幣需要関数は安定的」という実証結果が報告されている。この3ケ国について、Gregory-Hansenが考案した構造変化を容認する共和分テストを行ったところ、アメリカとカナダに関して「金利弾力性にシフトが生じている」ということを強く示唆する実証結果が得られた。日本に関しても、やや弱いが同様の結果を得た。これは従来の安定性を支持する実証結果と異なるものであり、潜在的に重要な結果であると考える。この違いが生じた原因としては、実証モデルの定式化の違い、データのサンプル期間の違い、あるいは既存研究の実証方法に誤りがあった等が考えられ、まずこの原因を正確に突き止める必要がある。しかしより重要なのは、もし本当に金利弾力性にシフトが起こっているとすれば、それは貨幣需要の理論モデルからどう説明されるのか、そして金融政策の運営に対してどのようなインプリケーションを持つのか、といった点である。このような問題について、次年度さらに考察を続けていきたい。

「その他預金」の項目に着目して貨幣需要関数のシフトの有無を検証すること自体、本研究独自の新しい試みであり、また分析結果を実際の制度変更と関連づけて解釈できたことも重要な成果であると考える。実証結果の頑健性をさらに検証し、その成果を論文として早期に公表したい。
大規模農業経営体の成立と新しい農業用水管理体制のメカニズム・デザイン

2018年度は研究成果の最終的な報告のため執筆活動に専念した。執筆に必要な情報収集のための出張や資料の収集を行いつつ、業績の報告を取りまとめた。その結果、早稲田大学出版会から2019年度に出版される柏雅之編『地域再生の論理と主体形成農業・農村の新たな挑戦』の第7章として、「日本型水社会の変化と地域資源管理システムの再構築」と題する論考を発表することが決まった。出版は原稿の査読を伴うもので、すでに出版許可を得て原稿を提出し、校訂中である。この内容は、農地貸借ネットワークの果たす役割について、過去の分析成果を取りまとめたものであり、最終年度の成果品として研究計画に記述していたものである。一方、分析対象地の研究期間が長期に及び、新たな情報や地域内での情勢が生まれていることから、追加的な研究の必要性を感じている。しかしながら、最終年度は人事異動等の研究環境の激変に伴い十分な研究時間を取ることができなかった。また、最終成果物も出版に至る前段階であり、その修正や追加的調査を行う余地を確保する必要が残った。これらの事情により、当初の3年間の計画を1年延長し、2019年度に本研究を継続するよう申請したと事である。異動等の研究環境の激変と、研究成果を発表する著作が複数人の共著書であるため、成果の年度内公表がスケジュールとして困難になったため。2019年度成果発表として出版事業の完遂を第一の目標とする。校正中の発表原稿については適宜修正を行うほか、調査対象地等での追加的情報収集により研究時点と出版時点のラグを解消するように努める。また、農地貸借ネットワークを用いた農業水利施設のストックマネジメント計画は、農業農村整備政策の一環として実施される。2019年度は政策分析や政策史の整理を行い、研究対象を俯瞰する研究を進めていく。初年度にあたる2016年度は、ワークステーションの導入や統計ソフト等研究環境の整備と統計分析手法の習熟に時間を多く費やした。そのほか、調査対象地以外の比較対象として、農業用水を管理する複数の土地改良区を調査した。具体的には、青森県・福島県・兵庫県等における農業実態調査を4回にわたって実施したほか、研究補助員による収集データの複写化を進めることができた。研究においては、山形県野川土地改良区の歴史的資料の収集と解析に進展が見られた。研究計画書にも既述したように、当該土地改良区からは過去50年分の会計資料、滞納処分等の記録をあらかじめ入手している。本年は、これを複写・解析し、特に滞納処分の実施過程と未納金問題解決に至る歴史的展開を整理した。研究の成果は2017年度日本農業経済学会で学会報告したほか、成果物たる論文を、農業経済研究の報告論文として投稿する予定である。本研究の主たる研究課題は農地流動化の進展に伴う農業用水管理システムの在り方を問うものである。この目標については、過去の未納金問題解決の経験が応用できる可能性や限界を論じることができた点で、主たる研究課題を明らかにするための予備的な成果が出せたものと考えている。第二年度となる2017年度は、ネットワーク解析による論文の投稿を通じて、農地流動化進展による農家間ネットワークの深化が農業用水管理に与える影響を考察していきたいと考えている。研究成果としては、土地改良区の歴史的経験の整理を通じて、現在の農業用水管理制度の下での土地改良区が未納金問題解決に取りうる手段とその限界を論じることができた。これによって、主たる研究課題である農地流動化進展後の農業用水管理システムの在り方を考察する地歩が固まったと考えている。また、初年度として予定していた解析用コンピュータ等の購入・統計ソフト等の整備や比較対象地域の調査なども順調に進展したため、研究成果の精緻化が期待できるようになった。以上、研究面、研究環境面の双方から、課題の進捗はおおむね順調と判断した。2017年度は、特に土地改良法の改正等を見越した農業農村整備政策のあり方について、現場の調査を背景とした論説を発表することが出来た。また、共同研究におけるさまざまな農業用水研究の新発見もあり、研究に大きな影響があった。農業農村工学会誌に掲載された「農家数減少に伴う土地改良区の改革と農業農村整備政策」は、ここ数年の土地改良区調査により、地域の用水路末端における自治的管理組織の衰退と、それへの対処策について論じたものである。重層的とも評される土地改良区の下部組織が、農家数の減少や高齢化によって過去のような維持管理能力を維持できなくなりつつあることは既に知られている。一方、これに対する対策としては、費用対効果に見合うと一概に論ずることの出来ないパイプライン化を含む農業用水管理のフラット化が挙げられる一方、地域組織の再編については具体的な案が存在していなかった。今回発表した論文は、この地域組織の再編について、具体的な事例を挙げつつ具体的な再編の方向を論じることが出来た。今年度は、研究計画にも上げた土地改良区の過去の賦課金未納問題と予算執行記録を分析した論文を投稿したが、残念ながら掲載不可となり、当初期待していた成果には至らなかった。平成30年度に遅れを取り戻したいと考えている。

その結果、早稲田大学出版会から2019年度に出版される柏雅之編『地域再生の論理と主体形成農業・農村の新たな挑戦』の第7章として、「日本型水社会の変化と地域資源管理システムの再構築」と題する論考を発表することが決まった。出版は原稿の査読を伴うもので、すでに出版許可を得て原稿を提出し、校訂中である。この内容は、農地貸借ネットワークの果たす役割について、過去の分析成果を取りまとめたものであり、最終年度の成果品として研究計画に記述していたものである。一方、分析対象地の研究期間が長期に及び、新たな情報や地域内での情勢が生まれていることから、追加的な研究の必要性を感じている。しかしながら、最終年度は人事異動等の研究環境の激変に伴い十分な研究時間を取ることができなかった。また、最終成果物も出版に至る前段階であり、その修正や追加的調査を行う余地を確保する必要が残った。これらの事情により、当初の3年間の計画を1年延長し、2019年度に本研究を継続するよう申請したと事である。異動等の研究環境の激変と、研究成果を発表する著作が複数人の共著書であるため、成果の年度内公表がスケジュールとして困難になったため。第二年度となる2017年度は、ネットワーク解析による論文の投稿を通じて、農地流動化進展による農家間ネットワークの深化が農業用水管理に与える影響を考察していきたいと考えている。平成29年度に十分な研究成果に到達しなかった土地改良区の賦課金未納問題に関する議論を継続して行いたい。資料の再度の精査と論文のブラッシュアップを図る予定である。また、今年度は土地改良に関する論文を国際学会で報告する予定である。2019年度成果発表として出版事業の完遂を第一の目標とする。校正中の発表原稿については適宜修正を行うほか、調査対象地等での追加的情報収集により研究時点と出版時点のラグを解消するように努める。また、農地貸借ネットワークを用いた農業水利施設のストックマネジメント計画は、農業農村整備政策の一環として実施される。2019年度は政策分析や政策史の整理を行い、研究対象を俯瞰する研究を進めていく。出張を伴う調査が当初想定より少なかったことと、論文の英文翻訳サービスを依頼したものの年度内に投稿するまでに成果物が仕上がらなかったため、次年度使用額が発生した。研究の進展に応じて、調査対象地域との交渉のため出張を行うほか、学会発表の予算として見積もっていた部分が、論文成果発表等の遅れによって予定回数の執行に至らなかったため。異動等を原因とする研究環境の激変があった他、研究成果の公表を行う予定であった共著書の出版が遅延した。分析実施時点と成果公表までの時間が離れてしまったこともあり、追加的な情報収集や現地の変化等を確認する他、参考文献等の収集に努め、成果のさらなる充実を図りたい。また、農地貸借ネットワークによるストックマネジメントには、背景としての農業農村整備政策の影響がある。こうした政策の分析や政策史の整理も併せて行いたい。論文の投稿および調査対象地における意見交換等の出張により、次年度当初予算と合算して執行する計画である。
オルタナティヴなき政治空間の生成：移行期ロシアにおける政党政治の展開をめぐる研究

採用第三年度の研究成果は、(1)単著の刊行、(2)サブナショナル権威主義研究、に大別される。(1)今年度は、博士論文をベースとした単著『現代ロシアの政治変容と地方:「与党の不在」から圧倒的一党優位へ』(東京大学出版会)を2015年3月に刊行した。拙著では、沿ヴォルガ地域を中心として実施したフィールドワークの成果に基づき、ソ連解体から現在に至るまでのロシア政治の展開について、連邦レヴェルの動向と地方エリートの離合集散の双方を含めた見取り図を提示した。現時点ではロシア研究の文脈に依存する部分が大きいが、今後はこの成果をもとにして比較政治学全体にも貢献できるような理論の構築にも取り組む予定である。今年度はその一部を英語でリライトする作業にも着手した。(2)研究の新たな方向性を模索するため、単著の刊行準備と並行して「サブナショナル権威主義」の比較研究を進めた。サブナショナル権威主義研究はもともとラテンアメリカを対象として始まったもので、全国的な政治体制は民主化しているのにもかかわらず一部の地方において権威主義が残っているのはなぜか、を問うものである。体制転換を経ていったんは民主化したかに見えたもののその後権威主義化傾向が顕著になったロシアは、サブナショナル権威主義の比較研究を進めるに際して興味深い事例である。そのための第一歩として、今年度は2000年代のロシアにおける市長選挙を題材とし、地方レヴェルにおける選挙運営の実態についての調査を行った。26年度が最終年度であるため、記入しない。本年度の研究成果は、(1)博士論文、(2)論文集への寄稿、の二点にまとめられる。博士論文については、今年度は論文の仕上げ作業に取り組み、3月末に論文を提出した。博士論文の内容はどちらかといえばエリートに比重を置いたものであるが、地方レヴェルにおける動向を主要な研究対象としていることから、本研究の研究課題であるところの一般市民とエリートとが交錯する場面をも視野に入れるものとなった。本研究課題との関連においてとりわけ重要なのは、体制転換直後の社会経済的な混乱状況の中で、住民に対して安価な公共サーヴィスを提供する役割を果たした地方行政府の政治的な意義が増し、一種の選挙マシーンとしても機能するようになったという点である。この発見は、今後の研究の出発点ともなるものと考えられる。第二の研究成果となるのが、2013年3月に勤草書房から出版された『民主化と選挙の比較政治学変革期の制度形成とその帰結』への寄稿である。同論文はロシアにおける民主化の失敗をめぐる議論を振り返ることを目指したものであり、選挙を通じた民意の表出機能やインフォーマルなアカウンタビリティなどといった本研究の主要な課題にもつながる問題領域である。本年度は、地方レヴェルにおける住民と行政府の関係、そして、アカウンタビリティを軸として、ロシア政治の現状を比較の視座に位置付ける可能性の模索などを含め、今後の研究計画を進めていくうえでの基盤を固める年にもなった。採用第二年目の課題は、(1)博士論文において取り扱った地方レヴェルにおける政党形成プロセスについての研究をさらに進めること、(2)これまでの研究では十分に明らかにすることができなかった、政治エリートと一般住民との関連についての研究を進めること、の2点にまとめることができる。第一の課題については、2013年3月に提出した博士論文について、その関連テーマの英語論文の執筆を進めた。その成果の一つとなったのが、Fifth East Asian Conference on Slavic Eurasian Studiesにおいて発表した"The Role of Regional Elites in Establishing the 'United Russia' : Saratov, Samara and Ul, yanovsk, from the Mid-2000s to 2011"というペーパーである。ここでまとめた内容をブラッシュアップし、英文ジャーナルへの投稿を目指したい。また、それと同時に、博士論文全体の内容について複数回の学会・研究会報告を行い、そこで得られたフィードバックを参考にしながら改稿作業を進めた。改稿作業においては、序章のまとめ方を大幅に変更することにより、専門外の読者にもわかりやすい内容にすることを目指した。また、このプロセスにおいて、ロシア政治における選挙民動員のメカニズム等、本研究課題にも直結する研究課題についての理解を深めることができた。第二の課題としては、2013年9月のモスクワ出張の際に一定の収穫があった。とりわけ、社会政策などの選挙に直結する政策領域について、言説が重要な役割を果たしていたという点が重要である。出張中は社会政策やそれを取り巻く言説に関する資料を収集した。以上述べてきたように、本年度は、本研究課題の鍵となるいくつかのテーマについての考察を進めることができた。

(2)研究の新たな方向性を模索するため、単著の刊行準備と並行して「サブナショナル権威主義」の比較研究を進めた。サブナショナル権威主義研究はもともとラテンアメリカを対象として始まったもので、全国的な政治体制は民主化しているのにもかかわらず一部の地方において権威主義が残っているのはなぜか、を問うものである。体制転換を経ていったんは民主化したかに見えたもののその後権威主義化傾向が顕著になったロシアは、サブナショナル権威主義の比較研究を進めるに際して興味深い事例である。そのための第一歩として、今年度は2000年代のロシアにおける市長選挙を題材とし、地方レヴェルにおける選挙運営の実態についての調査を行った。26年度が最終年度であるため、記入しない。当初計画していた英語論文の執筆には手が回らなかったものの、それ以外の課題については達成することができた。本年度の目標としていた博士論文や論文の公刊に至るには時間がかかる見込みである。また、社会団体や陳情の実態についても、その全容解明にはさらなる調査・研究が必要である。今後もこれまでと同様の計画に基づいて取り組む予定であるが、外国語でのアウトプットにも力を入れて研究を進めていきたい。今後も引き続き、論文の公刊に向けた改稿作業に取り組むと同時に、現地で収集した資料の分析や新たな資料の収集に力を入れていきたい。
３Ｄ動的マイクロ力学刺激による中枢神経回路網のアクティブ誘導制御・再生移植支援法

本研究では,iPS細胞を用いた再生移植治療に貢献するため,生きている培養細胞に対し3次元の動的力学刺激を自在に付加し得る高機能超小型振動デバイスを開発し,ゲル包埋培養法と融合させることで,ニューロンネットワーク構造体のアクティブ立体誘導制御・構築を可能とする革新的デバイスシステムの創製をめざし以下のように研究を実施した。立体ねじれV型カンチレバーおよび立体π/2ねじれバイモルフカンチレバーを用いた3次元振動ステージシステムを開発し,これまでより大変位化,広帯域化の可能性を見出した。また,コラーゲン・ゲルを用いた「ゆるやかな足場」による神経細胞3次元包埋培養法の確立に近づいた。ただし,蛍光観察の鮮明性には依然として難点が存在するため,ゲル濃度の調整・最適化による改善が必要である。この包埋培養ディッシュを開発した上述の超小型3次元振動ステージ上に設置し,3次元動的マイクロ力学刺激を組織的に作用させることにより,ニューロンネットワークの3次元化を段階的に誘導する手法開発を行った。誘導される3次元中枢神経回路網を用いて,脊髄損傷再生移植治療を模擬する移植モデルを新たに構築すべく試行錯誤中である。今後,開発した3次元振動ステージを用い,移植施術後のニューロンの生着性,連結融合性を促進する最適な3次元動的力学刺激環境の同定をめざす予定である。また現在,ハイブリッド電気・力学神経生理機能計測評価用3次元マイクロアクチュエータプローブをMEMS技術を応用し独自に開発しており,移植神経突起へのマイクロ力学,電気刺激の発現付加,応答計測を可能とするシステムの構築・確立に近づいている。以上,今年度までの研究により,神経回路機能の結合性,反応特性,電気活動性に基づく移植適合性事前計測評価法の構築および神経細胞再生移植治療支援法の基盤技術を創出することができた。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では,iPS細胞を用いた再生移植治療に貢献するため,生きている培養細胞に対し3次元の動的力学刺激を自在に付加し得る高機能超小型振動デバイスを開発し,ゲル包埋培養法と融合させることで,ニューロンネットワーク構造体のアクティブ立体誘導制御・構築を可能とする革新的デバイスシステムの創製をめざし,以下のように研究を実施した。また,コラーゲン・ゲルを用いた「ゆるやかな足場」による神経細胞包埋培養法の確立に近づいた。この包埋培養ディッシュを開発した超小型3次元振動ステージ上に設置し,3次元的力学刺激を組織的に作用させることにより,ニューロンネットワークの3次元化を段階的に誘導する手法を開発中である。誘導される3次元中枢神経回路網を用いて,脊髄損傷再生移植治療を模擬する移植モデルを新たに構築する。今後,開発した3次元振動ステージを用い,移植施術後のニューロンの生着性,連結融合性を促進する最適な3次元動的力学刺激環境の同定をめざす。今後さらにハイブリッド電気・力学神経生理機能計測評価用3次元マイクロアクチュエータを独自に開発し,移植神経突起へのマイクロ力学,電気刺激の発現付加,応答計測を行い,神経回路機能の結合性,反応特性,電気活動性に基づく移植適合性事前計測評価・再生治療支援法の開発をめざす。超小型圧電3次元振動ステージスシステムの構築と最適化を行った。この超小型3次元振動ステージは,1枚のステンレス板から立体ねじれV型カンチレバー状に加工した振動子に,直交3軸方向それぞれの変位が制御できるように3箇所に複数の圧電素子を接着し製作する。これらの圧電素子の設置位置の最適化,素子自体の大型化により,これまでより,大変位化,広帯域化の可能性を見出した。さらに,立体π/2ねじれバイモルフカンチレバー状に加工した振動子に,直交2軸方向それぞれの変位が制御できるように2箇所に複数の圧電素子を接着し製作する手法を考案した。培養ディシュを面内回転させることで実質3軸方向に刺激可能とした。これらの改善により,これまでより大変位化,広帯域化の可能性を見出した。これらのデバイスをCO2インキュベータ内に組込み制御することにより,種々の3次元動的力学刺激環境下で組織的に培養コントロールを行うことができるシステムの構築を行った。コラーゲン・ゲルを用いた「ゆるやかな足場」による神経細胞包埋培養法の確立に近づいた。ただし,蛍光観察の鮮明性には依然として難点が存在するため,改善が必要である。この包埋培養ディッシュを上記の超小型3次元振動ステージ上に設置し3次元的力学刺激を組織的に作用させることにより,ニューロンネットワークの3次元化を段階的に誘導する手法を開発中である。以上のシステムにより,マウス神経細胞については,動的振動刺激を付加した場合,ニューロンネットワークを広く伸展させる効果があることを確認した。ヒト神経細胞については,長時間振動刺激あるいはインターバル振動刺激を付加することで,運動神経細胞への分化・成長が促進されることが明らかになった。

本研究では,iPS細胞を用いた再生移植治療に貢献するため,生きている培養細胞に対し3次元の動的力学刺激を自在に付加し得る高機能超小型振動デバイスを開発し,ゲル包埋培養法と融合させることで,ニューロンネットワーク構造体のアクティブ立体誘導制御・構築を可能とする革新的デバイスシステムの創製をめざし,以下のように研究を実施した。立体ねじれV型カンチレバーおよび立体π/2ねじれバイモルフカンチレバーを用いた3次元振動ステージシステムを開発し,これまでより大変位化,広帯域化の可能性を見出した。また,コラーゲン・ゲルを用いた「ゆるやかな足場」による神経細胞包埋培養法の確立に近づいた。ただし,蛍光観察の鮮明性には依然として難点が存在するため,ゲル濃度の調整・最適化による改善が必要である。この包埋培養ディッシュを開発した超小型3次元振動ステージ上に設置し,3次元的力学刺激を組織的に作用させることにより,ニューロンネットワークの3次元化を段階的に誘導する手法を開発中である。誘導される3次元中枢神経回路網を用いて,脊髄損傷再生移植治療を模擬する移植モデルを新たに構築する。今後,開発した3次元振動ステージを用い,移植施術後のニューロンの生着性,連結融合性を促進する最適な3次元動的力学刺激環境の同定をめざす。今後さらにハイブリッド電気・力学神経生理機能計測評価用3次元マイクロアクチュエータを独自に開発し,移植神経突起へのマイクロ力学,電気刺激の発現付加,応答計測を行い,神経回路機能の結合性,反応特性,電気活動性に基づく移植適合性事前計測評価・再生治療支援法の開発をめざす。超小型圧電3次元振動ステージスシステムの構築と最適化を行った。この超小型3次元振動ステージは,1枚のステンレス板から立体ねじれV型カンチレバー状に加工した振動子に,直交3軸方向それぞれの変位が制御できるように3箇所に複数の圧電素子を接着し製作する。これらの圧電素子の設置位置の最適化,素子自体の大型化により,これまでより,大変位化,広帯域化の可能性を見出した。さらに,立体π/2ねじれバイモルフカンチレバー状に加工した振動子に,直交2軸方向それぞれの変位が制御できるように2箇所に複数の圧電素子を接着し製作する手法を考案した。培養ディシュをπ/2面内回転させることで実質3軸方向に刺激付加可能とした。これらの改善により,これまでより大変位化,広帯域化の可能性を見出した。これらのデバイスをCO2インキュベータ内に組込み制御することにより,種々の3次元動的力学刺激環境下で組織的に培養コントロールを行うことができるシステムの構築を行った。コラーゲン・ゲルを用いた「ゆるやかな足場」による神経細胞包埋培養法の確立に近づいた。ただし,蛍光観察の鮮明性には依然として難点が存在するため,改善が必要である。この包埋培養ディッシュを上記の超小型3次元振動ステージ上に設置し3次元的力学刺激を組織的に作用させることにより,ニューロンネットワークの3次元化を段階的に誘導する手法を開発中である。以上のシステムにより,マウス神経細胞については,動的振動刺激を付加した場合,ニューロンネットワークを広く伸展させる効果があることを確認した。ヒト神経細胞については,長時間振動刺激あるいはインターバル振動刺激を付加することで,運動神経細胞への分化・成長が促進されることが明らかになった。
MRIを用いた冠動脈血流計測の検討:特にステント留置後の経過観察への応用

血流ファントームの概要今回作成したファントームでは閉鎖回路内に、血液のT1値(1200msec)に近似させた造影剤希釈精製水を満たし、回転ポンプにより脈流を作り循環させる。ポンプ本体はMRI室外に置き、磁気遮蔽扉の隙間から循環ホースをMRI装置内に敷設する。脈流は本体部の手動バルブおよび電磁バルブにより水流を制御し発生させる。制御部に内蔵された3種類のタイマーにより脈流のパターンおよび周期を設定する構造である。(3種類のタイマーは、周期始めから電動バルブを開・閉し、周期終了までの間隔t1,t2,t3を設定する。)ファントームでは拍動流の作成に成功した。ファントームにおける模擬狭窄作成今回の実験目的は狭窄発生時の流速・流量波形の変化を観察することであった。10mm径のホースにて実験を開始したが、模擬狭窄を作成すると回路全体の流量が落ちてしまい十分な検討ができなかった。動力部をMRI室に持ち込めないため回路が長くなり回路抵抗が大きく、ポンプからの拍出量を十分に保つことができなかった。また、回路内に停滞する気泡が流速計測の障害となった。ステントによるアーチファクトとMRI流速測定ステントによるアーチファクトにより、ステント内の流速測定は行えなかった。ステントからはずれた部分では流速測定は可能であったが、模擬狭窄作成時には流量が落ちてしまうため、狭窄の前後で有意な流速あるいは流量パターンに差を認めなかった。今年度はMRI室内で用いることのできる、拍動流を生じさせる血流ファントームの制作を行った。システムの概要造影剤を希釈した精製水を回転ポンプにより圧送し、MRI室内に施設された耐圧ホース内を循環させ、この水流を血流に見立て、MRIにより観察する。この時、水流を手動バルブ及び電磁バルブにより制御し、脈流とする。制御部に内蔵された3種類のタイマーにより脈流のパターン、及び周期を自由に設定することが出来る。3種類のタイマーとは(1)t1:1周期のスタートから電動バルブを開くまでの時間、(2)t2:電動バルブを開いている時間、(3)t3:電動バルブを閉じてから現在の周期の終了までの時間、の設定が可能であり、1周期の時間はT=t1+t2+t3、心拍相当数は60/Tとなる。この実験を行うにあたって重要なデータとして、脈流のリアルタイムの流速を測定する必要があるが、測定可能な市販の測定器は大変高額である。そこで、歪みゲージを利用した瞬時流量計を自作し、市販の電磁流量計により校正し、実験を行うことにした。進捗状況まず、目標とする流量を測定しうる瞬時流量計を自作し、ブリッジ、アンプ等も自作して出力の確認等を行った。次に、予備実験として、ポンプ、バルブ類、耐圧ホース等を仮組し、これに市販の電磁流量計及び自作の瞬時流量計を接続し、瞬時流量計からの出力がうまく取り出せるかを検証した。結果として、十分に使用に耐えると思われる出力が得られた。現在、ポンプ、バルブ、タンク、制御部、流量計等を一体に組み込んだ実験装置を製作中である。次年度では実際の実験環境で流量等の基礎データをとり、MRIを使用しての実験へと移行する。前年度に造影剤を希釈した精製水を回転ポンプにより圧送し耐圧ホース内を循環させるファントームを作成した。このファントームでは、水流を手動バルブおよび電磁バルブにより制御し、血管内の脈波に似せた拍動流を作ることができる。今年度は、実際の実験に用いることのできるように、ポンプ、バルブ、貯水槽、制御部を一体に組み込んだ装置として完成させた。制御部には電磁バルブに同期させた信号出力装置を取り付け、MRIの心電図モニターに装着可能とした。

脈流のリアルタイムの流速を測定するために、歪みゲージを利用した瞬時流量計を作成し、市販の電磁流量計により較正を行い充分な出力が得られることを確認した。次年度は狭窄性病変に近似した環境を作り実験を進める予定であるので、ホースの一部を外部より圧排して簡易的にホース断面の狭窄を作り同様な計測を行ったが、充分な拍出量が得られなかった。現在、ポンプの出力のより強いものに変更したうえで、狭窄があっても充分な流量が得られるように改造を計画している。・血液ファントームの概要今回作成したファントームでは閉鎖回路内に、血液のT1値に近似させた造影剤希釈精製水を満たし、回転ポンプにより脈流を作り循環させる。ポンプ本体はMRI室外に置き、磁気遮蔽扉の隙間から循環ホースをMRI装置内に敷設する。脈流は本体部の手動バルブおよび電磁バルブにより水流を制御し発生させる。制御部に内蔵された3種類のタイマーにより脈流のパターンおよび周期を設定する構造である。(3種類のタイマーは、周期始めから電動バルブを開・閉し、周期終了までの間隔t1,t2,t3を設定する。)・ファントームにおける模擬狭窄作成今回の実験目的は狭窄発生時の流速・流量波形の変化を観察することであった。10mm径のホースにて実験を開始したが、模擬狭窄を作成すると回路全体の流量が落ちてしまい十分な検討ができなかった。将来的にはより強力なポンプに置換することも検討課題であるが、回路(ホース)に生体内血管のような柔軟性はなく、血管での狭窄発生時における脈流の変化を完全に再現することは困難と考えられた。今回の検討ではステント留置時のアーチファクトが流速計測に及ぼす影響を測定した。・アーチファクトの検討ステント内では流速測定はできなかったが、MRI装置の静磁場に対して垂直においた場合は両端より1cm程度離れると流速測定は可能であった。ただし、静磁場に対するステントの方向によりアーチファクト発生の様子が異なり、静磁場に対する方向とアーチファクトとの関係を今後より詳しく検討する必要があると考えられた。
植物の栄養ストレス下における糖代謝酵素の生化学・分子生物学的解析

低栄養ストレス条件下でも期待する収量が得られるように、栄養素の利用効率を高めた作物を作出する観点から、本研究ではイネ科およびマメ科作物を種々の栄養条件下で栽培し、炭素、窒素代謝系、糖代謝系およびストレスに関わる幾つかの酵素について、以下の成果を得た。1.Sucrose phospate synthase(SPS)活性は-N、-S条件下ではコムギ、トウモロコシ、ダイズで活性が低下したが、-Pおよび-Kでは、コムギとトウモロコシでは活性が減少するのに対し、ダイズではむしろ増加した。Phosphoenolpyruvate carboxylase(PEPC)活性はダイズでは-N、-P、-Sのいずれでも変動は認められず、-Kでは増加した。コムギおよびトウモロコシでは、-N、-Sで減少したが、、-P、-Kでの増加した。-Pでは現象はイネ科作物ではPlaxtonらの報告のようにPEPC活性を上昇させることによりリンの再生産を行っている可能性があるが、マメ科ではこのような調節はみられず、作物種によって応答のしかたが異なることが判明した。カリやイオウ欠乏による両酵素活性の変動は本研究で初めて認められた現象であり、その代謝制御に興味が持たれる。2.Branching enzymeに注目し、トラマメ登熟種子からの精製を行った。イネやトウモロコシ酵素とはイオン交換での溶出位置が大きく異なること、また活性染色法により2種のアイソザイムが存在することが判明した。さらに、登熟期でも活性が発現されるα-Amylaseおよびα-Glucosidaseを単一に精製し、cDNA遺伝子解析を行った。3.種々のストレスによって誘導されるPeroxidaseについて、イネ苗条より2種のisozymesをコードするcDNAを単離した。これらの遺伝子は葉、茎、根で発現されており、傷害、エテホン処理、H_2O_2処理などで誘導されることがわかった。
衛星搭載能動型センサーを用いたタクラマカン砂漠におけるダストの氷晶核に関する研究

本研究の目的は、タクラマカン砂漠で発生するダストが氷雲の形成・微物理・光学特性に与える影響を定量的に明らかにすることである。平成25年度で実施した研究の成果を以下に示す。本研究では、ダストと氷雲の微物理・光学特性を調べるために衛星搭載能動型センサー(ライダー・雲レーダー)を用いた。ライダーによってダストの氷晶核に関する研究を行うためには、ライダーデータから雲とダストを正確に検出・分類しなければならい。しかし、解析を進めていくにつれて、ダストを雲と誤分類しているケースが多々見られた。そのため、まずは雲-ダスト分類法の確立が必要となった。ライダーデータから雲を検出する際、ある信号強度の閾値を超えた信号を雲としている。濃いダストが存在する領域では、後方散乱信号が強いために雲と誤判別されてしまう。そこで、本研究では雲マスクで検出された雲データについて、判別分析による雲と誤判別雲の2群判別を行った。判別分析の判別モデルを構築するため、ライダーデータから雲と誤判別雲の学習データを決定した。このとき、学習データの誤分類を最小限にするため、ライダー以外に雲レーダーとMODISの雲マスク、相対湿度のデータを用いて雲と誤判別雲が決定された。得られた判別モデルを用いてライダーの雲データを再分類した結果、91.7%の検出精度で誤判別雲を識別することができた。タクラマカン砂漠においては、ダストが存在する信号のうち、34.6%が雲と誤判別されていた。雲とダストの再分類後は、再分類前と比べてダストの消散係数の値が最大約2.6倍大きかった。本研究の判別手法によって、ダストと氷雲の光学特性・微物理特性の推定誤差が減少すると期待される。(抄録なし)本研究の目的は、タクラマカン砂漠で発生するダストが氷雲の形成・微物理・光学特性に与える影響を定量的に明らかにすることである。平成24年度で実施した研究の成果を以下に示す。(1)雲中の氷粒子の割合とダスト出現率の推定衛星CALIPSO、CloudSatを使用して全球における雲中の氷粒子の割合とダスト出現率を調べた。これにより、ダスト出現率が雲の相へ与える影響について地域別、温度別に調べる事ができる。低温度域(0°C以下)におけるタクラマカン砂漠上空のダスト出現率は、他の乾燥地域と比べて最も高い値を示していた。これは、タクラマカン砂漠が高緯度帯(北緯35度以北)に存在し、同砂漠を起源とするダストが高く舞い上がっていることを意味している。さらに、-30°C以下の領域でもダストが観測されたことから、接触・凍結核だけでなく、昇華核や水滴・凍結核としても機能する可能性を示唆した。雲中の氷粒子の割合を調べたところ、タクラマカン砂漠の上空では他の乾燥地域と比べて20%以上大きかった。このことから、氷晶核がより多く存在していることがわかった。ダスト出現率の結果と合わせると、タクラマカン砂漠起源のダストは他の乾燥地域起源のものと比べて氷晶核として機能し、-40°C以上の温度域の氷雲の形成に大きく寄与している可能性がある。(2)エアゾロル層内における氷粒子の微物理特性の推定ダストが氷雲の微物理に与える影響を定量的に調べるため、衛星CALIPS,CloudSatを用いて氷雲の粒子数濃度、有効半径を推定した。ライダだけでなく、雲レーダを用いると精度の高い微物理特性を計算することができる。その結果、ダストの濃度に比べて2桁オーダー小さい濃度の氷雲が形成されていることがわかった。1年目に計画していた解析について、大部分を着手することができた。

また、現在執筆中の学術論文がまもなく投稿できる段階に達している。現在執筆中の学術論文の受理を上半期中に目指す。さらに、もう一つの学術論文の執筆のための解析を進める。計画を遂行する上での問題点としては、予定していた現地観測が実行できない可能性が高いことである。現在、中国での気象観測が困難な政治情勢にあり、ライダーにラマン散乱検出器を追加することが難しい。その対応策として、国立環境研究所が展開しているライダーネットワークのデータを使って解析を進める予定である。(抄録なし)
波長可変超短パルス光の広帯域化とその応用に関する研究

超短パルスレーザと光ファイバの組み合わせは、これまでにない劇的な非線形現象を引き起こすことができる。光ファイバ中を伝搬させるだけで、波長の変化するソリトンパルス光や、スペクトル幅が1オクターブを越えるスーパーコンティニューム光(SC)と呼ばれる白色光を生成させることができる。これまでに我々は、パルス幅が100fs程度の超短パルスファイバレーザと光ファイバを組み合わせることで、波長1.32.0μmの領域において波長可変な超短パルス光源や、波長1.55μmを中心として1000nmのスペクトル幅を持つSC光源の開発に成功してきた。しかし、波長1.0μm以下或いは、2.0μm以上での波長可変は実現されておらず、応用面からも広帯域化が望まれている。特に近年、光断層計測や光周波数標準への応用が提案され、広スペクトル帯域で低雑音な光源が強く望まれている。本研究では、これら光ファイバを用いた新しい光源の広帯域化とその応用に取り組んだ。昨年度までは、超短パルス光の評価技術の開発とSC光の生成メカニズムの解析を行った。その結果、広帯域なスペクトルを得るためには光ファイバに入射する光パルスの狭窄化、高強度化が必要であることが分かった。本年度では、光源の広帯域化を進めるため、光パルスの圧縮技術の開発に取り組み、全光ファイバ型で最短の14fsのパルス光の生成に成功した。作成した圧縮器は、3つの光ファイバを融着接続したハイブリッドファイバであり、各ファイバに機能を持たせることで効果的なパルス圧縮を行った。まず初段では、定偏波ファイバ(PMF)の異常分散を利用した高次ソリトン圧縮効果を用いることで、パルス幅を100fsから34fsまで圧縮した。次段の光ファイバでは非線形性が高く、分散を抑えた高非線形分散シフトファイバ(HNL-DSF)を利用することで、光パルスに非線形効果(自己位相変調)のみを与え、スペクトルの広帯域化を行った。最終段ではHNL-DSFで誘起された非線形チャープをレンズ(BK7)の異常分散特性を利用し、補償することでパルス圧縮を行った。各ファイバ長は数値計算を元に設計した。実験は周波数分解光ゲート法(FROG)を用いて評価した。最終的に得られたパルス幅は14fsであり、数値解析結果と良く一致した。ピークパワーは18kWであり、圧縮前に比べ5倍程度高めることに成功した。得られた光パルスを高非線形ファィバに入射することで広帯域なスペクトル光の生成が期待される。これまでに我々は、パルス幅が100fs程度の超短パルスレーザと光ファイバを組み合わせた新しい波長可変超短パルス光源を開発し、その電子的波長制御に成功してきた。この光源では、波長1.32.0μmの領域において波長可変な超短パルス光を生成することができ、また波長1.55μmを中心としてスペクトル幅が約1μmの広帯域に広がったスーパーコンティニューム(SC)光の生成が可能である。しかし、波長1μm以下或いは、2μm以上での波長可変は実現できておらず、応用面からもその広帯域化が望まれている。本研究では、これら光ファイバを用いた新しい光源の広帯域化とその応用に取り組んでいる。本年度では、光源の広帯域化のための準備としてこれまで開発を進めてきた超短光パルス光の評価システムの構築、及びこのシステムを用いたSC光の生成メカニズムの解析を行い、以下のような成果を得た。1.光パルスのスペクトル-時間分布(ソノグラム)を全電子制御で測定できるシステムを構築し、その測定から光の電場の再構築を実現した。本システムでは、機械的な可動操作は必要なく、広い時間領域に渡って分布するパルスに対しても高速な測定が可能である。時間軸のスキャンレンジ及び分解能も電気的に任意に可変でき、また光学的なアライメントなしで波長1.12.1μmに渡る広帯域測定を実現した。2.上記のシステムと数値解析法を用いてSC光の生成メカニズムの解析を行った。SC光の生成過程には2段階のステップがあり、伝搬距離の初期過程において大きなスペクトル広がりが得られ、その後の段階において長波長領域において緩やかな波長シフトが生じることが分かった。スペクトル広がりは、ファイバの3次の分散値によって大きく依存し、その絶対値が小さいほど広帯域化が期待できることが分かった。この光源では、波長1.32.0μmの領域において波長可変な超短パルス光を生成することができ、また波長1.55μmを中心としてスペクトル幅が1000nmの広帯域に広がったスーパーコンティニューム(SC)光を生成することができる。さらにSC光源は、実用上の観点からフラットなスペクトルが望まれている。また近年、SC光のスペクトルに離散的なピークや微細構造が現れ、光源の雑音が増加するという現象が報告されており、SC光に対する課題が残されている。本研究では、これら光ファイバを用いた新しい光源のスペクトル広帯域化、フラット化とその応用に取り組んでいる。本年度では、まず光ファイバ中のパルス伝搬によるSC光の生成メカニズムを実験と数値解析の両面から解析した。

そして得られた知見から生成に最適な条件を見いだし、スペクトル微細構造の発生およびノイズ増加を抑えたSC光の生成に成功した。1.前年度までに構築したソノグラム測定システムを用いてSC光生成に対する実験解析を行った。また、数値解析法も構築し、実験結果とよく一致することを確認した。高非線形分散シフトファイバにおけるスペクトル広がりには、自己位相変調と高次ソリトン分裂の際の分散波の生成が支配的である初期過程と、ソリトン自己周波数シフトとそのソリトンパルスによる捕捉現象によって更にスペクトルの広がる過程の二段階があることが分かった。また、ファイバ長が長くなるとスペクトルに離散的なピーク及び微細構造が現れ、フラット性が崩れることが分かった。解析によりこの微細構造の出現は、相互位相変調と同一スペクトル間の周波数鏡域での干渉が原因であることが分かった。2.上記の解析結果により得られた知見から、複数の特性の違う光ファイバを組み合わせることでスペクトルに微細構造の生じないSC光の生成を行った。各ファイバ長を最適に選ぶことで、波長12001440nm、16101920nmの帯域において、スペクトル変動を±1dB以下に抑えたSC光の生成に成功した。また得られたSC光のノイズは、入射レーザ光源とほぼ変わらず、スペクトル広帯域化に伴うノイズ増加を抑えることができた。更に条件を整えることで、波長12502100nmにおいてほぼ単峰スペクトルを持つSC光の生成にも成功した。超短パルスレーザと光ファイバの組み合わせは、これまでにない劇的な非線形現象を引き起こすことができる。光ファイバ中を伝搬させるだけで、波長の変化するソリトンパルス光や、スペクトル幅が1オクターブを越えるスーパーコンティニューム光(SC)と呼ばれる白色光を生成させることができる。これまでに我々は、パルス幅が100fs程度の超短パルスファイバレーザと光ファイバを組み合わせることで、波長1.32.0μmの領域において波長可変な超短パルス光源や、波長1.55μmを中心として1000nmのスペクトル幅を持つSC光源の開発に成功してきた。しかし、波長1.0μm以下或いは、2.0μm以上での波長可変は実現されておらず、応用面からも広帯域化が望まれている。特に近年、光断層計測や光周波数標準への応用が提案され、広スペクトル帯域で低雑音な光源が強く望まれている。本研究では、これら光ファイバを用いた新しい光源の広帯域化とその応用に取り組んだ。昨年度までは、超短パルス光の評価技術の開発とSC光の生成メカニズムの解析を行った。その結果、広帯域なスペクトルを得るためには光ファイバに入射する光パルスの狭窄化、高強度化が必要であることが分かった。本年度では、光源の広帯域化を進めるため、光パルスの圧縮技術の開発に取り組み、全光ファイバ型で最短の14fsのパルス光の生成に成功した。作成した圧縮器は、3つの光ファイバを融着接続したハイブリッドファイバであり、各ファイバに機能を持たせることで効果的なパルス圧縮を行った。まず初段では、定偏波ファイバ(PMF)の異常分散を利用した高次ソリトン圧縮効果を用いることで、パルス幅を100fsから34fsまで圧縮した。次段の光ファイバでは非線形性が高く、分散を抑えた高非線形分散シフト