hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
子が思春期にあるときの子及び親の発達性認知・相互交渉が子及び親の発達に与える影響

1.子の思春期と母親の更年期の交差性の心理的影響に関わり,母親の更年期の心理的影響について閉経段階,心理特性,更年期症状認知,ジェネラティビティの観点から調査を行い,1閉経段階と更年期に対する否定的態度に関連があること,2更年期症状の重篤認知と更年期に対する否定的態度,抑うつ,時間的展望に関連があることが明らかになり,閉経段階が進行することや重篤な更年期症状が心理的にネガティブな影響を及ぼすものの,閉経が終了し,症状が軽減することにより,メンタルヘルスが回復する傾向が認められた。本研究では女性ホルモンの減少量を直接測定していないが,症状の程度から女性ホルモンの減少→更年期症状の重篤化→抑うつなどメンタルヘルスの悪化といったパスが確認された。今後はこうした時間的経過と子の思春期段階との交差性の検討が必要といえる。2.更年期年齢の母親と子との相互交渉の影響について,極端なケースとしての物理的別離を取り上げ,子の離家の観点から母親の子認知や家庭認知,心理的エネルギー配分,ライフスタイルなどの観点から調査を行い,1物理的別離を肯定的に捉えるほど子との関係を肯定的に捉え,心理的エネルギーを子から自己へ再配分し,より充実した生活志向を有していること,2物理的別離による子に対する喪失感の高さとライフスタイルの理想と現実とのギャップに関連がみられたことから,物理的別離の受け止め方が母親の新たなライフスタイル形成に影響すること,3従来から指摘されてきた空の巣現象についてはすべての母親に見られる訳ではないことが示唆された。今後はこうした子との物理的別離の時期と母親の更年期段階との交差性の検討が必要といえる。子の思春期と母親の更年期の交差性の心理的影響について,更年期の進行状況と母親のメンタルヘルスの関連については仮説に即した知見が得られ,追加的に行った子との物理的別離の心理的影響についても一定の傾向を得ることができ,子の思春期の進行との交差性を検討する基礎的知見が得られたが,30年度末に実施予定であった子の学年あるいは学校種の変化によるタイミング効果の影響を検討するための調査を実施のタイミング効果を調整するために31年度6月までの実施に変更したため。子の思春期と母親の更年期の交差性およびそれぞれの相手に対する認知の心理的効果について相互作用的検討を行うための2つの調査を行う予定であり,従属変数と説明変数の再検討,子の思春期範囲の再検討などを行った上で調査計画を確定し,速やかに実施していく。第一調査は当初30年度末までに予定していたが,子の学年あるいは学校種の変化によるタイミング効果の影響を検討するために時期を31年度6月までに変更して実施する。第二調査は,母親の更年期範囲と子の思春期年齢範囲を当初よりも広く見積もることにより,更年期や思春期の前後の時期の影響と身体的変化以外のライフイベントの影響を検討するために31年度10月までに実施する。調査終了後,全体的な結果の集約を進めていく。1.先行研究の検討と新たなモデル構築:思春期にある子とその親それぞれの発達性の認知と相互作用がそれぞれの発達のどのような影響を及ぼすかについて,こうした親子に関するそれぞれの親子関係認知,親と子それぞれに対する相互作用などの観点から文献検討を行った。従来からの研究モデルである親,子それぞれを独立にみた心理的特徴に対する分析がほとんどで,相互の発達状況を考慮した相互作用の観点での研究は得られなかった。そのため,これまでの思春期発達と中年期発達を交差させる新たな研究モデル構築のための検討を行った。とりわけ,独立に親と子の発達が進行しつつ,それらが相互の発達にも影響を与えるといった発達的交差モデルの必要性が明らかになった。2.親子相互関係を観点にいれたメンタルヘルスの検討:1と関わりメンタルヘルスの観点から各発達段階の好発病理と親子間に病理の影響性を文献検討したが,思春期と中年期の発達性交差の影響に関する検討は多くなかった。ただし,遺伝的特徴が類似している親子について,それぞれの発達状況がメンタルヘルスあるいは精神病理の表出のトリガーになる可能性が大きいので,この点を踏まえてメンタルヘルスの研究モデル構築のための検討を行った。3.子が思春期の親の発達性の予備的検討:これまでは中年期の発達的特徴として検討されてきたが,とりわけ思春期に対応する発達段階として,更年期の意識について身体的変化,その受容などについては資料が多くないので,中年期女性に対する予備的調査を行った。その結果,更年期変化の推移やその経験のされ方などにより心理的特徴が異なる傾向が見られた。これまで更年期は中年が個別的に経験されるものとされてきたが,子が思春期にあることの家族的文脈,その個人がどのように思春期を経験したかという発達的文脈についても考慮すべきであることが示唆された。本研究の観点での思春期と中年期を交差させた研究が少なく,先行研究の検討と新たな研究モデル構築に時間を要し,本来予定していた調査が一部実施にとどまっているため,計画よりやや進行が遅れている。

1.子の思春期と母親の更年期の交差性の心理的影響に関わり,母親の更年期の心理的影響について閉経段階,心理特性,更年期症状認知,ジェネラティビティの観点から調査を行い,1閉経段階と更年期に対する否定的態度に関連があること,2更年期症状の重篤認知と更年期に対する否定的態度,抑うつ,時間的展望に関連があることが明らかになり,閉経段階が進行することや重篤な更年期症状が心理的にネガティブな影響を及ぼすものの,閉経が終了し,症状が軽減することにより,メンタルヘルスが回復する傾向が認められた。本研究では女性ホルモンの減少量を直接測定していないが,症状の程度から女性ホルモンの減少→更年期症状の重篤化→抑うつなどメンタルヘルスの悪化といったパスが確認された。今後はこうした時間的経過と子の思春期段階との交差性の検討が必要といえる。2.更年期年齢の母親と子との相互交渉の影響について,極端なケースとしての物理的別離を取り上げ,子の離家の観点から母親の子認知や家庭認知,心理的エネルギー配分,ライフスタイルなどの観点から調査を行い,1物理的別離を肯定的に捉えるほど子との関係を肯定的に捉え,心理的エネルギーを子から自己へ再配分し,より充実した生活志向を有していること,2物理的別離による子に対する喪失感の高さとライフスタイルの理想と現実とのギャップに関連がみられたことから,物理的別離の受け止め方が母親の新たなライフスタイル形成に影響すること,3従来から指摘されてきた空の巣現象についてはすべての母親に見られる訳ではないことが示唆された。今後はこうした子との物理的別離の時期と母親の更年期段階との交差性の検討が必要といえる。子の思春期と母親の更年期の交差性の心理的影響について,更年期の進行状況と母親のメンタルヘルスの関連については仮説に即した知見が得られ,追加的に行った子との物理的別離の心理的影響についても一定の傾向を得ることができ,子の思春期の進行との交差性を検討する基礎的知見が得られたが,30年度末に実施予定であった子の学年あるいは学校種の変化によるタイミング効果の影響を検討するための調査を実施のタイミング効果を調整するために31年度6月までの実施に変更したため。本年度前半にこれまでの文献検討をもとにした研究モデルを確定させ,当初予定よりも若干本調査時期を繰り下げてデータ収集を行い,データ分析を集中的に行うことで,遅れが回復できるものと思われる。子の思春期と母親の更年期の交差性およびそれぞれの相手に対する認知の心理的効果について相互作用的検討を行うための2つの調査を行う予定であり,従属変数と説明変数の再検討,子の思春期範囲の再検討などを行った上で調査計画を確定し,速やかに実施していく。第一調査は当初30年度末までに予定していたが,子の学年あるいは学校種の変化によるタイミング効果の影響を検討するために時期を31年度6月までに変更して実施する。第二調査は,母親の更年期範囲と子の思春期年齢範囲を当初よりも広く見積もることにより,更年期や思春期の前後の時期の影響と身体的変化以外のライフイベントの影響を検討するために31年度10月までに実施する。調査終了後,全体的な結果の集約を進めていく。当初予定した調査より規模が小さかったため,資料整理の謝金が不要となったため。今年度はより大きな規模の調査を予定しているので,その経費に充てる計画である。30年度末までに予定していた調査の実施をタイミング効果を調整するために,31年度6月までの実施に変更したため,こうした状況が発生した。31年度に当初予定した調査に加えて実施することで助成金を予定通り使用する計画である。
軌道エネルギーにもとづく化学反応解析理論

フロンティア軌道論など分子軌道図による化学反応解析理論は反応設計の指針となってきたが、反応経路の評価に必要な精度を持たない。本研究では、史上初の高精度な分子軌道エネルギーをもとに反応軌道論を拡張し、反応経路解析のための反応軌道エネルギー論を開発した。その結果、多くの標準的な反応の最安定経路が電子移動を先駆とし、そうでない場合は別経路を選択する可能性が高いことを立証した。また、価電子・内殻・Rydbergすべての軌道の軌道エネルギーを同時に高精度再現する理論やナノ触媒反応計算へ適用できる世界最高精度レベルの励起エネルギー(バンドギャップ)計算理論の開発にも成功した。当該年度の研究計画では,軌道エネルギーによる軽原子分子の化学反応解析として,反応過程での軌道エネルギー変化にもとづく反応解析法の開発と,反応理論の軌道エネルギーによる理論への拡張を提案していた。この計画通りに研究を遂行し,申請時の研究目的を大きく上回る成果を達成することに成功した。本研究において,主な軽原子分子の化学反応の固有反応座標に沿った軌道エネルギー変化を網羅的に調べ上げた。その結果,長距離補正(LC)密度汎関数法(DFT)を使うと,8割の反応の初期段階において,反応に関与する軌道の軌道エネルギーが変化しないという驚くべき結果を得た。これは,反応の初期段階では電子移動が優先的に起こることを示している。さらに驚くべきことに,これに従わない2割程度の反応はSN2反応,対称反応,それ以外の3種類に分類でき,それら全ての反応が最安定な反応経路に疑問が呈されているか,もしくは異常に遅い反応であることが分かった。さらに,疑問視されている反応経路について,実験結果と一致する反応経路を提案することにも成功した。また,LC-DFTによる半導体バンドギャップの過大評価の問題にも取り組んだ。その結果,そもそもLC-DFTは半導体のバンドギャップを過大評価しているわけではなく,軌道エネルギー差を励起エネルギー差であるバンドギャップと同一視するバンド計算の考え方が間違っていることを明らかにした。さらに,LC-DFTの抱えていた内殻軌道エネルギー過小評価の問題を解決するため,本研究者の開発してきた擬スペクトル領域的自己相互作用補正と組み合わせた。その結果,価電子軌道エネルギーの高精度さを維持もしくは改善しながら,内殻軌道エネルギーを化学的精度にまで改善することにも成功した。それにより,内殻・価電子によらず,励起・IP・軌道エネルギーを同時に高精度再現する史上初の汎関数を開発することに成功した。本研究課題は、本研究者が開発した長距離補正(LC)密度汎関数法(DFT)によってはじめて得られた高精度な軌道エネルギーにもとづく新しい化学反応解析理論の開発、およびLC-DFTによる固体バンドギャップ過大評価の原因解明による金属触媒反応解析法の開発を目的とする。平成25年度は、固体バンドギャップ過大評価の原因解明に焦点をあてた。交付申請書執筆時点では、その原因は擬縮退効果の欠如による核電荷遮蔽の不足にあると解釈していた。しかし、調査の結果、励起エネルギーである固体のバンドギャップが軌道エネルギー差で見積もれる理由は何もないことが分かった。当該年度は13次元的に系を拡張していった場合のバンドギャップと軌道エネルギー差に着目し、その違いを解析した。結果的に、その違いは金属結晶のような励起前後の軌道がほぼ同じ場合のみゼロに近くなること、半導体や絶縁体の結晶など励起前後の軌道が異なる場合には大きな違いを与えることが分かった。また、実際に系を拡張した場合の励起エネルギーを計算した結果、LC-DFTはポリエンのように1電子励起が主であるときにはきわめて高精度な励起エネルギーを与えること、ベンゼン環の入ったグラフェンのような2電子励起の寄与が大きい系では励起エネルギーを過大評価することが分かった。2電子励起寄与はDFTにおいて無視されている。この結果から、LC-DFTによる固体バンドギャップ過大評価の原因は、バンドギャップと軌道エネルギー差との違いと2電子励起寄与の無視にあることが示唆された。当該年度は前年度より開発してきた軌道エネルギーにもとづく化学反応解析法の活用についても議論してきた。議論の結果、この解析法は反応経路の優先度を判断する指標を与えるため、反応解析に最安定エネルギー経路の解析だけでなくダイナミクスによる解析が必要か否かを判断するのに利用できるとの結論に至った。本研究課題は、本研究者が開発した長距離補正(LC)密度汎関数法(DFT)によって初めて得られた定量的な軌道エネルギーにもとづき、簡便な化学反応解析理論を開発することを目的とする。実施計画通り、LC-DFT計算によって定量的に得られた軌道エネルギーを使い、軌道エネルギーにもとづく新しい反応解析理論を開発してきた。その結果、反応初期段階におけるHOMO-LUMOギャップ(あるいは反応に関与する占有・非占有軌道エネルギーギャップ)の傾きが小さい反応経路が最低エネルギー経路よりも優先的に選択されることを明らかにし、それは反応が電子移動で進行するからであることを明らかにしている。昨年度は、この軌道エネルギーにもとづく反応解析理論の理論面での検証を行なった。その結果、フロンティア軌道理論の拡張として理論を再構築することに成功した。すなわち、この理論はフロンティア軌道論の理論上の問題点を解決することが示された。また、本研究課題ではLC-DFTが過大評価するとされてきた半導体バンドギャップ計算の問題を解決することも目的としている。実施計画通り、スピン・軌道相互作用を取り込んだLC-TDDFTを開発して応用計算も行なったが、問題を解決しなかった。

昨年度着目したのは2電子励起配置効果をTDDFTに簡便に取り込む方法であるスピンフリップ(SF)時間依存(TD)DFTである。LC-DFTとSF-TDDFTとを組み合わせた計算プログラムを開発し、LC-TDDFTへの2電子励起配置の取り込みに成功した。この方法で拡張系の励起エネルギー(=バンドギャップ)の計算を行った結果、1次元オリゴアセン系について、バンドギャップが改善することを確認した。しかし、1次元ポリエン系については、LC-TDDFTで高精度に励起エネルギーを与えるのに対し、SF-LC-TDDFTでは大きく過小評価することも確かめられた。本研究課題は、本研究者が開発した長距離補正(LC)密度汎関数法(DFT)によって初めて得られた高精度軌道エネルギーにもとづく簡便な反応軌道エネルギー論の開発を目的とする。当該年度も研究計画に従い、反応軌道エネルギー論の理論的基礎づけと半導体バンド解析に向けた2電子励起効果を取り込んだスピンフリップ(SF)LC-時間依存(TD)DFTの開発に取り組んだ。まず、開発してきた反応軌道エネルギー論を従来の反応軌道論の理論的拡張として基礎づけることに成功した。反応軌道論のコンセプチュアルDFTの軌道エネルギーにもとづく理論への拡張として反応軌道エネルギー論を位置づけた。それにより、軌道エネルギー論の解析結果の物理的な意味づけや反応軌道論の適用性を明確化できた。また、SF-LC-TDDFTによる半導体を含む拡張系のバンド(励起状態)計算を行なってきた。検証の結果、前年度までの結論とは異なり、1次元系のポリエンやオリゴアセンについて、SF-LC-TDDFTはきわめて高精度だが圧倒的に計算時間のかかるab initio多参照理論なみの高精度で励起エネルギーを与えることが分かった。このような高精度なTDDFTは史上初であり、TDDFTの究極目標を少なくとも1次元系計算においては達成することができた。さらに、研究計画通り、反応軌道エネルギー論にもとづく燃料電池の酸素還元反応など金属触媒反応の活性評価法の開発にも取り組んできた。計画にもとづき、白金およびその合金触媒上の燃料電池の酸素還元反応解析に向けた白金ナノ粒子モデル計算を行なってきた。しかし、周期的白金表面と異なり、白金ナノ粒子は酸素吸着による構造変化がきわめて大きく、この計算は当初考えていたより圧倒的に難しいことが分かった。金属ナノ粒子触媒反応理論の構築は、物性分野との連携も必要とする今後の重要な研究課題となるであろう。フロンティア軌道論など分子軌道図による化学反応解析理論は反応設計の指針となってきたが、反応経路の評価に必要な精度を持たない。本研究では、史上初の高精度な分子軌道エネルギーをもとに反応軌道論を拡張し、反応経路解析のための反応軌道エネルギー論を開発した。その結果、多くの標準的な反応の最安定経路が電子移動を先駆とし、そうでない場合は別経路を選択する可能性が高いことを立証した。
コムギ・エギロプスの葉緑体ゲノムにみられる変異集中領域の構造解析

当初予定していたコムギ・エギロプス属植物の5種(<Triticum>___ー<aestivum>___ー, <Aegilops>___ー<crassa>___ー, <Ac>___ー. <sequarrosa>___ー, <Ac>___ー. <caudata>___ー, <Ac.>___ー<ovata>___ー)の変異集中領域約4.5kbpのDNA sequenceを決定し、DNA構造を詳細に解析した。タバコの相当する領域と比較することにより、コムギ固有な遺伝子再配列を発見した。これは遺伝子の転位であるが塩基配列の比較からこの転位は短い(412muculeotides)反復配列を介した非正統的組み換えによるものであると結論づけた。また、コムギ・エギロプス属の葉緑体DNA相互、コムギグル-プとイネの塩基配列を比較して、それぞれのゲノムでみられる欠失には、短い反復配列(5ー20bP)を介したものも含まれ、DNA複製酵素・DNA組み換え酵素のそれぞれが欠失に関与しているものと結論づけた。葉緑体ゲノムでみられる欠失の機構は、バクテリア・プラスミドのそれと対応していた。この領域全体はATーrichであり、哺乳動物ゲノム中に散在してみられるSINES(Short Interspersed Rcpeated Sequences)配列と構造上の共通点がみられた。これらの葉緑体ゲノムの変異集中領域と相同な配列が、ミトコンドリア、核ゲノムでも再編成した形で検出された。このことは、この領域がゲノムをこえて転位していることを示唆する。この領域には、偽<rpl>___ー23遺伝子も含めて5つの遺伝子が存在する。各遺伝子の塩基配列を比較することにより、コムギ・エギロプス属という近縁な植物の葉緑体DNAに働く選択圧を特徴づけた。さらに、この領域のそれぞれの遺伝子に異なる淘汰圧がかかっていることを明らかにした。DNA塩基の置換率から、コムギ・エギロプス属植物の分化した時期、コムギグル-プが他のイネ科植物のグル-プ(イネ、トウモロコシ、オオムギ)から分化した時期を推定した。コムギ・エギロプスの葉緑体ゲノムの変異機構を特徴づけるため、変異が集中しているrbcL-petA遺伝子付近約4.5kbpに異なったDNA構造をもつ3種Triticum aestivum,Aegilops crassa,Ae.squarrosa(T.aestivumを基準にするとAe.crassaは約800bpの挿入、Ae.squarrosaは約300bpの欠失をもつ)をpUC119のHindIII-PsiI siteにクローニングした。Bami HI-KpnI消化後、ExoIII-Mung beanmicleaseによるDeletion mutantsを作成するKilobase sequencing法により塩基配列を決定した。この部分を全塩基配列が決定しているタバコ・ゼニゴケのcpDNAと比較すると、コムギではタバコのOpen reading frameの1つ(ORF512)が見当たらず、代わりに本来逆位反復配列内に存在するリボゾームタンパク質遺伝子(rpl23)が位置していた。

I.aestivum,Ae.squarrosaの葉緑体ゲノムの欠失をおこした部位とAe.crassaのそれに相当する部位にそれぞれcATTTTTTT(A sequenceと呼ぶ)、ATTAT(S sequence)という共通配列が存在した。Ae.crassaのcpDNAにはA sequence,S sequenceとも2セット反復配列を形成して存在する。このことはAe crassa型の葉緑体ゲノム(T.monococcum,Ae bicornis,Ae.sharonensis等が含まれる)の共通配列内で分子内組換えを起こして、それぞれの欠失が生じてきたことを示している。Ae.crassaの2つのA sequence内の分子内組換えによってT.aestivumの葉緑体ゲノムが、S sequence間の分子内組換えによってAe.squarrosaの葉緑体ゲノムが生じてきた。従ってどちらの構造変異も一つの分子内組換えで説明できる。これは葉緑体ゲノムの構造変異の機構を提唱したものである。この機構の一般性を証明するために来年度この変異集中領域に関して上記3種とは異なるDNA構造を有する2種Ae.caudata,Ae.ovataの葉緑体DNAの塩基配列を今年度の方法に従って決定する予定である。当初予定していたコムギ・エギロプス属植物の3種(Triticum aestivum,Ae-gilaps crassa,Ae squaradsa)の葉緑体ゲノムの変異集中領域約4.5kbpのDNA segucncingを完了させ、この領域のDNA構造を詳細に解析した。タバコの相当する領域と比較することにより、新たな葉緑体ゲノムでの遺伝子再配列を発見した。これは遺伝子の転位であるが、塩基配列の比較からこの転位は短い(412塩基)反復配列を介した非正統的組み換えによるものであると結論づけた。また、コムギ・エギロプス3種の塩基配列を相互に比較して、それぞれのゲノムでみられた欠失も短い(59塩基)反復配列を介した分子内組み換えによるものであると結論づけた。これらのDNA再編成が特殊な2次構造と関連しているのではないとの作業仮設をたて、変異部位の2次構造を解析した。すると、遺伝子が非相同的に転位して挿入された領域、欠失が生じた共通配列を含む領域に共にtRNA類似の2次構造がみられ、ゲノムの再編成が特殊なDNAの2次構造と関連して生ずることが示唆された。この領域全体は、AT-richであり、哺乳動物ゲノム中に散在してみられる反復配列と構造上の共通点がみられた。コムギ属の葉緑体ゲノムの変異集中領域と相同な配列がミトコンドリア、核ゲノムでも再編成した形で検出された。特に細胞質ゲノムである葉緑体・ミトコンドリア間でDNA断片のやりとりをおこなっていることが知られているが、他のイネ科植物では、ミトコンドリアゲノム内に相同配列が検出される変異集中領域に隣接したrbcL(リブロ-ス=リン酸カルボキシラ-ゼ大サブユニット)遺伝子、rpl23'(リボゾ-ムタンパク質L23)偽遺伝子がコムギミトコンドリアゲノム内には検出されず、細胞質ゲノム間のやりとりの不安定性が示された。当初予定していたコムギ・エギロプス属植物の5種(Triticum aestivum,Aegilops crassa,Ac.sequarrosa,Ac,candata,Ac.ovata)の変異集中領域約4.5kbpのDNA sequenceを決定し、DNA構造を詳細に解析した。タバコの相当する領域と比較することにより、コムギ固有な遺伝子再配列を発見した。
事故・故障時にパイロットの操縦を支援する飛行制御系の構築

研究結果をまとめると共に、研究成果の広い社会還元を目指した。これまでに提案したHACM architectureをシステムとして完成させ、それがどのように航空安全の確保に役立つのか明示した。具体的には、過去にパイロットのヒューマンエラーによって引き起こされた航空機事故(平成14年10月21日・浜松市海上で起きた日本航空B747の航空機事故)を再現し、HACM architectureを組み込んだフライトマネージメントシステムを開発することによって航空機事故を防止できることをシミュレーションと実験により検証した。また、平成18年10月から平成19年3月までの6ヶ月間、フランスのパリ郊外にあるEUROCONTROL EXPERIMENTAL CENTREにて研究を実施した。EUROCONTROL EXPERIMENTAL CENTREは、ヨーロッパの航空管制システムを統括している研究開発機構であり、次世代管制システムの実現に向けて、これまでに筆者が提案した人間と自動化の協調制御システムの適用を検討した。欧米では20年後をめどに航空管制システムの大改革を目指し、研究開発が現在進行中である。欧州では、筆者の留学先であるEUROCONTROL EXPERIMENTAL CENTREが主導で研究開発を実施しており、現地での状況を把握して日本の研究機関に情報に提供した。EUROCONTROLで実施した研究結果報告書はユーロコントロールの出版物としてウェブ上で公開されることが決定している。パイロットの操縦特性を把握するために、パイロットを線形モデルとして表現し、操縦分析を行った研究が数多く発表されている。しかし、実際のパイロットの操縦には非線形性が含まれることが指摘されており、パイロットの操縦を線形モデルとして近似し、操縦を分析することが適切であるか議論の余地がある。そこで本研究は、さまざまな操縦対象について航空機のピッチ角操縦を模擬したシミュレータ実験を行い、得られた操縦データを対象に、操縦の非線形分析を実施した。本研究では、ニューラルネットワークを利用し、視覚情報を感知してマニュアル操縦を行う操縦者を、フィードフォワード操作とフィードバック操作に対応する2つの内部モデルから構成される非線形モデルとして表現した。次に、シミュレータ実験から得た操縦データより2つの内部モデルを同定した。そして、構築した内部モデルについてシミュレーションを行った。得られた時間履歴とFFT解析結果より、熟練した操縦者のフィードバック操作には無視できない非線形成分が含まれることがわかった。操縦を行う際、生理的限界(視覚情報を感知する際の遅れ等)によって、目標とするピッチ角と現在のピッチ角との誤差が生じる。熟練者は、誤差を軽減するために、高周波補償により進み補償を代用することが示唆された。この性質は、ピッチ角操作の指令が与えられた直後に表れ、まず誤差を小さくする方向に操縦桿を素早く操作し、次にピッチ角の応答が大きくなり過ぎるのを抑えるために操縦桿を逆の方向に操作するという操縦法に対応することが示された。これらの分析結果より、熟練者は自らの生理的限界の中で状況に合わせて操縦方法を決定しており、その結果、パイロットの操縦に非線形性が含まれると考察した。最後に、セスナ機のピッチ角操縦についてシミュレータ実験を行い、非線形分析結果が実際の航空機の操縦に応用できることを示した。欧米や日本でも、次世代航空輸送システムの実現に向け、飛行経路の決定・管理を行う高度な自動化技術の研究・開発が現在進行中である。しかし、パイロットが操縦のループに含まれる場合、航空機を与えられた飛行経路に誘導する技術は確立されていない。そこで本研究は、本来ヒューマンエラーはなくすことができないというエラートレラントの思想に基づき、ヒューマンエラーが直接事故に繋がることを防ぐためにパイロットと自動操縦装置(自動制御系)の協調制御システムの開発を行った。具体的には、パイロットのヒューマンエラー、または自動操縦装置の不適切な操縦が航空機事故に繋がることを防ぐ協調制御システム:Human Asa Control Module architecture(HACM architecture)を提案した。協調制御システムの基本アルゴリズムは4つの過程から構成される。1)パイロットと自動操縦装置が航空機に同時に与える制御入力と与えられた飛行経路を感知する。2)2つの制御入力がそれぞれ航空機に与えられた場合の航空機の運動を予測する。3)予測した航空機の運動と与えられた飛行経路間の誤差を計算する。4)誤差の値に応じてそれぞれの制御入力に重み付けして調節し、航空機に与える制御入力を生成する。以上の4つの機能を持つ協調制御システムを導入し、パイロットまたは自動操縦装置が不適切な操縦を行った場合、その入力を操縦のループから外すことにより、航空機を与えられた飛行経路に安全に追随させる技術に関する研究を実施した。HACM architectureの有効性を確認するため、航空機の縦運動に提案機構を適用し、フライトシュミレータ実験を実施した。その結果、提案機構を利用すると、PIO(Pilot Induced Oscillation)が引き起こされた場合や自動操縦装置が不適切に作動した場合(急なピッチ上げ等)等においても有効であることが確認されている。また、HACM architectureに大気の擾乱と航空機のダイナミクスの同時推定をオンラインで行うカルマンフィルタを実装しある程度の推定誤差が含まれる情報を利用した場合において、ロバスト性が確認されている。

また、平成18年10月から平成19年3月までの6ヶ月間、フランスのパリ郊外にあるEUROCONTROL EXPERIMENTAL CENTREにて研究を実施した。EUROCONTROL EXPERIMENTAL CENTREは、ヨーロッパの航空管制システムを統括している研究開発機構であり、次世代管制システムの実現に向けて、これまでに筆者が提案した人間と自動化の協調制御システムの適用を検討した。欧米では20年後をめどに航空管制システムの大改革を目指し、研究開発が現在進行中である。欧州では、筆者の留学先であるEUROCONTROL EXPERIMENTAL CENTREが主導で研究開発を実施しており、現地での状況を把握して日本の研究機関に情報に提供した。EUROCONTROLで実施した研究結果報告書はユーロコントロールの出版物としてウェブ上で公開されることが決定している。
架橋安定化を基盤とするペプチドプローブの動態最適化と高感度イメージング手法の構築

ペプチドは高い標的認識性を有し、核医学領域でも診断用・治療用のプローブとして有効である。一方で、生体内での不安定性が動態に影響し、放射標識後の精製が困難であるなど中分子であるペプチド特有の性質が診断薬・治療薬の開発難度を高めており、有効な動態制御法、精製法の確立がペプチド性プローブ開発の発展に不可欠である。本研究では、不安定ペプチドの架橋による分解制御に着目し、「架橋構造のスクリーニングによる動態制御」と「放射標識によるペプチド安定化」の二点を特徴とした新たなペプチドプローブ開発法を提案する。本手法は、ペプチドが直面する動態制御の困難さ、放射標識後の分離精製の問題点を解決し得る。
「小学校・中学校・高等学校の共通教材（古文）」の段階的・系統的な指導に関する研究

本研究は、小学校・中学校で全教科書に採用され、重複教材となっている「春はあけぼの」の小学校・中学校における授業改善を目的としている。本実践では、「春はあけぼの」で使われている文章構造を使って、「わたしの『春はあけぼの』」を書く活動を展開する。これらの活動により、「清少納言のものの見方や考え方」の観点を実感的に理解していく方法を試行する。1年目は、「授業モデル」のアウトラインの作成を目的として、1戦後の古典指導の大きな変遷の確認、2実態調査・授業観察、3共通教材の作品研究、及び指導法の先行研究を主として行った。1研究を開始するにあたり、現代における古典指導を構築するにために、戦後の学習指導要領における古典教育の大きな変遷を、それぞれの時代的な背景と対照することでまとめた。共通教材が出現した背景を、平成20(2008)年の小学校・中学校、平成21(2009)年の高等学校の学習指導要領が改訂され、小学校・中学校・高等学校すべての学習指導要領に「伝統的な言語文化に関する事項」が導入された経緯から明らかにした。2これまでの研究成果を小学校・中学校の国語部会が共同開催した「教育研究集会」において講演した。研究集会に参加した、小学校・中学校の教員対象に、共通教材である「枕草子(第一段)」と「漢詩(春暁)」に関する指導方法について意見交換を行った。その結果、小学校・中学校において当該教材の指導方法に実質的な違いがみられないことを確認した。その後、実験的に「枕草子(第一段)」を小学校・中学校で段階的に指導するための「授業モデル(概略)」の作成を試みた。3今回は、中学校・高等学校の共通教材として「枕草子」の実践史を整理した。中学校段階で、1興味・関心・親しみの喚起→2音読・表現を通し、清少納言のものの見方・感じ方・考え方の理解・学習者のものの見方の育成→高等学校段階で、3類聚的章段の内容と文体的特徴を反映した創造的表現→4創造的表現と原章段と比較による特色の理解、5清少納言のものの見方・感じ方・考え方の理解と評価、学習者のものの見方・感じ方・考え方の拡充、といった系統性を明らかにした。1年目の研究は全体的におおむね順調に進展している。実態調査・授業観察から得た情報と共通教材の作品研究、及び指導法の先行研究で得られた知見を基盤として、「枕草子(第1段)」の「授業モデル」のアウトラインを作成中である。2年目は、小中高における古文の共通教材の中から、主に「春はあけぼの(枕草子初段)」の授業化を取り上げ、以下の3点の研究を進めた。11年目に設定した「授業モデル」のアウトラインにしたがい、実践の目的・内容・方法(言語活動)を、学会、講演会や研究会の場で現場の実践者と検討することを通して、実効性の高いモデルに修正した。さらに、文学研究と国語教育学研究の知見を総合することで、新しい視点からの教材観を考案した。2上記1で設定した実効性の高い「授業モデル」のアウトラインにしたがって、高知大学教育学部附属小学校及び中学校で実践するための学習指導案を作成した。小学校教諭・中学校教諭との事前検討を通して、教材研究の成果を学習指導案に反映するだけでなく、実際の小学生・中学生が主体的に取り組めるように、特に言語活動の面を修正した。3上記2で作成した学習指導案にしたがい、高知大学教育学部附属小学校において、平成29年3月7日10日に4時間の検証授業を行った。授業の様子はビデオカメラ等で記録してデータを集積した。ビデオカメラの映像による記録に加えて、ワークシートによる児童の記述と事後の実践に関する統括の検討会において、小学校教諭・中学校教諭からの実感的な意見や感想を収集した(中学校の実践に関しては、平成29年5月に実施予定)。以上の、教材研究、学習指導案、検証授業のデータを用いて小学校実践に関する分析を開始している。研究の全体像としては、小中高の古文の共通教材4作品を取り上げる予定であったが、授業化に至る以前の教材観の確立に時間を要し、結果的に「春はあけぼの(枕草子初段)」を授業化するまでとなった。本研究においては、小学校・中学校に共通する「春はあけぼの」の学習指導の課題を、ア.音読や暗唱に終始し、読みに機能しない指導、イ.「昔の人のものの見方や感じ方」を知ることに繋がらない、書き換え(創作)を中心とした指導、ウ.内実が明確化されないままになされている「春はあけぼの」の「昔の人のものの見方や感じ方」の指導という3点に整理した。本研究ではこれらの課題を解決する方策を考案し、小学校・中学校の教員と連携・協働して具体的に学習指導案を作成して授業化を試みた。たとえば、イ.「昔の人のものの見方や感じ方」を知ることに繋がらない、書き換え(創作)を中心とした指導の克服に関しては、次のように取り組んだ。(1)小学校本文の「さらなり」「言ふべきにあらず」「言うべきにもあらず」などのキーワードによって、「(1)みんながいいと考えるもの」と「(2)作者が『これもいい』と思うもの」を識別し、「昔の人のものの見方や感じ方」の内実を把握する。(2)中学校『古今和歌集』の四季における典型的景物と「春はあけぼの」を比較し、「清少納言の表現の工夫1」(当たり前のもとはあえて取り上げない」ことを発見させる。また、本文の「さらなり」「言ふべきにあらず」

「言うべきにもあらず」などのキーワードによって、「(1)みんながいいと考えるもの」(伝統的な美意識)と「(2)作者が『これもいい』と思うもの」(清少納言の美意識)が識別され、清少納言独自の美意識が強調されていることを「清少納言の表現の工夫2」(一般的に好まれないものを評価する)に気づかせることで、「昔の人のものの見方や感じ方」の内実を把握させる。このように、小学校・中学校における学習の目的・内容を段階的・系統的に設定する指導を構想し展開した。本研究では、目的・内容の設定に、「春はあけぼの」を対象とする文学研究の成果を取り入れたことも大きな特徴である。本研究は、小学校・中学校で全教科書に採用され、重複教材となっている「春はあけぼの」の小学校・中学校における授業改善を目的としている。本実践では、「春はあけぼの」で使われている文章構造を使って、「わたしの『春はあけぼの』」を書く活動を展開する。これらの活動により、「清少納言のものの見方や考え方」の観点を実感的に理解していく方法を試行する。2年目の研究では、まず「枕草子(第一段)」における「授業モデル」のアウトラインについて、1年目の成果を基盤とし、さらに作品研究の観点から補足することで、より実効性の高いモデルとするよう工夫する。次に、上述したアウトラインに基づき、具体的な指導の方法を構想し小学校・中学校用の「学習指導案」を作成する。さらに、作成した「学習指導案」を、附属小学校・附属中学校の授業において実践する。その際、1児童生徒が記述したワークシート、2児童生徒の質問紙への回答、3実践者と研究者による考察、4実践者の実感的な感想等の検証するための資料を収集する。2年目に実施した検証授業のデータを分析・考察し、カリキュラムと「授業モデル」の修正を行う。その際、必要があれば、追加の検証授業を実施する。今回の研究の一環として行った高知大学教育学部附属小学校と同中学校における検証授業における学習指導案は、分析・考察の結果とともに、刊行物(「高知大学教育学部研究報告」を予定)を通して公開する。国語科教育参加を予定していた学会2回が、校務との日程調整がつかず欠席となったため、旅費が不要になったため。さらに、資料整理等を研究者3人で分担して行ったため、人件費が不要となったため。参加を予定していた学会2回が、体調不良(インフルエンザ)と校務との日程調整がつかず欠席したため、旅費が不要となった。さらに、授業実践を附属小学校と同中学校で行ったため、人件費・謝金等が不要となったため。今年度は昨年度不参加だった学会に参加できる見通しである。さらに、研究の視点にアクティブ・ラーニングを取り入れることを予定しているため、さらなる学会・研究会への参加を見込んでいる。今年度は昨年不参加だった学会、研究会に出席できる予定である。さらに、追加の検証授業において、公立の小中高の教諭等に支払う人件費・謝金等が発生することを見込んでいる。
イタリア人宣教師と日本語-イエズス会士ヴァリニャーノとサレジオ会士チマッティ-

本研究は、1579年(天正7年)に初来日し、以後さらに2度来日したイエズス会士アレッサンドロ・ヴァリニャーノと、1926(大正15)年に来日したサレジオ会士ヴィンチェンツォ・チマッティについて、日本語・日本文化に対するアプローチを主軸に据えて考察する異文化コミュニケーションの史的研究である。両者には共通点が多く存在することが調査から判明した。自らの日本語習得は高水準には達しなかったものの後進のための教育システム作りが奏功し、さらにはアコモダチオ(accommodatio)の精神を異文化コミュニケーションの一手法として実践できたことが両者の名を現在に残すことに繋がった。本研究は、イエズス会士ヴァリニャーノAlessandro Valignano (15391606)とサレジオ会士チマッティVincenzo Cimatti(18791965)を「宣教師と日本語」という観点から比較対照するものである。異文化コミュニケーションを通時的に分析・記述する「異文化コミュニケーション史」の研究をイタリア語話者の日本語習得に主眼を置いて実践することを目的としている。平成20年度科研費若手研究(B)に採択された『異文化コミュニケーションの史的研究-ヴィンチェンツォ・チマッティと日本語-』(研究期間:2年、課題番号:20720143)の発展的研究であるため、平成21年度の研究成果を本年度(平成22年度)に「ヴィンチェンツォ・チマッティと日本語-学習の方法-」(『サレジオ工業高等専門学校研究紀要』第36号所収)にまとめ、そこから平成22年度の研究目的たる「ヴァリニャーノ日本語学習関係文献収集及び調査」へと内容を深化・拡張させた。すでにヴァリニャーノに関して現段階で必要な文献はほぼ収集を完了したし、イエズス会聖三木図書館(東京都千代田区)等での調査活動からも平成23年度・平成24年度の研究の道筋がより明確となった。同じイタリア籍であっても時代の違いがそのまま大きくイタリア国およびイタリア語の違いという背景的情報の重要な差異に繋がるため、より広角的な視野にたった上で、両宣教師の日本語及び日本文化に対する姿勢・理解を調査研究することが必要との認識に達した。大局的な視点を失うことなく精緻な記述を研究期間満了時に完成させることを改めての目標としたい。(689文字)本研究は、イエズス会士ヴァリニャーノAlessandro Valignano(15391606)とサレジオ会士チマッティVincenzo Cimatti(18791965)を「宣教師と日本語」という観点から比較対照するものである。平成22年度の研究成果を本年度(平成23年度)に「アレッサンドロ・ヴァリニャーノとヴィンチェンツォ・チマッティ(I)研究序説」(『サレジオ工業高等専門学校研究紀要』第38号所収)にまとめ、そこから平成23年度の研究目標たる「イタリア語話者の第二言語習得・日本語習得に関する文献収集及び検討」へと内容を深化・拡張させようと試みた。チマッティ資料館(東京都調布市)、イエズス会聖三木図書館(東京都千代田区)等での調査活動に加え、キリシタン学研究の中心的役割を担う組織である「キリシタン文化研究会」に入会することで他の研究者より有益な助言を得ることができた。上記紀要論文で、同じイタリア籍であっても時代の違いがそのまま大きくイタリア国およびイタリア語の違いという背景的情報の重要な差異に繋がることを論じ、イタリア語話者の第二言語習得という側面からよりも、イタリア人宣教師の日本語観という側面から両者を比較検討する方が学術的意義及び有効性が大きいという理解・判断に至った。そのため、平成23年度の研究目標を若干修正し、「イタリア語話者の第二言語習得・日本語習得に関する文献収集及び検討」から「イタリア人宣教師ヴァリニャーノとチマッティの日本語観に関する文献収集及び検討」へと変更したが、これは単なる軌道修正ではなく、より確実且つ信頼性のある研究成果へと繋がる改善となった。この方向性のもと、平成23年度も必要にして十分な資料を収集し検討することができたので、成果を順次発表していきたい。(754字)本研究は、イエズス会士ヴァリニャーノAlessandro Valignano(15391606)とサレジオ会士チマッティVincenzo Cimatti(18791965)を「イタリア人宣教師と日本語」という観点から比較対照するものである。3年計画の2年目である昨年度(平成23年度)の研究成果を最終年度である本年度(平成24年度)に「アレッサンドロ・ヴァリニャーノとヴィンチェンツォ・チマッティ(II)日本派遣の背景」(『サレジオ工業高等専門学校研究紀要』第39号所収)及び「アレッサンドロ・ヴァリニャーノとヴィンチェンツォ・チマッティ(III)ヴァリニャーノと日本語」(『サレジオ工業高等専門学校研究紀要』第40号所収)にまとめた。

平成23年度の研究目標を「イタリア語話者の第二言語習得・日本語習得に関する文献収集及び検討」から「イタリア人宣教師ヴァリニャーノとチマッティの日本語観に関する文献収集及び検討」へと若干修正したため、より確実且つ信頼性のある研究成果へと繋げることができ、本年度(平成24年度)の目標である「ヴァリニャーノ日本語学習関係文献とチマッティ日本語学習関係文献の比較対照分析及び記述」への展開が可能となった。チマッティ資料館(東京都調布市)での調査活動及びキリシタン学研究の中心的組織「キリシタン文化研究会」における他の研究者との意見交換を通じて、ヴァリニャーノが実践した「適応主義」のアプローチをコミュニケーション論的観点から再考し、同じ見地からチマッティのアプローチを検証した上で、両者を比較対照分析することの学術的意義が大きいという判断に至った。「適応主義」は言語の習得に寄与するところ大きく、特に学習の動機付けに関連性が見いだされる。ヴァリニャーノとチマッティ本人の習得した日本語運用能力が限定的であったとは言え、同時期に来日した他の宣教師・修道士の日本語習得事例を考えれば、日本語学習者の基本的な姿勢として効果的なアプローチであったと考えられる。(790字)より確実且つ信頼性のある研究成果に繋げるため、平成23年度の研究目標を「イタリア語話者の第二言語習得・日本語習得に関する文献収集及び検討」から「イタリア人宣教師ヴァリニャーノとチマッティの日本語観に関する文献収集及び検討」へと改善したが、結果的にはその変更が順調な研究活動へと結びついた。より確実且つ信頼性のある研究成果に繋げるため、平成23年度の研究目標を「イタリア語話者の第二言語習得・日本語習得に関する文献収集及び検討」から「イタリア人宣教師ヴァリニャーノとチマッティの日本語観に関する文献収集及び検討」へと改善したが、これは申請時に記載した「研究期間3年間での達成目標」である「(1)ヴァリニャーノの日本語学習に関する文献を収集し、その学習の足跡を辿り記述すること」と「(2)ヴァリニャーノとチマッティの日本語学習の過程とその結果を比較対照し、異文化コミュニケーション史研究として、母語イタリア語の影響に着目しつつ、両宣教師の努力・格闘・苦悩の過程を明らかにすること」という2点に対して、より効率的なアプローチとなった。そのため、今後は当初の予定通り、平成24年度目標「ヴァリニャーノ日本語学習関係文献とチマッティ日本語学習関係文献の比較対照分析及び記述」に向けて研究に従事する予定である。
水面上に流出した原油の焼却除去に関する研究

1989年アラスカ湾,1991年ペルシャ湾,1992年スペイン,1993年スコットランド,アンダマン海と原油流出事故が続いているが,環境に与える影響を考えると流出原油はその場で焼却するのがよいと考えられている。日本近海ではそのような流出原油の焼却は周囲への影響を考えると困難であろうが,流出原油の燃焼性状を把握することは不慮の火災に対処するためにも必要である。しかしながら,石油類の表面に沿った火炎の伝播については油層のかなり厚い場合についての研究が中心であり,水面上に浮遊している薄い油膜のような条件では研究が行われていなかった。そこで本研究では水面上に薄い油膜が浮遊している場合の火炎伝播について実験的研究を行った。実験装置は幅が200,長さ1850,深さ200mmの水槽である。水槽に溜めた水の上に油膜をつくり,一端で点火して火炎伝播の様子を観察し,火炎伝播時の温度等について測定を行った。水槽にはジャケットを被せてジャケット内に一定温度の水を流して水槽内の水温を制御した。石油類としてはデカンとヘキサン等を混合して試験油の引火点を調整し,室温条件で引火点以下の温度範囲の測定ができるようにした。このような引火点以下の温度領域では石油類上の火炎伝播は,液体内に生じる表面張力による流れに支配されることが知られている。実際,今回の実験から,かなり油膜の薄い場合にも表面張力流が生じており,火炎の伝播速度は表面張力の大きさを表わすマランゴニ数に依存することが確かめられた。ただし,表面張力流が速いと火炎の伝播速度も大きくなるというわけではなく,表面張力流が速くなると逆に火炎の伝播速度は小さくなることが分かった。これは今回の実験ではマランゴニ数を大きくすると液温が低くなることによる。以上,薄い油膜の場合にも引火点が低い,または液温が高いと火炎伝播速度が大きいことが分かった。
マイクロ流路内輸送型液中プラズマの生成と制御

3Dプリンタによるマイクロ流路に微細気泡と液体の混相媒質を流し,パルス電圧を印加することによって多数のミクロな液体とプラズマと接触する系を実現した.この系はナノ粒子合成,水中有機物の分解,過酸化水素合成に応用可能であり,多孔質体の流路構造設計によるプロセス制御の可能性も示した.また,プラズマの直接的効果が及ぶ液面直下の極薄マイクロ反応場を利用することにより,先例のないナノ粒子含有薄膜の形成プロセスを実現した.その際,ナノ粒子の高密度化や粒径均一化の可能性を示した.さらに,大気圧プラズマ弾丸がマイクロ流路に伝搬することも確認し,連続多孔体である骨再生足場の親水化処理に利用可能であることを示した.3Dプリンタを用いて製作された格子状多孔質誘電体に微細気泡と液体の混相媒質を流し,パルス電圧を印加することによって,多数のミクロな液体とプラズマと接触する系(三次元集積化マイクロソリューションプラズマ)を実現した.この系で金ナノ粒子を合成する際に,多孔質体の空孔数を14×7から3×7に低下させると,金ナノ粒子の粒径分布が40.6±16.4 nmから34.5±10.6 nmとなり,粒径分布の広がりが約6 nm抑制された.これは,当初目的とした液相厚が異なることによって液中反応の均一性が変化したためであると考えられる.但し,金ナノ粒子が導電性であるために,多孔質誘電体の表面が導電性をもち,長時間のプロセスが困難であることが明らかとなった.この対策として,固体と接しない細い液体ジェットにプラズマが接する系を実現することにより,同様の金ナノ粒子の合成が可能であることを明らかにした.3Dプリンタを用いた三次元集積化マイクロソリューションプラズマの適用先として,多孔質誘電体の表面の導電性変化の懸念が無いメチレンブルー分解に適用し,メチレンブルー分解が高効率で可能であることを明らかにした.また,マトリックス支援レーザー脱離イオン化質量分析によって,これまで十分に明らかにされていなかった液中プラズマ中でのメチレンブルー分子の分解反応過程の詳細を明らかにした.更に,浸透圧調整された水溶液中の大腸菌を当該三次元マイクロソリューションプラズマによって殺菌することが可能であることを明らかにした.また,まだ詳細は解明されていないが,当該三次元マイクロソリューションプラズマによって脱イオン水を処理した後,その水を用いた浸透圧調整水溶液を調整すると,その調整水に大腸菌を殺菌する能力が備わっており,製造直後よりも24時間室温大気中で放置した処理水を用いた方が,高い殺菌能力を有することを明らかにした.3Dプリンタ技術を利用することによって,本計画開始前に行っていたランダムな多孔質体では不可能であった設計された多孔質体を利用できるようになった.これは,計画開始前からの大きな前進であると考えている.これにより,マイクロ流路の流路構造を意識的に変えるが可能となった.本年度は,ナノ粒子の合成において,マイクロ流路の流路構造を意識的に変えた実験を行った.その結果,単分散には至らなかったものの,粒径分布の幅を狭くすることができることができた.これは,プラズマと接する溶液の厚みが薄くなったことにより,溶液中の反応の均一性が向上したためであると考えられ,当初期待していたマイクロ化学の効果がプロセス結果に表れたものと考えている.但し,導電性のナノ粒子を合成するプロセスでは,多孔質誘電体の表面が導電性をもつようになるため,長時間のプラズマ生成が困難であることが明らかになった.これは当初予測していなかったことであったが,液体が固体と接しない微小ジェット流にプラズマを作用させる方式を適用することによって,この問題を回避することができた.上記のようなプラズマ維持時間の短縮に関する懸念が無い応用例である水中有機物の分解では,これまでに多数の報告がありながら,その反応メカニズムが明確にされていなかったメチレンブルー分子の分解過程の詳細を明らかにすることができた.さらに,殺菌への応用可能性を探索した際には,プラズマ処理した水に殺菌能力が備わっていること,並びに,処理水製造直後よりも24時間放置した後の方が高い殺菌能力を持っていることを明らかにした.この起源の詳細は現時点では不明であるが,他研究者が報告しているプラズマ処理水の殺菌能力を長時間維持させるためには,低温保存が必要であるのに対し,本研究で得られた処理水は室温放置でも殺菌能力が維持されているという興味深い特徴が見出されている.3Dプリンタ技術を用いたマイクロ流路中で生成される三次元集積化マイクロソリューションプラズマ(3D IMSP)は,流路中での生成物や液体自身の導電性が高いと,放電維持が困難であった。本年度は,循環中の液体にマイクロバブルを含有させ,含有させた気泡の存在比が放電特性に与える影響を調べた。その結果,従来の3D IMSPでは,液体の導電率が200 μS/cmを超えると放電開始が不可能であったのに対し,マイクロバブルの援用により,500 μS/cmまで放電が可能となることを明らかにした。また,ゼラチンと塩化金酸を含有する液面上でプラズマを発生させると,液面上にゼラチン重合体薄膜が形成され,その薄膜中に分散した金ナノ粒子が含有されていることを明らかにした。ナノ粒子粒径分布を観察したところ,粒径が極めて揃ったナノ粒子が形成されている部分があることが明らかとなった。