hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
国際統合報告フレームワークの形成と制度化に関する研究

本研究は、国際統合報告評議会(IIRC)が2013年12月に公表した「国際統合報告フレームワーク」の設定をめぐる議論を踏まえて、当該フレームワークにおいて提起される統合的思考の含意を理論的に検討するとともに、その発展過程において多様な統合報告書が出現していることから、その制度化をめぐる経路依存的な各法域における動向調査と国際的な開示事例の分析を基礎として、各論の考察を展開した。本研究における最も重要な研究課題は、財務情報と非財務情報を統合する新たなレポーティングの枠組みの理論的解明にあり、統合報告の制度化をめぐる先行事例を調査・分析し、日本における体系化のための基本的課題を明らかにした。本研究は、統合報告のフレームワークの新たな構築を目指して、(1)統合報告と財務報告は概念フレームワークを共有しうるのか、また統合報告はこれまでの財務報告制度に代替する新たな報告制度となりうるのかという観点から統合の意味を検討し、統合報告と財務報告の境界問題および両者の連係のあり方と方法について考察するとともに、(2)統合報告の制度化の経路依存性に係る先行事例の調査・分析を通じて、統合報告の制度化をめぐる課題を抽出し、その成果に基づき、(3)統合報告と連係した日本版開示フレームワークを構想し、体系化することを課題としている。平成26年度は、神戸学院大学で開催された国際会計研究学会において、上記の課題のうち(1)および(2)を中心として研究グループとしての中間報告を行った。当該中間報告は、研究代表者が研究の目的と課題を明示したうえで、国際統合報告評議会(IIRC)が国際統合報告フレームワークを公表するに至る経緯とその概要を概説し、財務報告の概念フレームワークからみた統合報告の論点および財務業績の測定と報告からみた統合報告に係る研究課題を示した。また、統合報告の制度化をめぐる国際的動向として、南アフリカ、英国および東南アジア諸国における動向を要約的に説明するとともに、これまで十分に把握されてこなかった統合報告書の作成・開示実務を海外の先行事例に基づく作成パターンの類型化により説明した。加えて、研究代表者および分担者の一人である向山敦夫氏は、平成26年度に横浜国立大学で開催された日本会計研究学会における統一論題「会計情報の多様化と統合報告」(第2会場)に登壇したほか、別氏のとおりその他の分担者も個別に研究成果を公表している。本研究は、統合報告のフレームワークの新たな構築を目指して、(1)統合報告と財務報告は概念フレームワークを共有しうるのかという観点から統合の意味を検討し、統合報告と財務報告の境界問題および両者の連係の在り方と方法について考察するとともに、(2)統合報告の制度化の経路依存性に係る先行事例の調査・分析を通じて、統合報告の制度化をめぐる課題を抽出し、その成果に基づき、(3)統合報告と連係した日本版開示フレームワークを構想し、体系化することを課題としている。平成27年度は、特に上記目的(1)および(2)を中心に、以下のように報告書等にまとめるとともに、学会等において本研究の成果を発表した。第一に、10月3日に専修大学で開催された国際会計研究学会において最終報告書『国際統合報告フレームワークの形成と課題ー平成27年度最終報告ー』を公表し、研究グループとして研究発表を行った。また、本研究の代表者古庄修と研究分担者の古賀智敏ならびに中村信男は、10月23日に早稲田大学で開催された産研フォーラム(早稲田大学産業経営研究所主催)に登壇し、パネル・ディスカッションを行った。第二に、本研究グループの研究分担者が以下の2篇の単著を上梓した。ひとつは、越智信仁著『持続可能性とイノベーションの統合報告ー非財務情報開示のダイナミクスと信頼性ー』(日本評論社刊、2015年3月)である。また、もう一つは古賀智敏責任編集、池田公司編著『統合報告革命ーベスト・プラクティス企業の事例分析ー』(税務経理協会刊、2015年5月)である。本書の最大の特徴は、国際統合報告評議会(IIRC)のパイロット・プログラム参加企業を中心に、20社の海外企業のベスト・プラクティスの事例を綿密に、かつ具体的に分析し、わが国企業の統合報告書の作成に資する最適な教材を提供することを意図した点にあり、多様性のある統合報告書の作成・開示実態の全体像を示すものとなっている。平成27年度は、統合報告を制度化した南アフリカをはじめ、英国、東南アジア等の諸外国における実態調査と分析を踏まえて、学会発表および刊行物の公表に至る研究成果を公表することができた。当初より計画していた国際会計研究学会における最終報告書の公表と学会発表ならびに早稲田大学におけるシンポジウムの開催を実現したことは、研究分担者が精力的に本研究課題に取り組んだことの証である。また、上述のように、本研究課題を基礎として、研究分担者がそれぞれ2冊の単著を上梓したことも評価しうる点として付記しておきたい。これまで、IIRCの『国際統合報告フレームワーク』に係る概念レベルでの研究および海外における統合報告のベスト・プラクティス企業の事例等の分析に重点を置いてきたため、上記研究課題のうちとりわけ(3)統合報告と連係した日本版開示フレームワークを構想し、体系化すること、については最終年度となる平成28年度の重点研究課題となる。本研究課題をすべて網羅した研究成果のとりまとめに向けて、これに組織的に取り組むための役割分担を研究分担者はそれぞれ自覚しており、各研究分担者が所属する校務等の都合により海外出張が延期されたケースもあったが、おおよそ研究支援体制も十分に整っていることから、引き続き今後の研究を推進しうるものと思料する。

本研究は、統合報告の概念的・制度的フレームワークの新たな構築を目指して、(1)統合報告と財務報告は概念フレームワークを共有しうるのかという観点から統合の意味を再考し、統合報告と財務報告の境界問題および両者の連係の在り方と方法について考察するとともに、(2)統合報告の制度化の経路依存性に係る先行事例の調査・分析を通じて、統合報告の制度化をめぐる課題を抽出し、その成果に基づき、(3)統合報告と連係した日本版開示フレームワークを構想し、体系化することを課題とした。本研究は、すでに平成27年度の国際会計研究学会において最終報告書『国際統合報告フレームワークの形成と課題』を公表するとともに、早稲田大学で開催された産研フォーラム(早稲田大学産業経営研究所主催)においてパネル・ディスカッション等を企画・実施した。本年度は、第一に、本研究グループの研究成果である上記最終報告書を基に、同文舘出版から公刊するための出版社との交渉を進めるとともに、書名を『国際統合報告論』(仮題)として、掲載予定の各章の個別論文の検討を行うために、複数回の研究会を開催した。なお、本研究書については、平成29年9月末刊行予定であり、刊行後10月を目途に、日本大学経済学部において出版記念公開討論会を開催する予定である。第二に、研究代表者および分担者の研究成果として、研究グループ報告「国際統合報告フレームワークの形成と課題」『国際会計研究学会年報』(通号37号)の他、古庄修「統合報告における原則主義の適用とComply or Explainアプローチの課題」『産業経理』(76巻・2号)、戸田統久「統合報告における資本概念に関する考察」『産業経理』(76巻・3号)、古庄修「代替的業績指標の統合報告」『會計』(190巻・3号)、村田英治「財務会計における経営者の観点」『會計』(191巻・1号)等を公表した。本研究は、国際統合報告評議会(IIRC)が2013年12月に公表した「国際統合報告フレームワーク」の設定をめぐる議論を踏まえて、当該フレームワークにおいて提起される統合的思考の含意を理論的に検討するとともに、その発展過程において多様な統合報告書が出現していることから、その制度化をめぐる経路依存的な各法域における動向調査と国際的な開示事例の分析を基礎として、各論の考察を展開した。本研究における最も重要な研究課題は、財務情報と非財務情報を統合する新たなレポーティングの枠組みの理論的解明にあり、統合報告の制度化をめぐる先行事例を調査・分析し、日本における体系化のための基本的課題を明らかにした。平成26年度の研究は、研究協力者の森洋一氏を窓口として、国際統合報告評議会(IIRC)の動向を正確に把握しながら、統合報告と財務報告が共有する概念フレームワーク問題についてその論点を整理するとともに、統合報告の制度と実務に係る国際比較研究に着手した。これらの研究成果を平成26年度の国際会計研究学会において中間報告として公表した点でも、研究計画は順調に実施されていると評価しうる。また、統合報告と財務報告をめぐる概念
Bent型ZCZ符号を用いた高効率・高信頼CDMA方式に関する研究

複数移動端末が動的に無線ネットワークを柔軟に構築可能な干渉の無い符号分割多元接続方式(ZCZ-CDMA)の高信頼,高効率化について探索した・これには,零相関領域以外の相関関数も全体的に低く抑えられる新しいBent型ZCZ符号の設計,受信信号とZCZ符号の全ての系列との相関を出力できるマッチドフィルターバンク(MFB)のコンパクトな設計,MFBを用いた高速同期捕捉回路の提案,そして,複素アダマール変換を適用した高速伝送のためのブロック符号化方式の構築などが含まれる.本研究目的は,送受信全局との同期をぼぼ制御・確立する準同期方式とゼロ相関領域を有する拡散符号(ZCZ符号)を使用し、さらに、系列数を減らすことなくゼロ相関領域を見かけ上広げられるブロック符号化を適用することにより、移動体間での高速伝送に伴うマルチパスフェージング(超遅延)環境においても、理論上、シンボル間干渉や他局間干渉が無く、同時伝送局数が最多となるCDMAを構築することである。それらは、シングルキャリア方式とマルチキャリア方式に別けて議論できる。前者は後者に比べて、送受信回路が比較的シンプルに設計できるが、想定外の超遅延波では、通信性能は大きく劣化してしまうと言う問題がある。上記問題を解決するために、本研究の一つとして、マルチキャリア方式で適用される(逆)フーリエ変換と同じような働きをするようにアダマール変換とその変換上でも乱数的な性質を有するZCZ符号を適用することを提案・検討した。議論するZCZ符号は、アダマール変換上で全ての変換値の絶対値が一定となる性質を有し(Bent型ZCZ符号)であり、それらは、公式化され、乱数的な性質と鋭い非周期自己相関を持つことが確認された。また、アダマール変換を用いずともそれを前者に直接用いるだけで、後者と同等の誤り特性を有することが確認された。逆に、アダマール変換を適用した場合は、系列数を半分に分けて使用しないと他局間干渉が大きく現れてしまい、結局、システム全体の性能は劣化することが分かった。次に、高速伝送を行うためには、ブロック長を長くすると、その長さに対応する次数の逆行列計算を必要となり、リアルタイム伝送が困難となってしまう問題がある。それを解決する一つの方法として、状況に応じて、複数のBent型ZCZ符号を利用した高速伝送方式について検討した。その結果、ユーザ数は減少するが十分に高速化伝送を実現できることを確認した。学科長・専攻長に任命されたこともあり、予定していた学外での発表や論文投稿が遅れている。学外での発表は、学会・研究会5件(内1件は関連研究)と国際会議3件(内1件は関連研究)の発表であり、また、その内容に関しても、まだ、十分とは言えない。しかし、核となる理論的な考察やその検証に関する探索は、おおよそ進んでおり、さらなる新しい基盤的なアイディアも創出できているので、さらに発展した議論が可能である。また、ソフトウエア無線(USRP)を利用し、デジタル回路部をシステムソフトウエアにより試作し、その動作確認をしたが、多重伝送の実験を行う場合には、処理速度が遅すぎるために、性能評価の実験は困難であることが分かった。本研究の目標は,複数移動ユニット間でネットワークを動的に結び、柔軟にニーズに対応できるような符号分割多元接続(CDMA)方式の最適設計である。これは、車車間ネットワークシステム等の高度道路情報システム(ITS)やロボットやドローン等の高度リモートコントロールへの応用等、今までに実現できず、断念せざるをえなかった応用に対して有効であるだろう。本研究内容は、零相関領域(Zero Correlation Zone)を有するZCZ系列セット(ZCZ符号)を拡散符号と準同期方式および零相関領域を見かけ広がるようなブロック符号化方式を適用することにより、高速伝送に伴うマルチパスフェージング通信路(超遅延)に対してもシンボル間干渉や他局間干渉は無く、同時伝送局数は最多となり、回路設計容易であるようなブロック符号化ZCZ-CDMAの構築である。本方式には、シングルキャリア伝送とマルチキャリア伝送に分けられ、各々の特徴を明確にし、適応性、最適性の観点から議論する必要がある。同期ずれも含めて遅延波が想定より遅れたとしても耐干渉性に優れ,さらに,高速処理可能な送受信回路の設計容易性を兼ね備えることも大事である。その実現のために,アダマール変換(直交変換)上で全ての変換値の絶対値が一定となるZCZ符号(以下, Bent型ZCZ符号と呼ぶ)の設計法を明確化し、また、その相関特性が全体的に低い(一般には零相関領域から外れた付近は高い相関特性を有す)ことが示された。また、ブロック符号化ZCZ-CDMAにおいて、想定外の超遅延波が表れたとしても、Bent型ZCZ符号を適用すると干渉への耐性が高いことを示した。学科長、専攻長の仕事が平成27年度よりもさらに多忙となってしまい、研究を計画通り実施することが困難となってしまった。論文をまとめていく余裕がなく、学会、研究会に参加する時間も調整できなかった。平成28年9月に、IEEE Trans. Information Teoryにも論文を投稿しているが、まだ、査読結果を得ていない。しかし、現在、核となる理論的かつ新しいアイディアをまとめている最中であり、本年度にできるだけ論文誌への投稿の準備をしている。それから、平成28年度からシステムソフトウエア(LabVIEW)による送受信回路を試作し、ソフトウエア無線機(USRP)を用いて有線上にて多重伝送実験を行い、検討しているが、パソコン上での処理速度の問題から、準同期方式での通信性能を評価ができないことが分かった。

それゆえ、多重実験における性能評価および実現性を検討するために、新しく高速信号処理可能なFPGA付のUSRPを購入し、そのテストを行っているところである。上記の理由から、想定していた以上に、研究計画にそって進むことができなかった。近年、IoTビジネスへの市場への期待とともに,近距離無線通信分野の通信方式のさらなる開発・規格化が進んでいる.その中で、本研究の目標は、複雑な通信制御を行うことなく,移動端末間で動的に無線ネットワークシステムを低価格で構築できるような無線通信方式の提供である。本研究では,高速伝送に伴うマルチパスフェージング通信路(超遅延)においても、理論上、シンボル間干渉や他局間干渉が無く、同時伝送局数が最多となる周波数利用効率の高いシングルキャリア符号分割多元接続方式(CDMA)を探索した。最終年度は、特に、アダマール変換(直交変換)上で全ての変換値の絶対値が一定となる零相関領域を有するZCZ符号(以下,Bent型ZCZ符号と呼ぶ)の有効性について調べた。一般に、ZCZ符号は、特異な相関関数となり、零相関領域周辺は、大きな相関値が現れる。一方、Bent型ZCZ符号は、全体的に相関特性は低く、擬似乱数的性質を有することを詳細に調べたところ、同期ずれや予期せぬ超遅延が発生した場合でも安定した通信が可能であり、最悪の場合でも一般に議論される非同期CDMAと同じ誤り特性に近づくことを示した。これは、ユーザ数に相当する系列数を保持したまま、高速伝送を可能にするブロック符号化CDMA方式も同様である。また、ブロック符号化CDMA方式に複素アダマール行列を適用することにより、より高信頼な通信性能を有することを示した。さらに、各系列と受信系列との相関を同時に取ることができるマッチドフィルターバンクを適用したハードウエア・システム設計の容易化を検討し、ソフトウエア無線機USRPを用いて、有効性を検証している。その中で、同様に議論可能な光無線通信における検討やさらなる高次無線ネットワークの構築のための研究も行った。複数移動端末が動的に無線ネットワークを柔軟に構築可能な干渉の無い符号分割多元接続方式(ZCZ-CDMA)の高信頼,高効率化について探索した・これには,零相関領域以外の相関関数も全体的に低く抑えられる新しいBent型ZCZ符号の設計,受信信号とZCZ符号の全ての系列との相関を出力できるマッチドフィルターバンク(MFB)のコンパクトな設計,MFBを用いた高速同期捕捉回路の提案,そして,複素アダマール変換を適用した高速伝送のためのブロック符号化方式の構築などが含まれる.昨年度にきちんとまとめていない研究成果を国際会議や論文として発表することにも重きを置く予定である。また、本年度からは、社会人ドクターも入学したので、研究はうまく進んでいくものと考えている。昨年度の研究成果を踏まえながら、特に、シングルキャリア方式およびマルチキャリア方式のBent型ZCZ符号とブロック符号化を適用したCDMAの発展および性能について検索する。
鋼/アルミニウム系クラッド板の変形特性とプレス成形性の解明

オーステナイト系およびフェライト系ステンレス鋼(SUS304,SUS430)とアルミニウム(Al)の2層および3層クラッド板を用いて,二軸平面応力下の成形限界,引張り曲げ・曲げ戻しにおける板厚変化やはく離強度などについて検討した。得られた主な知見は次のとおりである。(1)引張りおよび張り出し実験により成形限界線図(FLD)をクラッド板およびその構成素材について求め,成形性の評価を行った。成形性の悪い板(SUS430)も成形性の良い板(SUS304およびAl)と組合せることにより成形性は格段に向上する。(2)ひずみ比が負の領域におけるクラッド板の成形限界をHillの局部くびれ条件を応用することにより導いた。この条件式による成形限界予測結果は実験結果と比較的よく一致した。(3)ひずみ比が正の領域におけるクラッド板の成形限界は,拡散くびれ以降に板厚不均一とボイド発生・成長があると仮定したモデル(修正M-K+ボイド成長モデル)によって説明できることがわかった。(4)ダイス肩部に沿った引張り曲げ・曲げ戻し時のクラッド板の板厚変化に及ぼす積層構成,引張り荷重およびダイス曲率(曲げ半径)の影響を実験と数値解析により明らかにした。(5)冷間圧接SUS430/Al(2層)板の引張り曲げ・曲げ戻し実験から曲げ曲率が小さいほど,また引張り力が大きいほどはく離が生じやすいことがわかった。引張り曲げ・曲げ戻し部の応力解析結果よりダイス肩出口での曲げ戻し部における層間垂直応力およびせん断応力がはく離に強く関与していることがわかった。オーステナイト系およびフェライト系ステンレス鋼(SUS304,SUS430)とアルミニウム(Al)の2層および3層クラッド板を用いて、引張り試験、張出し試験および引張り曲げ/曲げもどし試験を行い、変形挙動と破壊条件について検討を行った。得られた主な知見は次のとうりである。(1)単軸引張り試験において、一様伸びの大きいAlと一様伸びの小さいSUS430を積層した2層板ではSUS430より大きな一様伸びが得られた。くびれが局所的に集中するAlと集中の少ないSUS304を積層することによりくびれの局部集中が少くなった。(2)張出し試験により、二軸平面応力下の成形限界線図(FLD)を積層板およびその素材について求め、成形性の評価を行った。成形性の悪い板(SUS430)も成形性の良い板(Al,SUS304)と組合わせることにより成形性が格段に向上した。(3)積層板に対する局部くびれ発生条件式を導き、これを用いてくびれ発生ひずみを計算した。計算結果は、定性的には各板の成形性の良否とほぼ対応した。しかし、破断ひずみの実測値は、くびれ発生以降破断に至るまでのひずみを含むため、計算によるくびれ発生ひずみよりかなり大きいものであった。(4)ダイス肩に沿った積層板の引張り曲げ/曲げもどし時の板厚変化におよぼす積層構成、引張り荷重および曲げ半径の影響を実験と数値解析により明らかにすることができた。(5)引張り曲げにおけるスプリングバックについて検討した。引張り力の付加は一般的にはスプリングバックを低減する傾向にあるが、SUS430/Alの2層板(SUS430が曲げの内側)では負のスプリングバック(スプリングゴー)が生じることがある。オーステナイト系およびフェライト系ステンレス鋼(SUS304,SUS430)とアルミニウム(A1)の2層および3層クラッド板を用いて,張り出し実験による破断延性および引張り曲げ・曲げ戻しにおける剥離強度について調査した.また,これらの成形限界および剥離限界について理論的に検討し,実験結果と理論による予測結果を比較しながら議論した.得られた主な結論は以下のとおりである.

(1)ひずみ比が負の領域におけるクラッド板の成形限界をHillの局部くびれ条件を応用することにより導いた.この条件式による成形限界予測結果は球頭および平頭パンチによる張り出し実験による成形限界結果と比較的よく一致した.(2)ひずみ比が正の領域におけるクラッド板の破断は,わずかな板厚不均一部が変形とともに拡大する結果であることが張り出し実験中の板表面の粗さの進展測定から確かめられた.拡散くびれ以降に板厚不均一とボイド発生・成長があると仮定したモデル(修正M-K+ボイド成長モデル)によってひずみ比が正の領域におけるクラッド板の成形限界が予測できることがわかった.(3)冷間圧接SUS430/Al板の引張り曲げ・曲げ戻し実験から,曲げ曲率が小さいほど,また引張り力が大きいほど剥離が生じやすくなることが明らかとなった.また,引張り曲げ,曲げ戻し部の応力解析結果から,ダイス肩出口の曲げ戻し部における層間垂直応力とともにせん断応力の急激な反転が剥離発生の要因であることがわかった.
スピンラベリングMR Perfusion画像による脳神経疾患の解析

本研究は、MRIの非侵襲的な性質を利用して、造影剤を用いずに、血液を電磁波でラベリング:スピンラベリングし、ラベリングする前の画像との差分画像から局所脳灌流量を画像化する脳灌流画像法を確立し、定量的な脳潅流画像を得、これを用いて脳神経疾患の診断・病態解析に応用することである。1.臨床研究は、スピンラベリング法を用いて、1)定性的な脳灌流強聴画像のFAIR法を臨床用1.5テスラMRT装置にて可能とし、臨床応用を行った。その結果、2)急性・亜急性期の皮質を含む脳梗塞巣が低灌流領域として認められた。また、脳塞栓では反対に高信号(高潅流)域としてみられた。脳腫瘍では、高信号あるいは低信号、また両者の混在領域としてみられた。一方、大脳白質に限局した小梗塞巣(ラクナ梗塞)は、この方法では検出されなかった。さらには、3)この方法に改良を加えて、マルチスライスの測定を可能とした。スピンラベリング法と比較する方法として、造影剤投与による脳潅流画像法であるGd-dynamic susceptibility contrast法も同時に行い、4)主幹動脈の閉塞・狭窄症では、time to peak(TTR)画像が鋭敏に潅流異常の領域を抽出し、その所見はPETによる結果と一致した。また、5)急性期皮質性梗塞巣の低潅流状態をスピンラベリング法よりも良好なS/N比で描出できること明らかになった。2.実験MR装置(4.7T)による検討では、1)continuous arterial spin labeling法を実施し、正常ラットおよびMCAOモデルで脳潅流強調画像が得られた。さらには、定量的脳灌流像用の自動化ソフトの開発を行った上で、2)得られた定量値の妥当性の評価を行い、測定値の下限がきわめて妥当であることを確認した。また、3)得られた定量的な脳灌流量は、従来の他の方法による結果と比較して妥当な値となった。本研究は、MRIの非侵襲的な性質を利用して、造影剤を用いずに、血液を電磁波でラベリング:スピンラベリング(arterial spin labeling)し、ラベリングする前の画像との差分画像から局所脳灌流量を画像化する脳灌流画像法(cerebral perfusion imaging)を確立し、さらには、スピンラベリングの程度を定量し、定量的な脳灌流画像を得、これを用いて脳神経疾患の診断・病態解析に応用することである。本年の研究は、臨床研究として、1)定性的な脳灌流画像のパルスシーケンスとしてFAIR(flow-sensitive alternation inversion recovery)法の臨床応用を行った。この結果、大脳皮質や基底核の脳虚血、脳腫瘍の灌流強調画像が得られた。しかし、現在の方法では、測定スライスに1スライスの制限があり、次年度に改良を加えることとした。また、対照としてEPI(echo planar imaging)を用いた、造影剤による脳灌流画像の検討を行い、2)感度のよい、定性的なCBFやCBV、あるいはΔR2*画像、さらにはTTT(time to peak)画像を得た。しかし、定量性のためのパラメータが得られず、定量測定は困難であった。一方、実験MR装置(4.7T)による基礎的検討として、1)continuous arterial spin labeling法を実施した。

この方法は、ラットの頚部で動脈血をほぼ完全に180度パルスで反転し、この反転した血液の流入量を脳の測定断面で画像化する。EPI法で行うことから、約5分で脳灌流強調画像が得られた。2)定量化のために、T1画像の測定をEPIを用いて高速化し、脳灌流強調画像と合わせて約15分で定性的な脳灌流画像を得ることが出来た。3)この脳灌流画像は、ワークステーション上でIDLを用いた独自のソフトウェアを開発することから、瞬時にラットの定量的な脳灌流量が画像として得られた。本研究は、MRIの非侵襲的な性質を利用して、造影剤を用いずに、血液を電磁波でラベリング:スピンラベリングし、ラベリングする前の画像との差分画像から局所脳灌流量を画像化する脳灌流画像法を確立し、定量的な脳灌流画像を得、これを用いて脳神経疾患の診断・病態解析に応用することである。1.臨床研究は、1)定性的な脳灌流強聴画像のFAIR法の改良を行い、マルチスライス測定を可能とした。しかし、EPI法を用いたマルチスライス法は、装置上の制限から4スライスが上限となった。そこで、2)スパイラルスキャン法を用いたマルチスライスFAIR法のシーケンスを開発することから、脳全体を約3分余りで測定できる定性的な脳灌流画像法を完成させ、susceptibility効果が大きくひずんでしまう頭蓋底部や脳幹部を除いた脳全体の灌流強調画像を得ることが出来た。3)臨床応用では、他の灌流測定法と比較するため造影剤投与による脳灌流画像の検討を併せて行った。この結果、急性期脳灌流量の低下の検出が可能であり、脳腫瘍例への応用が可能であるものの、造影剤法に比べて急性期の不隠な意識障害患者では、S/N比がきわめて低下し、臨床使用に問題を有することを明らかにした。また、4)この方法による脳循環の定量測定は、S/N比の問題から、臨床実用上困難であることが明らかになった。2.実験MR装置(4.7T)による基礎的検討では、1)continuous arterial spin labeling法を実施し、正常ラットおよびMCAOモデルで脳灌流強調画像が得られた。さらには、定量的脳灌流画像用の自動化ソフトの開発を行った上で、2)得られた定量値の妥当性の評価を行った。この評価には、臨床で用いた造影剤法による妥当性の検討をあわせて行い、これらの方法の測定値の下限がきわめて妥当であることを確認した。また、3)得られた定量的な脳灌流量は、従来の他の方法による結果と比較して妥当な値となった。
複合材料による文化財の透過試験による材質の識別-X線ならびに中性子ラジオグラフィ画像の定量的把握の試み-

1、出土金属製品のモデルとして、青銅製品の原料:銅、鉛、錫ならびに鉄について厚みの異なる板を用意し、X線、熱中性子、ならびに冷中性子ラジオグラフィを実施した。その画像の濃淡をイメージスキャナーでとらえ、厚みと濃淡の関係をグラフ化した。この結果から青銅の成分比と画像の濃淡の関係を明らかにした。あわせてこの金属に絹の布として羽二重を、和紙の例として黒谷紙(楮紙)を折り畳んで厚みの異なるものを用意して重ね、それによって出来る画像の濃淡から同様の処理を行い、青銅または鉄に有機物の絹布と紙の画像が得られる条件を検討した。また、鉄の出土品の例として、マグネタイトとゲ-タイトの結晶を厚みの異なるサンプルに切断研磨して、その画像ならびに上述のような布と紙を重ね、その画像の濃淡から厚みと画像の濃淡の定量化を求めた。2、実際の遺物としては、京都府の丹後半島から出土した青龍三年銘方格規矩四神鏡のX線と中性子ラジオグラフィを実施して、表面の布目は有機物の布が残っているものではなく、鉱物質により布目の形態を維持しているものであること、鏡面の傘蓋状の膨れの内部がX線ラジオグラフィでは回りより濃度が濃いが掴みにくい。それに対して中性子ラジオグラフィの像は明らかに薄く鮮明であり、両者の結果から内部に酸化され、粉状になった錆によるものと推定された。福岡県甘木市三奈木大仏山遺跡出土青銅製経筒は、すべて包まれており内部観察が出来ないが、経巻が崩れて内部に散乱しており、経巻の軸が崩れ残存していること、経筒に文字または記号が凸状に鋳込まれていることが判明した。
サイトカインパネル解析を用いた自己免疫性肺胞蛋白症の病態変化機序の解明

自己免疫性肺胞蛋白症は、GM-CSF自己抗体による肺胞マクロファージの成熟障害により発症する。しかし、GM-CSF自己抗体は自己免疫性肺胞蛋白症の重症度とは相関せず、予後予測因子にもならないといわれている。自己免疫性肺胞蛋白症の治療法である全肺洗浄術により、術の数ヵ月後に改善する例や非洗浄側の改善例を経験するので、この療法は単に肺胞内の洗浄をするだけではなく何らかの免疫学的変化をもらたすものと考えられる。また、感染症合併後に改善を示す症例が存在する。これらから、GM-CSF自己抗体以外の液性成分の変化により、肺胞マクロファージが活性化され病勢を改善させている可能性があると考えた。GM-CSF吸入療法以外の治療で改善を示した症例につき、サイトカインパネルを用いて、疾患改善時のサイトカインを網羅的に測定している。全肺洗浄術を繰り返している症例において、胸部画像所見で改善を認める症例は、Host defenceを高める方向にマクロファージを活性化することで病勢を改善しているように思えた。すなわち、IFN-γ, IL-12といったM1マクロファージへ誘導するサイトカインが増加する時期があるように思えた。臨床経過としては1)全肺洗浄術後に改善を示す症例は対側の改善も得られること、2)術直後よりもその後に改善傾向を示すこと、3)肺の感染症合併後に肺胞蛋白症の改善も得られること、のこれらは決して稀ではなく起こることが確認された。このような症例におけるサイトカインの変動が傾向が普遍的なものであるのか症例を集積して詳細に検討していく予定である。都合でどうしても関東への転居が必要となり、現在はさいたま赤十字病院に勤務している。新潟大学へは非常勤講師として所属を続け、私の研究は研究室でなくても多くのことができあり研究をつづけているが、しばらく研究環境を整えることができなかった。しかし、症例は蓄積し、検体も蓄積している。臨床的に興味深い経過を示す症例の解析が進められており、これらをこれからまとめていく。いままでの蓄積した臨床データとサイトカインパネルの結果をまとめ上げ、論文作成にとりかかる。今まで集めたデータは、新潟大学、独協医科大学越谷病院、福島県立医科大学、埼玉赤十字病院のものである。それぞれの施設の研究分担者とも協力してまとめ上げていく。全肺洗浄術は自己免疫性肺胞蛋白症の標準治療として実施されているが、術の数カ月後に改善する例や非洗浄肺の改善例を経験する。さらに自己免疫性肺胞蛋白症の自然寛解例もしばしば観察される。本研究では、全肺洗浄により数カ月後もしくは非洗浄肺に改善を認めた症例を対象に、サイトカインパネルを用いて、血清および肺胞洗浄液の炎症性サイトカインを網羅的に測定している。全肺洗浄術を繰り返している症例において、胸部画像所見、呼吸機能の改善を認めている時期にある種のサイトカインの増加がみられるように思えた。このサイトカインは炎症性サイトカインでHost defenceを高める方向にマクロファージを活性化することで病勢を改善しているように思えた。今後は、GM-CSF吸入療法施行症例、自然寛解症例で定期的に採血が行われている症例を対象に、サイトカインパネル解析を行い、各サイトカイン濃度と病勢との推移を確認して、候補の病勢マーカーを同定する予定である。病勢の評価は、臨床病歴、重症度(Desease severity score)、CTおよび胸部レントゲンの画像所見、血清マーカー(KL-6, SP-D)で行い、これと、候補の病勢マーカーの変化を確認して、普遍的なものであるのかどうかを症例を集積して詳細に検討していく予定である。都合でどうしても関東への転居が必要となり2016年7月よりさいたま赤十字病院に勤務している。新潟大学へは非常勤講師として所属を続け、私の研究は研究室でなくても多くができるものであり研究を続けているが、しばらくは研究環境を整えることができなかった。サイトカインパネルの解析を続けている症例については、昨年から現在までに3回の血清を得て、測定を行えている。この結果として、自己免疫性肺胞蛋白症の病状の改善期には、IFN-γ、IL-12、IP-10が高値になるように見受けられた。この症例の解析結果は重要と思われ、まず症例報告の論文を作成する方針とした。多数症例の解析を進めたいところであるが、新潟大学にある検体の測定を進めるには大学の実験助手に細かな指示をだす必要があり、これを回避して症例報告の論文作成を優先としたため研究の進捗に遅れがでている。しかし、GM-CSF自己抗体は自己免疫性肺胞蛋白症における重症度とは相関せず、予後予測因子にならないことが知られている。全肺洗浄術は自己免疫性肺胞蛋白症の標準療法として実施されているが、術の数か月後に改善する例や非洗浄肺の改善例を経験する。更には自己免疫性肺胞蛋白症の自然軽快もしばしば経験する。これらから、GM-CSF自己抗体以外の液性成分の変化によって、肺胞マクロファージが活性化され病勢の改善がもたらされていると仮説を立てた。

本研究では、自己免疫性肺胞蛋白症で全肺洗浄術を受けた症例を対象に、サイトカインパネルを用いて血清の炎症性サイトカインを網羅的に測定している。全肺洗浄術を繰り返している症例において、胸部画像所見、呼吸機能の改善を認めている時期にある種のサイトカインの増加がみられているように思えた。肺胞蛋白症における全肺洗浄術を5例で行い、この洗浄前の血清を保管している。その後の臨床経過とサイトカインの変化につき検討中である。肺炎を併発した自己免疫性肺胞蛋白症において、肺炎発症後に肺胞蛋白症による陰影の改善を確認した。肺胞蛋白症において感染症併発後の陰影の改善は過去に報告をしているが(Akasaka K, BMC Pulm Med.15:88. 2015)、感染症併発時とその後の陰影改善時のサイトカインの変化についても検討中である。また、リポイド肺炎における全肺洗浄を行ったところ、左肺のみの全肺洗浄術を行ったが、その後の経時的変化で左肺のみならず右肺の改善を確認した。この症例についてもサイトカインの変化を確認中である。これらの検討により、肺胞蛋白症における病勢に関与するサイトカインの検索と、全肺洗浄術における病勢改善のメカニズムにつき解明していく予定である。都合でどうしても関東への転居が必要となり2016年7月よりさいたま赤十字病院に勤務している。新潟大学へは非常勤講師として所属を続け、私の研究は研究室でなくても多くができるものであり研究を続けているが、移動してしばらくは研究環境を整えることができなかった。このため、1例報告を優先させているが、こちらも未だに仕上がっていない。現在は、週に半日の研究日を設けていて、研究を進められている。しかし、現在の勤務地で想定外に私の研究課題に該当する症例が集まり、そちらの診療に費やしている時間も長い。全肺洗浄術は手術室で行う手技であるが、半日の研究日にこれを行うこともあった。自己免疫性肺胞蛋白症は、GM-CSF自己抗体による肺胞マクロファージの成熟障害により発症する。しかし、GM-CSF自己抗体は自己免疫性肺胞蛋白症の重症度とは相関せず、予後予測因子にもならないといわれている。自己免疫性肺胞蛋白症の治療法である全肺洗浄術により、術の数ヵ月後に改善する例や非洗浄側の改善例を経験するので、この療法は単に肺胞内の洗浄をするだけではなく何らかの免疫学的変化をもらたすものと考えられる。また、感染症合併後に改善を示す症例が存在する。これらから、GM-CSF自己抗体以外の液性成分の変化により、肺胞マクロファージが活性化され病勢を改善させている可能性があると考えた。GM-CSF吸入療法以外の治療で改善を示した症例につき、サイトカインパネルを用いて、疾患改善時のサイトカインを網羅的に測定している。全肺洗浄術を繰り返している症例において、胸部画像所見で改善を認める症例は、Host defenceを高める方向にマクロファージを活性化することで病勢を改善しているように思えた。すなわち、IFN-γ, IL-12といったM1マクロファージへ誘導するサイトカインが増加する時期があるように思えた。
多機能ポーラス誘電物質の開拓

強誘電材料として実用可能な室温に近い温度領域(260K)で強誘電転移起こす、新規ポーラス強誘電体[Cu3La2(iminodiacetate)3](C2H5OH)xと、結晶中に「二次元的ナノ空間」を有し、簡単に伝導性π分子を挿入できる新規ポーラス金属錯体Co3[C6H4(COO)2]2(C6H4C2O4H)2を開発し、結晶構造および物性を明らかにした。また、これらの物質を含め、高圧下での電気的性質を調べるため、超高圧力下測定技術の開発も同時に行った。1)[Cu3La2(iminodiacetate)3](H2O)8 (iminodiacetate = NH(CH2COO)2)はc軸方向にチャンネル構造を持つポーラス物質である。チャンネルが空の場合、誘電率εrはほとんど温度変化をしないが、チャンネルの中に水分子が入った場合、150K付近からεrは上昇し180Kで減少し始めるが、室温付近で急激に上昇する。また、350K近傍では反強誘電的な遍歴曲線も観測され、[Cu3La2(iminodiacetate)3](H2O)8は反強誘電的性質を持つポーラス誘電物質である。今回、結晶を真空加熱処理でチャンネル中の水分子を取り除き、エタノール雰囲気に置く事により、[Cu3La2(iminodiacetate)3] (EtOH)xを得た。誘電率の測定を行った結果、水分子が入った場合と比べ、150K付近の誘電率上昇は消失し、約90K付近から緩やかに上昇し始め、240K付近から急激に上昇する。また、誘電率は260 Kでピークを持ってさらに高い温度では減少する。水分子が入った場合に現れた室温付近で誘電率の急激の上昇は観測されず330Kまで減少する。また、260K以下では遍歴曲線も観測され、結晶が強誘電物質であることが証明された。この発見は、初めて同一ポーラス錯体が有極性分子の選択により強誘電性と反強誘電性をコントロルできる証明になった。2)目標の新規ポーラス物質である二次元的構造を持つポーラス金属錯体Co3[C6H4(COO)2]2C6H4C2 O4H)2(DEF)4(H2O)2結晶構造を明らかにした。今年度は計画とおり金属イオンCo2+と配位子1,4-benzenedicarboxylateからなる磁性ポーラス金属錯体の単結晶作製を行った。それ以外に新規二層のシート状水分子が有機分子(Cucurbit[6]uril)によって分離された新しい結晶作製を行った。また、新規強誘電性と伝導性を合わせ持つ新規誘電体を作製するため、伝導性担う物質を「ナノ空間」に投入可能な小さい伝導性金属錯体分子[Ni(ddt)2](ddt=1,4-dithiin-2,3-dithiolate)結晶作製を行い電気的性質を調べた結果高圧下で金属になることを発見した。1、大きい「ナノ空間」を持つ金属イオンCo2+と配位子1,4-benzenedicarboxylateからなる二次元的構造を持つ結晶作製に成功した。しかし、結晶が小さいため完全な結晶構造は得られていないが、磁性の測定では反強磁転移を示すことを発見した。2、ナノシートの空間を有する新しい分子性結晶に有極性分子としは、水の層入っている単結晶作製を行い、結晶構造解析および誘電特性測定を行った。その結果、室温付近で大きな誘電異常が観測された。室温付近で水分子の振動が大きく、低温結晶構造解析を通じて水の位置を決める必要があることが判明した。3、新規強誘電性を持つ分子素子などに応用可能な物質を作製するため、ポーラス金属錯体の「ナノ空間」に入ることが可能な小さい金属錯体分子[Ni(ddt)2]の伝導特性を調べた。この物質は中性であるため、ポーラス金属錯体に入ることが可能であり、ポーラスの特性には影響しないと考えられる。また、この物質の結晶は常圧で半導体であるが、圧力をかけると新しい金属状態になることを発見した。1)目標物質である二次元シート構造を持ち、シートの間に大きなナノ空間を有するポーラス金属錯体Co3[C6H4(COO)2]2(C6H4C2O4H)(DEF)4(H2O)2結晶の磁化率測定行った結果、約25Kで反強磁性転移を示す事が判明した。結晶の中で、三つのCoイオンが配位子末端の酸素を介して直線上に並びことにより磁性核を形成し、そのうち、中心のCoイオンは八面体配位を取り、両側の二つは四面体配位を取るという興味深い構造を形成している。磁性核の中に三つの磁性イオンを並ぶことにより、核の中で二つの磁性イオンは反強磁性相互作用によりスピンが消失しても、残りの磁性イオンのスピンは生き残り、三次元的な相互作用が可能となっている。2)ナノ空間に投入可能であり、溶解性の良い分子であるぺンタセン単結晶の圧力下電気的性質を調べた結果、約15GPaで金属になることを発見し、今後伝導性を持つポーラス誘電物質の開発の可能性について検討した。ぺンタセン分子は5つのベンゼン環が横に並ぶ、炭素と水素だけで構成された有機分子である。

この分子は常圧では半導体であるが、約10 GPaから電気抵抗の測定が可能となり、圧力を印加するとともに活性化エネルギーが急激に小さくなり、15 GPaでは室温付近で金属領域が現れる。この分子は溶解性が良いので、金属錯体合成時に分子溶液を同時に反応セルに入れることにより、ポーラス錯体のナノ空間に分子を導入することが可能である。そのため、今後機能性ポーラス金属錯体に誘電性と伝導性を併せ持つ物質の開発が可能になると考えられる。1)新規反強磁性ポーラス錯体であるCo3[C6H4(COO)2]2(C6H4C2O44H)(DEF)4(H2O)2の低温構造を新しい測定装置を利用して測定行い、90Kで精密構造を決定できので、磁気特性をよく理解することが可能となった。2)ポーラスのナノ空間に挿入可能な短い有機分子からなる単結晶の電気的性質の測定において、分子骨格に分子間相互作用を強めることが期待できる、テルルを有する有機分子TMTTeN (Tetramethyltetrateruronaphthalene)の単結晶を42万気圧まで測定し、その金属化について検討し、その結果を物理学会秋年会で報告した。電気抵抗の温度依存性を精密に測定することにより、30万気圧以上で現れると予想される金属状態の確認を目的としたが、42万気圧でも活性化エネルギーが非常に小さい半金属であった。3)ダイヤモンドアンビル(DAC)を用いた超高圧下電気的測定技術の改良を行い、静水圧性が議論されてきたDACを用いた電気的性質の測定でも,改良を施すことでキュービックアンビルセル(CAC)を用いた測定結果を再現できるほどの良質な圧力下測定が実現できることが判明し、その結果を論文にまとめた。(The Review of High Pressure Science and Technology, 25(4), 292-297 (2015))DACはCAC装置に比べ値段が安く,直径が小さいアンビルを選択することによりCACでは到達できない高圧を発生できる。さらに,小型セルの設計が可能であり,実験コストを節約し,磁場中の回転も容易にできる優れた特性をもっている。このような特性と試料への配線を更に工夫していけば,DACは将来の多重極限環境下物性測定において非常に強力な装置になることが期待できる。強誘電材料として実用可能な室温に近い温度領域(260K)で強誘電転移起こす、新規ポーラス強誘電体[Cu3La2(iminodiacetate)3](C2H5OH)xと、結晶中に「二次元的ナノ空間」を有し、簡単に伝導性π分子を挿入できる新規ポーラス金属錯体Co3[C6H4(COO)2]2(C6H4C2O4H)2を開発し、結晶構造および物性を明らかにした。また、これらの物質を含め、高圧下での電気的性質を調べるため、超高圧力下測定技術の開発も同時に行った。1)昨年度発見した、新規ポーラス強誘電体である[Cu3La2(imnoacetate)3](H2O)8の低温構造測定を行った結果、誘電率測定結果をよく説明できるようになったが、構造の精度が悪く、測定を繰り返し行う必要がある。2)Co3[C6H4(COO)2]2(C6H4C2O4H)(DEF)4(H2O)2は反強磁性物質であることを発見したものの、結晶が小さく、結晶構造と誘電率測定の精度が規定に満たないので測定し直す必要がある。3)小さい有機分子からなる単結晶の伝導性を測定する事により、今後ポーラス誘電物質に新しい機能性として伝導性付与が可能であることが証明できた。物理化学2)Co3[C6H4(COO)2]2(C6H4C2O4H)(DEF)4(H2O)2の構造と誘電特性を再測定し、有極性分子との置換等を行い、誘電率測定を行う。
黒人系大学におけるソーシャルワーク教育の歴史的研究-白人系大学との比較

平成19年度の研究は、白人系大学の代表的大学のコロンビア大学、シカゴ大学で第一次資料をもとに、ソーシャルワーク教育の研究を行った。また、世界的に有名なミネソタ大学社会福祉史文書館において、アメリカ社会事業学校協会の理事会議事録を閲覧し、協会認定の標準カリキュラム、協会加入基準、認証評価の発展過程について実証研究を行った。特に大きな成果は、(1)ソーシャルワーク教育の草分けである二大学の社会事業学校カリキュラムや学生名簿、卒業生の就職先等の記録を入手したこと、(2)社会事業学校協会理事会資料によって、黒人系大学にて入手した資料の裏付けがとれたこと、(3)草創期の社会事業教育や現場との交流の様子が明らかになったことである。残念ながら、コロンビア大学もシカゴ大学も、人種別に統計をとっていなかったため、黒人学生を特定することができなかった。従って黒人系大学と白人系大学では扱われ方が異なっていたのかを確かめることができなかった。2年間の本研究の結論は、以下の通りである。大学の公式資料からは、ソーシャルワーク教育における人種差別を確かめることはできなかった。しかし専門家に対して行ったインタビューと、文書館に保存されていたオーラル・ヒストリーの記録から、黒人学生は白人系大学において実習先の選択、寮や仕事などの学生生活の面において差別待遇を受けていたことが明らかになった。また、アメリカ社会事業学校協会も専門職団体も、人種差別に積極的ではなかった。そのため社会事業学校のカリキュラムにおいても、人種問題オリエンテーションは貧弱で、20世紀初等の主要問題である移民問題の解決のため、移民の文化や公衆衛生の概念普及、労働問題などに力が注がれていたことがわかった。2年計画の初年度の平成18年度は、(1)黒人系の3大学(クラーク・アトランタ大学、フィスク大学、ハワード大学)を訪問し、各大学でのソーシャルワーク教育の歴史を、第一次資料をもとに調査するとともに、(2)書籍や論文の収集を行い、アメリカのソーシャルワーク教育や20世紀初頭の黒人が置かれた社会的状況についての理解を深めた。また、(3)黒人ソーシャルワークを研究するアメリカ人学者たちとの交流を持ち、意見交換を行った。特に大きな成果は、黒人系大学での文書館や図書館が保有する第一次資料によって、社会事業学校のカリキュラム、教授陣、実習先、就職先等の実態が明らかになったこと、また書簡等を通して、各大学でのソーシャルワーク教育の中心人物の役割、教授陣の相互関連等も明らかになったことである。例えば、フィスク大学では、ニューヨークのコロンビア大学社会事業学校出身のジョージ・ヘインズによって1910年代からソーシャルワーク教育が開始されたが、ヘインズの離職により職業訓練的教育は、社会調査を中心とした社会学の研究教育に発展的解消した。これに対して、1920年代に開校したアトランタ大社会事業学校は、現在まで継続的に黒人ソーシャルワーカー養成に努めている。しかし革新的教育を実施しようとした最初の校長フレイジャーは、大学を追われ、やがて大恐慌後の1930年代にハワード大学に理想の社会事業学校を設立しようと努力することとなった。以上のような黒人系大学のソーシャルワーク教育の変遷が明らかになったのである。それらの事実発掘とともに、アトランタ大学やハワード大学の社会事業学校長(学部長クラス)へのインタビューや、ノースキャロライナ大学やデンバー大学のアメリカ人研究者との意見交換や資料交換を通して、黒人ソーシャルワーク教育について、多面的解釈ができたことも大きな成果であった。

特に大きな成果は、(1)ソーシャルワーク教育の草分けである二大学の社会事業学校カリキュラムや学生名簿、卒業生の就職先等の記録を入手したこと、(2)社会事業学校協会理事会資料によって、黒人系大学にて入手した資料の裏付けがとれたこと、(3)草創期の社会事業教育や現場との交流の様子が明らかになったことである。残念ながら、コロンビア大学もシカゴ大学も、人種別に統計をとっていなかったため、黒人学生を特定することができなかった。従って黒人系大学と白人系大学では扱われ方が異なっていたのかを確かめることができなかった。2年間の本研究の結論は、以下の通りである。大学の公式資料からは、ソーシャルワーク教育における人種差別を確かめることはできなかった。しかし専門家に対して行ったインタビューと、文書館に保存されていたオーラル・ヒストリーの記録から、黒人学生は白人系大学において実習先の選択、寮や仕事などの学生生活の面において差別待遇を受けていたことが明らかになった。また、アメリカ社会事業学校協会も専門職団体も、人種差別に積極的ではなかった。そのため社会事業学校のカリキュラムにおいても、人種問題オリエンテーションは貧弱で、20世紀初等の主要問題である移民問題の解決のため、移民の文化や公衆衛生の概念普及、労働問題などに力が注がれていたことがわかった。
超短パルス放電と物質の相互作用による新しい加速機構と次世代プラズマ推進機への応用

超短パルス放電と物質の相互作用によりプラズマを生成および加速する方法は,全く新しい加速機構である.この場合従来の電気推進では不可能な静電加速/電磁加速(高比推力/高推力)の幅広い作動モードが期待できる.これらを実証するために,シングルパルス放電作動のシステム構築および推進性能評価実験を行った.従来の方式では,レーザーアブレーションプラズマ発生後の放電パルス発生が受動的で制御不可能であったが,これを能動的に制御する新たなパルス発生装置を開発した.さらに,連続パルス放電作動における推進性能評価実験を行い,推進剤にアルゴンガスを用いた場合に最大比推力8,200 s(繰り返し周波数1 kHz)を得た.2015年度は以下の項目について実施した.【A1(1).シングルパルス放電実験(1)推進性能評価:システム構築および性能評価】◆目的:既存の電源・性能評価装置を利用してシングルパルス放電時において,1)電極形状・サイズの影響(矩形型/同軸型),2)推進剤の影響(固体/気体),3)推進剤流量の影響,4)外部磁場の影響,5)パルス幅・エネルギーの影響,6)レーザーエネルギーの影響,などのそれぞれが推進性能に与える効果について定量的に比較検討し最適な作動条件の抽出.【B(1).数値計算による作動条件の最適化:計算モデルの構築・試行計算】◆目的:ハイブリッドPICコードを用いて上記【A1】1)6)を変化させた場合における支配的な物理的機構の抽出.【C1(1).高繰り返しピコ秒レーザー励起プラズマ源の開発:試作機の作動試験・性能評価】◆目的:本計画においては,1)種光のパルス幅,2)パルスエネルギー,3)繰返し周波数,4)ファイバ増幅器のゲイン,5)ファイバ増幅器の長さ,などの影響について比較検討を行い,更なる高出力化・高効率化・小型化が目標.【C2(1).高繰り返し・高ピークパワー電源の開発:電源の構築・作動試験】◆目的:新たな高繰り返し短パルス回路を導入し,推進器ヘッドを結合した状態でパルス幅1 ns,パルスエネルギ10 mJ(ピークパワー0.01 GW, 0.1 MHz)を実現.目標にほぼ沿った形で研究が遂行されている.具体的には以下に示す.【A1(1).シングルパルス放電実験(1)推進性能評価:システム構築および性能評価】既存の電源・性能評価装置を利用してシングルパルス放電時において,1)電極形状・サイズの影響(矩形型/同軸型),2)推進剤の影響(固体/気体),3)推進剤流量の影響,4)外部磁場の影響,5)パルス幅・エネルギーの影響,6)レーザーエネルギーの影響,などのそれぞれが推進性能に与える効果について定量的に比較検討し最適な作動条件の抽出を行った.【B(1).数値計算による作動条件の最適化:計算モデルの構築・試行計算】ハイブリッドPICコードを用いて上記【A1】1)6)を変化させた場合における支配的な物理的機構の抽出を行った.【C1(1).高繰り返しピコ秒レーザー励起プラズマ源の開発:試作機の作動試験・性能評価】現在プロトタイプを性能試験中で,パルス幅100 ps,繰返し周波数1 MHz,平均出力50 Wを実現している.【C2(1).高繰り返し・高ピークパワー電源の開発:電源の構築・作動試験】新たな高繰り返し短パルス回路を導入し,推進器ヘッドを結合した状態でパルス幅1 ns,パルスエネルギ10 mJ(ピークパワー0.01 GW, 0.1 MHz)を実現した.H28年度は各重要要素の構築ならびに性能評価・最適化について実施した.【A.シングルパルス放電実験(1)推進性能評価:システム構築,性能評価および高性能化に向けた最適化】◆既存の電源・性能評価装置を利用してシングルパルス放電時において,1)電極形状・サイズの影響(矩形型/同軸型),2)推進剤の影響(固体/気体),3)推進剤流量の影響,4)外部磁場の影響,5)パルス幅・エネルギーの影響,6)レーザーエネルギーの影響,などのそれぞれが推進性能に与える効果について定量的に比較検討し最適な作動条件の抽出に取り組んだ.【B.数値計算による作動条件の最適化:計算モデルの構築・試行計算】◆ハイブリッドPICコードを用いて上記【A】1)6)を変化させた場合における支配的な物理的機構の抽出に取り組んだ.【C1.高繰り返しピコ秒レーザー励起プラズマ源の開発:試作機の作動試験・性能評価】◆1)種光のパルス幅,2)パルスエネルギー,3)繰返し周波数,4)ファイバ増幅器のゲイン,5)ファイバ増幅器の長さ,などの影響について比較検討を行い,更なる高出力化・高効率化・小型化に向けた開発を行った.【C2.高繰り返し・高ピークパワー電源の開発:電源の構築・作動試験】◆新たな高繰り返し短パルス回路を導入し,推進器ヘッドを結合した状態で真空チャンバ内(0.001 Pa)でパルス幅1 ns,パルスエネルギ10 mJ(ピークパワー0.01 GW, 0.1 MHz)の放電作動試験を行い,放電電流および放電電圧の計測を行った.H28年度は各重要要素の構築ならびに性能評価・最適化について実施した.【A.シングルパルス放電実験(1)推進性能評価:システム構築,性能評価および高性能化に向けた最適化】◆既存の電源・性能評価装置を利用してシングルパルス放電時において,1)電極形状・サイズの影響(矩形型/同軸型),