hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マイクロプラズマを用いた超小型水素生成システム

携帯型電子機器用の小型燃料電池へ水素を供給する小型改質器を、大気圧下でメタンを用いたマイクロプラズマにより水素を生成する方式で実現することを目的とする。反応に関わるメタン量を大きくするため、内径190mmの微小なノズル電極からメタンを流出させて放電を行う高効率の水素生成法を提案した。対向する電極はメッシュあるいは平板電極を使用し、電源周波数は500Hzから2kHzで変化させた。放電はフィラメント状で、放電が生じる電極の場所は一定であった。メタンの流量が小さくなるほど、また、電源周波数が高くなるほど、メタン転換率は高くなり、最大38.5%が得られた。電極付近には固体炭素の析出がみられ、2kHz以上の高周波電圧では数分で電極間が短絡し、放電は停止した。メッシュ電極と平板電極を比較すると、メタン転換率は流量が小さいときではほとんど違いがないが、メタン流量が大きい場合、メッシュ電極を用いると大きくなった。これは、メッシュ電極では、固体炭素がガス流により除去され析出が抑制されるためと考えられる。水素生成率も流量が小さいとき、あるいは周波数が高いとき高くなった。なお、水素生成率はメタン転換率が増加すると増加し、最大で26.3%を得た。また、水素選択率は、メタン流量、電源周波数、電極形状の違いによらずほぼ一定で30%であり、メタン転換率にも依存しない。生成ガスのほとんどが水素であることを考えると、これは生成した水素原子が炭素内に吸着されたためと考えられる。また、飽和水蒸気を付加すると炭素析出の抑制が実現できる。今回の実験では二酸化炭素が生成され、水蒸気の関与は明らかであるが、水蒸気が少量のため、有効な結果は得られなかった。触媒とマイクロ放電を利用した超小型の水素発生システムを提案し、その構成要素である改質反応部と放電駆動用電源の試作と基礎特性の評価から、その可能性を実証することを目的とする。初年度では、まず数10μm程度までの微小な電極間隔としてガス流がある場合について、大気圧中における絶縁破壊特性と、それに伴う放電現象を調べた。直流の絶縁破壊電圧はHeやArの希ガス流では電極間距離に依らず、ほぼ一定で300V程度であるが、N2や空気中では距離とともに上昇する。また、パルス電圧ではガス種に依らず距離とともに破壊電圧が上昇した。電極間を10μm程度とすると火花放電とならず、一様な放電が得られる。微小な電極間とすると均一な放電が得られるので、ガス分解や化学反応に有利である。次に、連続動作の水素発生システムを微細なガスノズルを電極とした高速ガス流中での放電を用いて実現するため、その放電の基礎特性を調べた。実際のガスはメタン、二酸化炭素を用いるが、今回は希ガスを用いた放電を扱った。対向する電極をメッシュ状とし、ガス流量を適正に設定すると、Heを用いたとき直流電圧を加えると大気圧中でグロー放電を得ることができた。これは電極間距離が100μm1mmにおいて観測され、距離を増加させると陽光柱に相当する領域の長さが増加した。電圧が低い場合には微弱な定常電流に間歇的に振幅の大きいパルス電流が重畳されていることが分かった。これは従来の電極間距離がミリメートル領域の放電では観測されていない現象である。グロー放電が実現できることが確認できたので、ガスをメタン等に変えるとともに、パルスあるいは高周波電圧を適用して水素発生に適した放電の検証を進める。プラズマを用いた小型高効率水素改質システムの基本要素として、内径190μnの微小ノズル電極からメッシュ電極に向かってメタンを流出させ、放電する方式を提案・実証した。プラズマ生成には高周波電源を用い、電圧2.5kV、周波数500Hz2kHzの範囲で行った。

電極間距離500μmでは、周波数、ガス流量によらず、正弦波電圧の半周期に1回フィラメント状放電が発生している。メタン流量が小さくなるほど、また、電源周波数が高くなるほど、メタン転換率増加し、最大メタン転換率は38.5%であった。問題点として固体の炭素であるコークスの析出がある。周波数が2kHz以上では数分間でコークスにより電極が短絡され、放電が停止してしまった。対向する電極構造がメッシュと平板では、微小流量では顕著な違いは見られないが、流量が大きい場合にはメッシュ電極では転換率が大きくなる。これは発生したコークスがガス流により除去され、析出が抑制されたものと考えられる。メタン転換率の場合と同様、流量が小さくなるほど、周波数が高くなるほど水素生成率は高くなった。なお、メタン転換率が増加すると水素生成率も増加し、最大水素生成率として26.3%を得た。水素選択率は、メタン流量、電源周波数、電極形状に依存せず、ほぼ30%で一定となり、メタン転換率にも依存しない。これは生成ガスのほとんどが水素であることを考えると、このように低い数値となっているのは、生成した水素原子がコークス内に取り込まれるためと考えられる。コークスを発生させないためにはH_2Oとメタンとの反応の利用がある。そこで、飽和水蒸気圧としたH_2Oを導入して放電させたところ、二酸化炭素の生成は検出されたが、加えている水蒸気量が少なかったため水素生成には影響がほとんど見られなかった。微細ガス流を用いたマイクロプラズマによるメタン改質は小型化には極めて有効であることが分かった。
南大西洋と南インド洋における十年規模変動の実態解明と予測可能性

南大西洋の海面水温に見られる十年規模変動について、大気海洋結合モデルSINTEX-F2を用いて過去再予測実験を行ったところ、十年先まで高い精度で海面水温の変動を予測できることが分かった。特に、観測された海面水温のデータをモデルの初期値に近づけて予測実験を行った場合に比べて、観測された海洋内部の水温や塩分のデータをモデルの初期値に近づけた場合、南大西洋の十年規模変動の振幅や位相をより正確に予測できることが分かった。南大西洋の海面水温の十年規模変動は、大気の変動に伴って生じる海洋内部の密度の変動に大きく左右されるため(平成27-28年度の研究成果)、モデルの海洋内部の密度を決める水温や塩分を観測データで正しく初期化する必要があることを示している。一方、平成29年度の研究により、南大西洋の十年規模変動をもたらす大気の変動について、南極半島の東に位置するウェッデル海の海氷変動が関わっていることが示唆され、新たな研究の展開が見られた。これを踏まえて、大気海洋結合モデルSINTEX-F2を用いて、観測された海氷密接度(海氷が海面を覆う割合)のデータをモデルの初期値に近づけて予測実験を行ったところ、そうでない実験に比べて、ウェッデル海の海氷密接度の振幅や位相を4ヶ月先まで高い精度で予測できることが分かった。さらに、ウェッデル海の北側に位置する南大西洋においても、大気の変動の振幅や位相をより良く再現できることが分かった。これらの研究成果は、他の南極海や北極海にも応用することができ、中高緯度の気候変動予測の向上に大きく貢献することが期待される。以上の研究成果を、比較的インパクトの高い国際誌(Scientific Reports)に主著論文として2編出版し、そのうち1編(ウェッデル海に関する論文)は、プレスリリースを行った。また、関係する国内外の学会で研究成果の報告を行った。南インド洋の海面水温に見られる十年規模変動について、過去30年の再解析データの解析および大気海洋結合モデルSINTEX-F2を用いて300年の長期積分実験を行い、物理メカニズムの詳細を明らかにすることができた。まず始めに、衛星観測が始まった1982年以降の再解析データを用いて、海洋表層(混合層)の熱収支解析を行ったところ、南インド洋の海面水温に見られる十年規模変動は、南大西洋の海面水温変動が南極周極流を通って南インド洋に移流されて生じることがわかった。また、海面水温変動とともに海面気圧もまた十年規模変動をしており、南大西洋から南インド洋へ伝播していることがわかった。次に、再解析データでは解析期間が限られるため、大気海洋結合モデルSINTEX-F2を用いて、300年の長期積分実験を行った。南大西洋の海面水温を年々変動させた実験と年々変動させない実験を比較したところ、南インド洋の海面水温に見られる20年程度の周期が、南大西洋の海面水温を年々変動させない実験では見られなくなった。また、南大西洋から南インド洋へ伝播する海面水温と海面気圧の変動も見られなくなった。これらは、南インド洋の十年規模変動には、南大西洋から伝播する海面水温変動が重要な役割をしていることを示唆する。本研究によって、南インド洋の海面水温に見られる十年規模変動の物理メカニズムを観測とモデルの両方から明らかにすることができた。南インド洋の海面水温に見られる十年規模変動は、南インド洋の海面気圧変動を通して、アフリカ南部の降水にも十年規模変動をもたらしているため、社会的にインパクトの大きい成果である。平成27年度は、南インド洋の海面水温に見られる十年規模変動の実態解明を目的としており、観測データとモデル実験の両方から物理メカニズムの詳細を明らかにすることができた。また、南インド洋の海面水温に見られる十年規模変動には、南大西洋の海面水温に見られる十年規模変動が関わっており、さらに、南大西洋の海面水温変動には南大西洋の海面気圧の変動が重要な役割をしていることが示唆された。このような背景で、南大西洋の海面気圧の変動をもたらす原因についても研究を行ったところ、原因の一つとして南極のウェッデル海における海氷変動が関わっている可能性が見られた。南大西洋の海面気圧の変動は、南大西洋以外の気候変動現象、特にエルニーニョ現象や南極振動現象などが関わっていると報告されてきたが、南大西洋の高緯度に位置するウェッデル海の海氷変動の役割はこれまで議論されてこなかった。そこで、過去30年の再解析データの解析と大気海洋結合モデルSINTEX-F2を用いて長期積分実験を行ったところ、ウェッデル海の海氷は、夏季に年々変動が大きく、大気の変動を受けて変動していることがわかった。一方で、ウェッデル海の海氷変動が熱フラックスを通して海氷面の気温を変えることで、南大西洋の海面気圧の変動にも影響を与えていることが示唆された。これらの成果は、国際科学誌Journal of Climateにすでに投稿されており、現在審査中である。以上、平成27年度は2つの論文を投稿することができたため、当初の計画以上に研究が進展していると判断できる。平成27年度の研究で発見された、南大西洋から南インド洋に東方伝播する海面水温の十年規模変動について、東方伝播の物理メカニズムとその起源となる南大西洋の海面水温に見られる十年規模変動の原因を明らかにすることができた。また、南大西洋の十年規模変動の鍵となる大気の変動にウェッデル海の海氷変動が関わっていることを示唆できた。以上の成果を2つの論文としてまとめ、国際誌に投稿することができた(査読中)。

大気海洋結合モデルを用いて300年積分の実験を行い、南大西洋から南インド洋に東方伝播する海面水温の十年規模変動について、東方伝播の物理メカニズムを調べた。その結果、水温偏差(平年差)の東方伝播には密度偏差の東方伝播を伴っており、密度偏差の東方伝播は大気の風応力によって生じる海洋ロスビー波と東向きの平均流(南極周極流)の重ね合わせで説明できることがわかった。また、東方伝播の起源となる南大西洋の海面水温の十年規模変動には、大気の風応力によって生じる極向きの熱輸送(エクマン)と鉛直下向きの熱輸送(エントレインメント)が関わっていた。これらの結果より、南大西洋の大気の変動が十年規模変動の引き金となっていることがわかった。さらに、南大西洋の大気の変動を詳しく調べるために、大気海洋結合モデルを用いて複数の感度実験を行った。熱帯太平洋および中緯度の海面水温の変動を抑えた実験では、南大西洋の大気の変動は観測データと類似して見られたが、高緯度の海面水温の変動も抑えた実験では、南大西洋の大気の変動が見られなかった。詳細な解析を行ったところ、高緯度の海面水温変動がウェッデル海の海氷変動を通して南大西洋の大気の変動をもたらしていることがわかった。海氷が平年より少なくなると、ウェッデル海から大気へ熱が放出され、北側で気温の南北勾配が弱まることで大気の安定度が高まり、南大西洋で高気圧偏差を生じることがわかった。平成28年度は、南大西洋の十年規模変動の実態解明を目標としており、南大西洋から南インド洋に東方伝播する海面水温の物理メカニズムとその起源となる南大西洋の海面水温に見られる十年規模変動の原因を明らかにすることができた。また、南大西洋の十年規模変動の鍵となる大気の変動にウェッデル海の海氷変動が関わっていることを示唆できた。これらの結果は、南大西洋の十年規模変動の理解に十分貢献するものであり、2つの論文として国際誌に投稿することができた(査読中)。また、ウェッデル海の研究成果は、従来の研究では指摘されていない新しい知見であったため、2つの国際会議で招待講演を行うことができた。以上により、今年度はおおむね順調に進展していると判断できる。平成29年度は、南大西洋から南インド洋へ東進する海面水温の十年規模変動について、物理メカニズムと予測可能性に関する論文を2編出版し、そのうち1編についてプレスリリースを行った。また、南大西洋の十年規模変動の起源となる大気の変動について、ウェッデル海の海氷からの影響を示唆する論文を1編出版した。これらの成果について、国内外の学会などで発表を行った。南インド洋の海面水温には、十年から二十年の周期をもつ変動、十年規模変動が存在する。この変動は、直上に大気の変動を伴い、水蒸気の輸送を変えることでアフリカ南部の降水量に十年規模変動をもたらす。これまでの研究で、南インド洋の十年規模変動は南大西洋から東進する海面水温の十年規模変動が関わっていることが示された。平成29年度の研究により、南大西洋の大気の変動が海面水温の変動をもたらすこと、また、海面水温の変動は密度の変動を伴い、東向きの南極周極流の影響を受けて、準定常ロスビー波として東に伝播することが明らかになった。次に、気候モデルを用いて、モデルの海面水温を観測された海面水温に近づけて(初期化して)から、十年先までの予測実験を行った。
筋電・ケーブル混成インタフェースと精密・力把持機能を有する電動義手の開発

義手の手先具の開閉を行う各々独立した2体系である筋電制御方式とBowdenケーブル方式を融合したハイブリッド方式を提案することで,多機能義手に新たな操作体系と義手ハンドのメカニズムを確立し,より作業性に富んだ義手の可能性を調査する.筋電制御方式とBowdenケーブル方式の義手ハンドの把持力調整能力を調査する実験を行い,精密・力把持機能を有する義手ハンドのメカニズム開発のための仕様を定める.実験は,筋電位制御式とBowdenケーブル制御式に対し,健手も含めた把持力調整能力の比較実験を行い,その被験者の時系列データと10名の被験者の整定時間,目標把持力が維持されるまでに一定把持力を保った回数,各目標把持力に対する試行中の最大把持力の比の3指標について平均と偏差の結果から両制御系の特徴を分析した.同結果を基に,義手の筋電・Bowdenケーブルハイブリッド制御系を共存させうる指の駆動メカニズムを設計,試作,筋電位制御式,Bowden Cable制御式,健手との比較実験を行い,筋電・Bowdenケーブルハイブリッド制御系義手ハンドを設計し,作業に応じて精密把持と力把持を選択できるヒューマン-メカトロニクス・インタフェースと多機能義手ハンドの確立を目指す義手の手先具の開閉を行う各々独立した2体系である筋電制御方式とBowdenケーブル方式を融合したハイブリッド方式を提案することで,多機能義手に新たな操作体系と義手ハンドのメカニズムを確立し,より作業性に富んだ義手の可能性を調査する.筋電制御方式とBowdenケーブル方式の義手ハンドの把持力調整能力を調査する実験を行い,精密・力把持機能を有する義手ハンドのメカニズム開発のための仕様を定める.実験は,筋電位制御式とBowdenケーブル制御式に対し,健手も含めた把持力調整能力の比較実験を行い,その被験者の時系列データと10名の被験者の整定時間,目標把持力が維持されるまでに一定把持力を保った回数,各目標把持力に対する試行中の最大把持力の比の3指標について平均と偏差の結果から両制御系の特徴を分析した.同結果を基に,義手の筋電・Bowdenケーブルハイブリッド制御系を共存させうる指の駆動メカニズムを設計,試作,筋電位制御式,Bowden Cable制御式,健手との比較実験を行い,筋電・Bowdenケーブルハイブリッド制御系義手ハンドを設計し,作業に応じて精密把持と力把持を選択できるヒューマン-メカトロニクス・インタフェースと多機能義手ハンドの確立を目指す義手の手先具の開閉を行う各々独立した2体系である筋電制御方式とBowdenケーブル方式を融合したハイブリッド方式を提案することで,多機能義手に新たな操作体系と義手ハンドのメカニズムを確立し,より作業性に富んだ義手の可能性について検討する.筋電制御方式とBowdenケーブル方式のそれぞれのインタフェースにより義手ハンドの指先の位置・力の動作精度を調査する実験を行うことで,精密・力把持機能を有する義手ハンドのメカニズム開発のための数値目標(仕様)を明確にする,また,このデータを基に,従来方式と新方式との巧緻性評価試験を行う実験項目を検討する.義手の筋電・Bowdenケーブルハイブリッド制御が随意的な精密把握と力把握の二機能を共存させうる可能性を調査し,ヒューマン-メカトロニクス・インタフェースと多機能義手ハンドの確立を目指す.本年度は,筋電制御方式とBowdenケーブル方式のそれぞれのインタフェースにより義手ハンドの指先の位置,ならびに指先に加わる力の制御精度を調査するための実験装置の作成と,装置の基礎実験を行った.筋電制御方式は市販の筋電義手を購入し,装置を作成.Bowdenケーブル方式についても市販の能動義手用のワイヤなどを用いて装置を作成し,それぞれの装置の動作特性を求めた.そして,被験者実験の実験プロトコルを定めるための先行実験を行った.また,市販の筋電義手の指フレームを改造した義手ハンドを作成するため,市販の筋電義手の部品のCAD・CAE化を行った.義手の手先具の開閉を行う各々独立した2体系である筋電制御方式とBowdenケーブル方式を融合したハイブリッド方式を提案することで,多機能義手に新たな操作体系と義手ハンドのメカニズムを確立し,より作業性に富んだ義手の可能性について検討する.筋電制御方式とBowdenケーブル方式のそれぞれのインタフェースにより義手ハンドの指先の位置・力の動作精度を調査する実験を行うことで,精密・力把持機能を有する義手ハンドのメカニズム開発のための数値目標(仕様)を明確にする.また,このデータを基に,従来方式と新方式との巧緻性評価試験を行う実験項目を検討する.義手の筋電・Bowdenケーブルハイブリッド制御が随意的な精密把握と力把握の二機能を共存させうる可能性を調査し,ヒューマン-メカトロニクス・インタフェースと多機能義手ハンドの確立を目指す.本年度は,ハンドメカニズムの一次試作として駆動部に限定し,試作を行い,一次試作機の応答特性を調べた.机上での特性試験を行い,Bowdenケーブル部品の仕様による影響を調査した.これらの実験結果を踏まえ,二次試作(ハンド全体)の設計の修正点をまとめた.また,ソケットの構造・製作法,筋電センサの設定方法,手関節の機械的結合メカニズムについてNorthwestern大やRehabilitation Institute of Chicagoの研究者と議論を行った.義手の操作性を評価するための実験の評価方法について,New Brunswick's International conference on Advanced Limb ProstheticsのAssessment of Capacity for Myoelectric Controlワークショップに参加し,作業療法士とともに講習を受けた.義手の手先具の開閉を行う各々独立した

2体系である筋電制御方式とBowdenケーブル方式を融合したハイブリッド方式を提案することで,多機能義手に新たな操作体系と義手ハンドのメカニズムを確立し,より作業性に富んだ義手の可能性を調査する.筋電制御方式とBowdenケーブル方式の義手ハンドの把持力調整能力を調査する実験を行い,精密・力把持機能を有する義手ハンドのメカニズム開発のための仕様を定める.同結果を基に,従来方式と新方式との巧緻性評価試験を行う実験を検討する.義手の筋電・Bowdenケーブルハイブリッド制御が随意的な精密把握と力把握の二機能を共存させうる可能性を調査し,ヒューマン-メカトロニクス・インタフェースと多機能義手ハンドの確立を目指す.本年度は,ハンドメカニズムの二次試作の改良設計,試作,実験を進めた.使用を想定したワイヤケーブルの弾性試験,ならびに滑り抵抗の試験を実施し,選定作業を進めた.成人男性の手のサイズに合わせるため,ハンド内のワイヤの走行路の改良設計を進めた.また,筋電義手の研究従事する作業療法士やヒューマンインタフェースの研究者,能動・筋電義手の製作経験の豊富な義肢装具士との議論にもとづき,実施した筋電義手と能動義手の把持力調整能力の比較実験を被験者10名にて追認実験を行い,研究論文として投稿する準備を進め,バイオエンジニアリング講演会でその一部を報告した.ソケットは肘の伸展による指の屈曲を行うための肘のインタフェースとメカニズムの設計,一次試作を行った.本研究を進める上で,第5回アジア義肢装具学術大会,バイオメカニズム学会学術講演会に参加し,筋電義手のメカニズム,筋電制御アルゴリズム,作業療法学にもとづいた評価方法に関する研究を進めている関係者と議論し,情報収集と意見交換を行った.研究室の移動と,東日本大震災による研究室設備の破損とが重なり,研究室内の使用制限,大幅な修繕等が必要となった.このため,前半期の研究計画が繰り下げられた,年間としての計画に遅延が生じている.24年度が最終年度であるため、記入しない。机上実験機用の指部品の設計,試作を行ったが,学部の実習設備では時間を要するだけでなく,十分な加工ができないため,今後は部品の外注化を検討し,実験,設計の時間の確保を優先する.また,評価実験に国際学会でも評価を受けている評価方法を用いるため,作業療法士との協力が必要であることが確認されたことから,大学・リハセンターとの情報交換,技術的な指導を受ける.24年度が最終年度であるため、記入しない。
早期糖尿病登録システムの構築および行動変容の要因分析

「小児期からの生涯を通じた健康づくり推進」のため、平成12年度より活動を開始している徳島県医師会生活習慣病予防対策委員会の中に平成16年度、糖尿病対策班が設立された。本研究は糖尿病対策班を核として、早期糖尿病の方の行動変容の要因を知ることと各機関の連携強化のために行った。糖尿病対策班は各種提言、啓発活動、連携事業等を実施した。早期糖尿病登録者の中で、農業従事者の方が食習慣の改善率が高かったが、登録時の検査値・性格・味の好み等と行動変容の間に有意な関連はみられなかった。平成12年度に設立した徳島県医師会生活習慣病予防対策委員会において我々は総括部と学術部を担っている。本研究では委員会内の糖尿病対策班を核として、徳島県全域を対象とした早期糖尿病登録制度の開始と介入を行うための各機関の連携強化を図っている。同時に栄養指導システムの推進と行動変容の要因分析を目的としている。平成18年度の実施項目を次に示す。1)月1回糖尿病対策班会議を行い、登録システムや調査のガイドライン、マニュアルを作成した。2)班会議で作成した登録システムを徳島大学病院倫理審査委員会へ申請した。協力医療機関リストを附記することを条件に承認を得た。3)医療機関への説明会を実施し、医師会報を通じてシステムの周知と協力の依頼を行った。4)県内の全医療機関に対して参加募集を行った。平成19年3月現在、71の医療機関の協力を得ている。5)参加医療機関へ登録セットを送付し、登録を開始している。各医療機関担当者は対象者に対し、登録の意義等を説明し、同意が得られた場合、登録票に記入し、大学へ送付する。6)介入研究の対象者へ調査の協力を求めている。本人への質問項目は生活リズム、食習慣に関すること、性格等である。7)県栄養士会、健康運動指導士会県支部の協力を得て、医師の処方箋に基づき、栄養指導、運動指導(万歩計を用いたレポート指導等)を実施する。栄養指導は医療機関の管理栄養士または栄養ケアステーションからの派遣栄養士が行う。本研究は糖尿病対策班を核として徳島県全域を対象とした早期糖尿病登録制度の開始と、早期介入を行うための各機関の連携強化を図っている。糖尿病対策班は平成19年3月、糖尿病対策事業報告書「糖尿病征圧の戦略」を作成し、県に対して、短期的・中期的・長期的戦略をそれぞれ提言した。平成19年度、第2次糖尿病対策班として新たに再スタートし、地域連携、運動療法・食事療法の推進、特定健診特定保健指導実施に向けての研修、糖尿病療養協力医(仮称)の養成を柱とした活動を行っている。早期糖尿病登録モデル事業は平成18年度作成したマニュアルに従い、協力医療機関へ登録者の募集を継続した。平成19年度、登録者に対して生活習慣調査、管理栄養士による個別の栄養指導、万歩計配布と健康運道指導士による運動指導(歩数記録表を用いたアドバイスレポート)を実施した。また、登録者には適宜、糖尿病対策班、県栄養士会等が作成したレターを送り、糖尿病療養の継続を促している。本登録事業により地域の管理栄養士による栄養指導システムを推進し、運動指導システムを開始することができた。登録より1年経過したものから順次、2回目の生活習慣調査、治療・療養に関する調査を開始している。糖尿病対策班では合併症の予防のために、地域連携パス(連絡チャートとマニュアル)を作成中であり、早期糖尿病の時点で適切な療養を開始するシステムが構築されつつある。

本研究は糖尿病対策班を核として、早期糖尿病登録制度の開始と、各機関の連携強化のために実施した。糖尿病対策班は平成20年度、糖尿病専門医だけでは全県的糖尿病診療の向上と確保は難しいため、「県医師会糖尿病認定医」の制度を創設した。テーマ別講習会受講を義務づけ、認定期間を設け、更新のための条件を決定した。コメディカルのための「地域糖尿病療養指導士」の制度も検討中である。世界糖尿病デーや「とくしまマラソン」のようなイベントを通しての糖尿病予防の啓発活動、糖尿病に関する医療機能別医療機関リスト作成とホームページ公開などに協力した。クリティカルパス(連携のための各種様式とマニュアル)作成と保健所毎の連携システム検討会も実施している。早期糖尿病登録モデル事業は平成20年度が最終年度であり、2回目の生活習慣調査、医療機関調査を実施した。登録者には適宜、糖尿病レター(学習資料)を送り、管理栄養士による個別の栄養指導、健康運道指導士による運動指導(歩数記録表を用いたアドバイスレポート)を継続した。登録時調査と2回目調査より、(1)食事(2)運動(3)血糖コントロール状態(4)体重、についてそれぞれ「改善または良好群」と「悪化または不良群」に分け、比較検討した。「改善または良好群」は登録者のうち、(1)53%(2)71%(3)75%(4)74%であった。20歳時BMI、過去最大体重時のBMI、登録時の検査所見、性格、味の好み、学歴等と行動変容に関連性は見いだせなかった。農業をしている人はそれ以外の人に比べて、食習慣改善の行動変容のみられるものが多かった。
地球温暖化による熱帯高山の氷河縮小が生態系や地域住民に及ぼす影響の解明

ボリビアのアンデス山系のチャルキニ峰の西氷河地域において、気候環境、地形発達、植生遷移、土壌発達、周氷河現象および地域住民の放牧活動について調査した。その成果は、水野一晴編『アンデス自然学』(古今書院,2016年,228頁)として出版された。ラパス近郊の気温は10年あたり約0.1°Cの上昇が見られたが、乾季を中心とする5月から8月の月平均気温は低下傾向にあった。チャルキニ峰西カールには11のモレーンが確認され、各モレーンの植生調査から、植生分布には氷河から解放されてからの年数、堆積物の大きさ、標高が関わっていることが判明した。カール内の微地形によって土壌発達の状況、発達速度が異なっていた。2013年8-9月にボリビアアンデス、コルディレラ・リアルのチャルキニ峰(5740m)の西カールにおいて地形、土壌、気候、水文、植生を調査した。カール内に11個のモレーンを認定し、各モレーンにおいて、気温・地温・降雨量観測、土壌断面調査、地表面移動観察、植生分布調査を行った。異なる時代に氷河から解放された土壌を比較することにより土壌の発達過程を分析した。調査の結果、凸地形に比べ凹地形で土壌の発達がよいことが判明した。地温の通年観測から調査地域は周氷河地域に属するが永久凍土が存在する可能性は低いことが明らかになった。表層での凍結融解頻度は表層部の含水量が低い乾季に高く、湿潤な雨季には頻度が低い。そのため周氷河作用が効果的に働かないため、氷河後退後の植生侵入にとっては有利な条件を備えていることが判明した。西カール氷河後退域のモレーン上には主にイネ科とキク科からなる35種が出現していた。モレーンの年代が古くなるにつれ植被率は上昇していたが、種多様性とモレーンの年代との関係は不明瞭であり、むしろ標高との関係が見られた。ボリビアでの高標高での気候環境を解明するためにラパスでの1973年2013年の41年間の気象データを分析した。年平均気温は上昇傾向を示すものの顕著ではなく、夏期に上昇傾向、冬期に低下傾向を示すことがわかった。月平均最高気温はすべての月で上昇傾向にあった。月最低気温は冬期を中心に低下傾向が顕著で、冬期の月最低気温低下は、最低気温の低下と最高気温の上昇を伴って生じていることが判明した。南カールではリャマ、アルパカ、羊の放牧活動と植生分布の関係が調査された。イネ科のDeyeuxianitidulaはリャマやアルパカの主要な採食植物であり、リャマ、アルパカの採食行動が氷河周辺の植生に影響を及ぼしていると考えられる。2012年8月にボリビアアンデス、コルディレラ・リアルのチャルキニ峰(5740m)の西カールにおいてモレーンとその植生分布を調査した。分布するモレーンのうち、5つのモレーンに10mx10mのプロットを設け、そのなかの2mx2mの方形区ごとに、植生分布と地表面堆積物の礫経分布を調査した。また、氷河末端付近の植生分布も調査した。モレーンの年代が新しくなるにつれて、分布する堆積物の礫経も大きく、植物の出現種数や植被率が低下していった。植物の出現種数や植被率には、モレーンの年代の他に、地表面堆積物の礫経分布や高度も関係していると考えられる。現在の氷河末端は高度4990mであり、氷河末端付近における出現種はPerezia sp.(Perezia multiflora )、Deyeuxia chrysantha、Senecio rufescensの3種のみで、それらが大きな岩塊わきに点在し、植被率はきわめて低い。ボリビアアンデス、コルディレラ・リアルのチャカルタヤ山(5199m)の氷河は2009年に消滅した。水野(1999)やMizuno(2002)により、1993年の調査時の植物分布の上限の高さは、堆積岩の珪質頁岩の地域で4950m、火成岩の石英斑岩地域で5050m、変成岩のホルンフェルスの地域はその中間であった。どの地域も上限の分布植物はイネ科のDeyeuxia nitidulaであった。この3つの地質地域で2012年においても同様な調査を行った結果、石英班岩地域の植物分布の上限は5058mで、ホルンフェルス地域の植物分布の上限は5033mで、珪質頁岩地域の植物分布の上限は5022mであり、その上限の植物種はどれもSenecio rufescensであった。2013年9月にボリビア・アンデス、コルディレラ・リアルのチャルキニ峰周辺において、地形、土壌、水文、気候、植生などの自然環境と放牧活動などの社会活動について調査を行った。チャルキニ峰西カールでは、氷成堆積物の生成プロセスやモレーンの形成メカニズムを解明するため、堆積物や地形が調査された。また、氷河前面における土壌生成と物質移動の関係が検討され、凸状地形に比べ凹状地形で土壌発達がよいのは、凸状地形でより物質移動が盛んなためであると推定された。この地域の周氷河環境は、土壌の凍結融解が頻発する時期(冬季)が乾季と重なり、表層部の水分量が少なく、周氷河地形が効率的に行われていないことが推察された。

気候については、エルアルト(ラパス郊外)の気温と露点温度が分析され、調査地域における亜熱帯高気圧の強まりと乾燥化が生じていることが明らかになった。放牧活動については、リャマ、アルパカ、羊について参与観察と住民への聞き取りが行われた。リャマと羊は主に肉の生産として、アルパカは毛の生産として放牧され、乳は羊のみが利用されていた。リャマとアルパカは好む牧草が異なり、アルパカのほうが湿った環境を好み、両者の交配種が生まれるのを嫌う牧畜民によって別々に放牧されていた。アルパカの毛は高値で取引されるため、交配種の拡散によって毛の質の低下を防ぐためである。近年の家畜放牧は、その労働環境の厳しさから若者の町への移住やジャガイモ農耕に移行する傾向が見られた。リャマ、アルパカ放牧から、牛、羊放牧や農耕への移行は近年の温暖化も影響していることが推測された。ボリビア・アンデス、コルディレラ・リアルのチャルキニ峰周辺において、地形、土壌、水文、気候、植生などの自然環境と放牧活動などの社会活動について調査を行い、この地域の自然と社会の特徴が明らかにされつつある。ケニア山において、ティンダル氷河の動態と植生遷移の関係を調査した。2011年から2015年にかけて氷河は37.7m後退していた。その後退速度は9.4m/年であり、1997-2002年の9.8m/年、2002-2006年の14.8m/年、2006-2009年の8.7m/年、2009-2011年の7.5m/年とほぼ同等の後退速度であり、1958-1984年の2.9m/年、1984-1992年の2.9m/年、1992-1997年の3.0m/年に比べれば早い後退速度であった。氷河末端近くで生育できる先駆的植物の4種は、2011年の調査時には積雪のために、氷河末端に最も近い生育場所が把握できなかった。したがって、2015年の調査データを2009年のものと比較して、その4年間の氷河後退にともなう先駆種の前進する速度を求めた。その結果、前進速度は、Senecio keniophytumは7.6m/年、Arabis alpinaは8.0m/年、蘚苔類&地衣類は17.6m/年、Agrostis trachyphyllaは-3.5m/年であった。また、ケニア山の氷河の融氷水と山麓の湧水との関係を調査した。ケニア山および山麓域で標高毎に採水した降水サンプルの酸素同位体測定から、明瞭な高度効果が見られた。ケニア山山麓域で採水された湧水のδ18Oの値は、この高度効果直線に当てはめると、約5000m付近の水が地下にしみ出し、湧水していることが推察され、氷河の融氷水が山麓の湧水に大きく寄与している可能性が示唆された。ボリビアのアンデス山系のチャルキニ峰の西氷河地域において、気候環境、地形発達、植生遷移、土壌発達、周氷河現象および地域住民の放牧活動について調査した。その成果は、水野一晴編『アンデス自然学』(古今書院,2016年,228頁)として出版された。ラパス近郊の気温は10年あたり約0.1°Cの上昇が見られたが、乾季を中心とする5月から8月の月平均気温は低下傾向にあった。チャルキニ峰西カールには11のモレーンが確認され、各モレーンの植生調査から、植生分布には氷河から解放されてからの年数、堆積物の大きさ、標高が関わっていることが判明した。カール内の微地形によって土壌発達の状況、発達速度が異なっていた。これまで3年間、アンデスで調査を行ってきたが、その調査を継続するとともに、比較対象としてアフリカのケニア山で調査を行う。4年間の研究成果をまとめて日本語の書籍を出版するとともに、学術雑誌にも論文を投稿する。27年度が最終年度であるため、記入しない。自然地理
脱カルボニル芳香族環反応を利用した一段階シクラセン合成

出発原料である2,3,5,6-tetramethylenebicyclo[2.2.1]heptane誘導体の高効率合成法について種々検討した。パラジウム触媒の量・反応温度・並びに反応させる一酸化炭素の濃度を検討することで、目的である2,3,5,6-tetramethylenebicyclo[2.2.1]heptane誘導体を4ステップ、5%程度の収率で得ることができた。一方で、最終目的物の簡易合成ルートとして7-(tert-butoxy)-2,3,5,6-tetramethylenebicyclo[2.2.1]heptane誘導体の合成を並行して行ったが、触媒等の検討の結果、上記と同様の手法では得ることができなかった。2,3,5,6-tetramethylenebicyclo[2.2.1]heptane誘導体を用いてマクロサイクルの合成を検討したが、GPCやMSスペクトルの検討の結果、目的とするマクロサイクルを得ることができず、ポリマーやオリゴマー体の生成が確認された。一方で、前年度の結果で得られたハロゲノアセン前駆体を用い、Bis(1,5-cyclooctadiene)nickelを触媒としカップリング反応を検討したところ、アセン前駆体の二量体の生成が見いだされた。この結果は本手法によりアセン前駆体多量体を合成すれば、環状構造が得られるので、今後は本手法を用いて環状マクロサイクル前駆体を合成し、目的となる環状アセン化合物の合成達成が期待できる。カーボンナノチューブはグラフェンの切り口によりアームチェア型、キラル型、そしてジグザグ型に分別される。ナノーカーボン材料の部分構造の合成は2010年代から盛んに研究されており、これまでに前者二つの基本骨格は合成が達成されている。一方、ジグザグカーボンナノチューブの基本骨格としてシクラセンが知られ、その合成挑戦は他化合物より古く、基礎物性の解明を目的として1980年代から多くの研究者が挑戦しているが未だ合成が達成されていない。これまでにカルボニル前駆体法といわれる我々が開発してきた手法を用い、光や熱を駆動力として>99%の収率で対応する芳香族化合物を合成可能であることを見出しており、これら合成した化合物群は本目的化合物シクラセンの部分構造に当たる。本年度は本手法を用いた未だ未達成であるシクラセンの合成の検討を行った。まず、出発原料の理論計算から開始した。出発原料は80度程度ピラミッド型に折れ曲がっていることがわかった。これに対応するブロモ体を用いたリチオ化反応から誘導されるカップリング反応を用いれば、目的となる前駆体合成が可能である。環化反応の後、既に確立しているノルボルナジエン部位をカルボニル基に有する構造へ変換する手法で、目的とする前駆体を得る。本年度は、これまでに開発したカルボニル前駆体法により、鍵反応となるブロモ体の合成法を見出し、また本手法を用いて新規の半導体材料を開発した。ブロモヘキサセンは、ブロモ基を有しない母体化合物より、フィルム状態で0.83cm2V-1s-1の正孔移動度を有し、これは母体化合物より10倍程度移動度が早いことが明らかとなった。シクラセン合成のもう一方の鍵化合物であるノルボルナジエン誘導体の合成法を種々検討したところ、一酸化炭素を原料とした直接エステル化反応により目的鍵化合物が合成可能であることが、モデル実験より示唆された。本年度は二種類の鍵化合物の開発を目的としたが、片方のブロモ体の合成法の開発段階で、目的化合部物の合成法の達成とともに予想に反し新規の安定な有機半導体材料の開発が可能であったため、並行して研究を遂行した。このため、もう片方の鍵化合物であるノルボルナジエン誘導体の開発が、一酸化炭素を原料とした直接エステル化反応により目的鍵化合物が合成可能であることが、モデル実験より示唆されたものの、開発達成には至らなかったため。鍵化合物であるノルボルナジエン誘導体の開発が、一酸化炭素を原料とした直接エステル化反応により目的鍵化合物が合成可能であることが、モデル実験より示唆されている。本手法を用いてノルボルナジエン誘導体を開発する。
19世紀ウィーン市民に関する社会文化史的研究

まず、十九世紀のウィーン市民を概略的に捉え、この社会グループがどのようにして誕生し、どのようにして独自の価値観や文化的コード、生活様式を築きあげていったのか、また、かれらの「日常」とはどのようなものであったのか、などの基本的な問題を明らかにするという本研究の最初の目的は、著書『ウィーン-ブルジョアの時代から世紀末へ』のなかでほぼ達成された。また、本年度、個別テーマとして取り上げることを計画していたウィーン市民の読書文化については、67名の市民蔵書家についての伝記的アプローチをほぼ終えることができた。さらに、これらの人々の蔵書に関して、その規模や構成を概観し、当時の市民の「平均的蔵書像」を割り出すことも試みた。これらのデータを啓蒙主義時代の知識人の蔵書と比較することにより、とりわけ、十八世紀から十九世紀にかけての教養概念の明らかな変化(例えば百科全書的な知的普遍主義の衰退)が裏付けられた。読書文化については、1995年11月3日、京都大学の主催する「西洋史読書会」第63回大会(於:京大会館)にて、『ドイツおよびオーストリアにおける近代市民階層と読書文化』という題目で研究発表を行ったほか、今年度中に論文の形で発表することを希望している。また、このテーマは、ウィーン大学社会経済史研究所のハンネス・シュテクル教授の指導のもとで、今後二年以内に博士論文として発表される予定である。
リコンビナーゼ標的となる新規レポーター遺伝子の開発による感染過程特異遺伝子の同定

マメ科植物と根粒菌とが共生を成立させる機構は、未知の部分が残されている。本研究では、従来法では未同定の共生関連遺伝子を補足する為に、従来と原理的に異なった発現解析法を構築することを目標としている。具体的には、二次レポーターとしてリコンビナーゼ発現前と後に異なる薬剤耐性を付与する新しいマーカー遺伝子"Switching Gene"を設計・実体化し、これを用いてRecombinant in vivo expression technoiogy(RIVET)法を改皐、新しい系として、Flip RIVET(FRIVET)法を構築する。昨年度までに、一次レポーターベクターとして、上流にT7の転写終結因子をもち、プロモーターを持たないR-recombinaseを導入した広域宿主ベクターと、カナマイシン耐性遺伝子内部に、味噌・醤油酵母由来R-recombinaseの認識配列に挟まれたスペクチノマイシン耐性遺伝子を埋め込んだSwitching Geneを構築した。今年度は、Switching Geneをミヤコグサ根粒菌MAFF303099株のゲノム内部に組み込み、一次レポーターの受容株として、EMD402株を構築した。この株は、組み換え前はスペクチノマイシン耐性、組み換え後はカナマイシン耐性を示した。また、系の有効性を確認する為に、共生時根粒内で発現する遺伝子、nifHのプロモーター領域と、共生成立過程において発現する遺伝子、nodAのプロモーター領域をR-recombinase上流に繋いだプラスミドをEMD402株に導入した。それぞれをミヤコグサに感染させた後、形成した根粒から菌体を回収すると、どちらも99%以上がスペクチノマイシン感受性、カナマイシン耐性であった。この結果は、構築したFRIVET法が、共生により誘導される遺伝子のスクリーニングにも利用可能なことを支持している。マメ科植物との共生を成立させる時に、根粒菌内で発現している遺伝子を経時的・空間的に捕らえるため、RIVET (Recombinant in-vivo Expression Technology)法の二次レポーターを改良することにより、RIVET法の拡張を行っている。改良二次レポーターは、リコンビナーゼ発現前にはゲンタマイシン耐性でカナマイシン感受性、リコンビナーゼの発現後には、薬剤耐性が切り替わる長所を持つことになる。そこで、カナマイシン耐性遺伝子内の4箇所に、site-direct-mutagenesisを用いて制限酵素サイトを導入した。さらに、この部位に味噌・醤油酵母R-リコンビナーゼの認識配列(res)に挟まれたゲンタマイシン耐性遺伝子のカートリッジを挿入した。これを、リコンビナーゼ発現プラスミドとともに大腸菌に導入し、系の動作を確認したととろ、4種類全ての二次レポーター候補で、リコンビナーゼ由来の組み換えが確認された。さらに、2種類の二次レポーター候補では、カナマイシン耐性遺伝子の発現が確認された。しかし、得られたカナマイシン耐性遺伝子の活性が、res配列未挿入のカナマイシン耐性遺伝子と比べて約1/5以下に低下していた。そこで、さらに強力にカナマイシン耐性を付与する遺伝子を得るため、ゲンタマイシン耐性遺伝子の挿入位置の調整、resからlox、FRTなどの他のリコンビナーゼ認識配列への変更など、更なる改良を行っていく予定である。本研究では、マメ科植物に根粒菌が感染する過程で機能する遺伝子のプロモーターを経時的、空間的に捕らえることを目標としている。その為、RIVET(Recombinant in-vivo Expression Technology)法の改良を行っている。本システムは、一次レポーターの発現により二次レポーターの薬剤耐性遺伝子が切り替わる特徴を持つ。昨年度までに、二次レポーターとして、カナマイシン耐性遺伝子(neo)内部に、Zygosaccharomycesrouxii由来のR-recombinase認識配列(res)で挟まれたゲンタマイシン耐性遺伝子を導入した改変neo4種類を作製した。しかし、これらは、resが挿入されていないneo産物の1/20以下の活性しか示さず、実用性に乏しかった。そこで、resの挿入位置調整により、高濃度のカナマイシン耐性を示す改変neoを得ることにした。昨年度に構築した二次レポーターのうち、一番高い活性を示した改変neoのres挿入位置の近傍に、resで挟まれたスペクチノマイシン耐性遺伝子(aadA)を挿入することで、二次レポーター候補を24種類作製した。これらを、pFAJ1700ベクターにサブクローニングした。大腸菌内で、各々を、R-recombinase発現プラスミドとともに共存させ、正常にres配列で組み換えが起きることを確認し、産物のカナマイシン耐性能を評価した。新たに作製した二次レポーター候補産物のうち9種類は、これまでに得られていたものと比較して、約5倍のカナマイシン耐性能を示した。この二次レポーター候補を、大腸菌ゲノム内部、根粒菌ゲノム内部に導入した。大腸菌の系をモデル実験として行い、系の有効性を検証する予定である。

昨年度までに、一次レポーターベクターとして、上流にT7の転写終結因子をもち、プロモーターを持たないR-recombinaseを導入した広域宿主ベクターと、カナマイシン耐性遺伝子内部に、味噌・醤油酵母由来R-recombinaseの認識配列に挟まれたスペクチノマイシン耐性遺伝子を埋め込んだSwitching Geneを構築した。今年度は、Switching Geneをミヤコグサ根粒菌MAFF303099株のゲノム内部に組み込み、一次レポーターの受容株として、EMD402株を構築した。この株は、組み換え前はスペクチノマイシン耐性、組み換え後はカナマイシン耐性を示した。また、系の有効性を確認する為に、共生時根粒内で発現する遺伝子、nifHのプロモーター領域と、共生成立過程において発現する遺伝子、nodAのプロモーター領域をR-recombinase上流に繋いだプラスミドをEMD402株に導入した。それぞれをミヤコグサに感染させた後、形成した根粒から菌体を回収すると、どちらも99%以上がスペクチノマイシン感受性、カナマイシン耐性であった。この結果は、構築したFRIVET法が、共生により誘導される遺伝子のスクリーニングにも利用可能なことを支持している。
発育発達期の運動学習を向上させる視覚機能トレーニング方法の開発

運動スキル(巧緻性)を必要とする運動学習(運動技能を習得する感覚-運動の協応関係に伴う学習)の過程において,視覚機能は重要な役割を担っている.学習能力に問題がある多くの子どもたちは,視覚機能に問題を抱えている可能性が報告されている.本研究では,発育発達期の子どもを対象に,両眼の連携活動などの視覚スキルが必要とされる視覚機能と運動スキル課題との関係を年代別に明らかにし,運動学習の過程を解明することを目的とする.また,視覚機能と運動スキル課題との関係から,視覚トレーニングプログラムを作成し,教育現場での実用化を目指すものとする.運動スキル(巧緻性)を必要とする運動学習(運動技能を習得する感覚-運動の協応関係に伴う学習)の過程において,視覚機能は重要な役割を担っている.学習能力に問題がある多くの子どもたちは,視覚機能に問題を抱えている可能性が報告されている.本研究では,発育発達期の子どもを対象に,両眼の連携活動などの視覚スキルが必要とされる視覚機能と運動スキル課題との関係を年代別に明らかにし,運動学習の過程を解明することを目的とする.また,視覚機能と運動スキル課題との関係から,視覚トレーニングプログラムを作成し,教育現場での実用化を目指すものとする.
スポーツにおけるLGBT“主流化”の傾向とその問題点に関する研究

本研究の目的は、LGBT包摂の先進地域とみなされている英米での事例を整理し、その良い点(応用可能な点)と問題点を把握すること、及び、その考察を通じて、LGBT内部の多様性を犠牲にしないより広い意味でのスポーツ参加と平等を実現する可能性を提示することにある。これはまた、まだ端緒についたばかりの日本におけるスポーツとLGBT参加の環境にとって、今後の方策を探る上での指針を提供することにもつながる。
添加元素による歯科鋳造用チタン銅合金の物性改良

チタン-銅(10%含有)合金が、チタンの融点低下ならびに研削性向上の観点から有用なことは既に報告している。しかしながら歯科鋳造用として臨床応用するには機械的性質、特に延性の改善が必須である。研究代表者らは現在までに数種類の添加元素に着目し、三元合金化による改善を試みてきた。なかでもチタン-銅(10%含有)合金にクロムやパラジウムを数%添加した試作合金鋳造体の機械的性質を評価したところ、延性の向上が認められたが何れも34%程度であった。本年度においては、延性のさらなる改善のために、パラジウム添加量を増加させた試作合金の特性評価を行った。これは、前年度までの研究成果からパラジウムの添加量が増すにつれ伸びの増加が著明であることに着目したことによる。パラジウム添加量を7.5mass%、10.0mass%とし、Ti-Cu-Pd三元合金を溶製し、歯科鋳造法により試料を作製した。引張試験の結果から、パラジウム添加量7.5%(Ti-10.0Cu-7.5Pd合金)および10.0%(Ti-10.0Cu-10.0Pd合金)鋳造体の引張強さはそれぞれ885MPa,893MPaであった。また、0.2%耐力はそれぞれ736MPa,735MPaであった。昨年度までの結果(1.0,3.0,5.0%添加試料およびTi-Cu二元合金)と比較すると、それぞれの強さに変化は認められなかった。伸びは、7.5%添加試料で4.5%、10.0%添加試料で3.5%を示し、Ti-Cu二元合金の値と比較し、有意に大きな値を示した。以上の結果よりTi-10.0Cu合金の延性の低下は、パラジウムの添加により強度が低下することなく、改善されることが明らかとなった。チタンへのパラジウムの添加により耐食性も向上するとの報告がある。現在、歯科鋳造用合金として市場で入手可能なのは、Ti-6Al-7Nb合金のみであるが、今回の結果は、新たな歯科鋳造用合金を開発していく上で有益なものであると考えられる。臨床応用への課題としては、いくつかの問題もあるが、今後の検討課題として取り組んでいく予定である。チタン-銅(10%含有)合金は、チタンの融点低下ならびに快削性向上の観点から有用なことは既に報告されている。しかしながら歯科鋳造用として使用するには機械的性質、特に延性の改善が必須である。研究代表者らは、現在までに数種類の添加元素に着目しチタン銅系三元合金の機械的性質の評価を行ってきた。本年度ではチタン銅合金への添加元素としてパラジウムに着目し、試作合金鋳造体の機械的性質を評価し、添加効果(Pd:1.0,3.0,5.0mass%)について検討した。1.05.0%のパラジウムの添加による耐力および引張強さに顕著な差異は認められなかった。伸びは1.0,3.9および5.0%の添加により増加する傾向を示し、特に5.0%添加試料(4.0%)ではTi-10Cu二元合金(1.9%)と比較し有意に大きな伸びを示した。また鋳造体のビッカース硬さは、各添加試料ともに鋳造体表層から150200μmまでは鋳型材との反応層が認められ、表層から200μm付近の硬さは300前後の値を示しTi-10Cu二元合金と比較し有意な差異は認められなかった。本研究において伸びの大きかった5.0%パラジウム添加試料の引張試験後の破断面SEM観察では、延性破壊像の典型的なディンプル様構造が認められた。微細組織観察ではすべての試料において共晶粗織が観察された。本研究において、Ti-10mass%Cu合金への1.05.0mass%のパラジウム添加は、機械的性質特に延性の向上が認められ、歯科鋳造用合金として応用可能であることが示唆された。今後、鋳造性や耐食性評価を行い臨床応用への可能性について検討する必要があると思われた。チタン-銅(10%含有)合金が、チタンの融点低下ならびに快削性向上の観点から有用なことは既に報告している。研究代表者らは現在までに数種類の添加元素に着目し、チタン銅系三元合金の機械的性質の評価を行ってきた。本年度においては、三元合金の最適な組成比を決定するためにチタン-クロム二元合金の特性の解明を行った。クロムは520mass%の範囲で5%ずっ添加した。Ti-10Cr, Ti-15CrおよびTi-20Crの耐力、引張強さは8701,000MPaであり、Ti-5Crと比較し有意に大きな値を示した。伸びはTi-10Crでは1%程度であったのに対し、Ti-5Cr, Ti-15CrおよびTi-20Crはそれぞれ9.9,12.4,11.6%と大きな伸びを示した。破断面のSEM観察からもTi-10Crは壁開破面を呈し、伸びの大きかった5,15,20Cr添加合金では、ディンプル様構造が認められた。