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離婚事件およびその他の家事事件の国際裁判管轄権に関する立法提言に向けた研究

これまでの国内での議論や外国の立法の研究をもとに、離婚事件およびその他の家事事件の国際裁判管轄権の日本の基準について、立法提言をまとめることが本研究の目的である。研究初年度となる2009年度には、離婚事件、親子関係事件、相続事件等の家事事件の国際裁判管轄権に関するわが国の現状をまとめた。そして、研究最終年度となる2010年度には、前年度の研究をもとに、特に、アメリカ抵触法に関する概説書を翻訳して、アメリカ法の状況を明らかにしたほか、子の監護者等の変更の国際裁判管轄権や婚約破棄に基づく損害賠償請求事件の国際裁判管轄権に関する研究を進めた。離婚事件の国際裁判管轄権について、まずはEU法、続いて、英米法の研究を行った。英米法の研究としては、アメリカ法やイギリス法に加えて、オーストラリア法やマレーシア法についても研究を進めた。また、夏休みや春休みを利用して、国外での情報や資料の収集を集中的に行ったほか、国内の図書館へ出張したり、研究会(例えば、渉外家事判例研究会)へ頻繁に出席したり、図書館文献相互貸借制度や図書館相互複写制度を利用した資料収集を行ったりする等、積極的に本研究の遂行につとめた。雑誌論文や図書にまとめた成果としては下記のものだけであるがそれ以外に、判例評釈としてまとめた成果として戸籍時報649号(2009年12月)10-20頁(「婚姻共同生活を営んだことがない夫婦の離婚件の国際裁判管轄権(福岡高裁成21年4月10日判決)」)もあり、離婚事件の国際裁判管轄権に関する立法提言に向けた研究を前進させている。なお、当の研究計画では、平成21年度中にローマIII規則についての研究をまとめ、EU法における離婚事件の国際裁判管轄権の全体について考察する予定であった。しかし、EUでのローマIII規則の採択が予想外に大幅に遅れ、2010年3月になってその採択に向けた動きが再開した状況にあり、その動向を見極める必要があったことから、ローマIII規則についての研究成果の公表には至らなかった。今後、ローマIII規則の採択に向けた動きは一層活発になると思われ、できるだけ早い時期にその研究成果をまとめたいと考えている。本研究は、諸外国の法制度の研究を行うことによって、離婚及びその他の家事事件の国際裁判管轄権に関する研究を深め、そして、わが国の立法としての提言を行うことを最終目標とするものであり、平成22年度は2年目で最終年度となる。平成22年度においては、まず、家事事件の国際裁判管轄権に関するアメリカ法の研究のまとめを行った。その研究の対象は、婚姻、離婚、親子関係、扶養といった家事事件全般にわたるものであり、アメリカ法に関する概説書を翻訳した『アメリカ抵触法下巻法選択・外国判決編』<共訳>(レクシスネクシス・ジャパン株式会社・2011年1月)の「第6章家族法」367-415頁は、その研究成果の一部である。また、親子関係事件の国際裁判管轄権に関する研究も進めた。その成果の一部が、監護権者等の変更に関する国際裁判管轄権に関する判例評釈である「監護権者等の変更申立事件の国際裁判管轄」民商法雑誌142巻2号(2010年5月)253-258頁である。これは、子の奪取に関する論点も含むものである。さらに、家族法と財産法の両方に跨る分野の研究も進め、婚約破棄に基づく損害賠償請求事件に関する判例評釈として、「結婚相手紹介会社を通じて知り合った日本人男と中国人女の間の婚約の成立及び婚約不履行等に基づく損害賠償請求の準拠法」戸籍時報666号(2011年3月)18-27頁を公表した。平成21年度の成果と平成22年度の成果は、家事事件全般にわたるものであり、かつ、財産関係事件との関係も踏まえて検討を加えたものであって、本研究の最終目標である離婚及びその他の家事事件の国際裁判管轄権の立法提言に向けた基盤になるものと考えている。
甲殻類アレルギーリスクと摂食方法の関係に関する研究

エビアレルギーリスクと摂食方法の関係について明らかにするために、主要アレルゲンであるトロポミオシンの熱安定化因子を構造解析等により検討した。その結果、単純な立体構造、高い水溶性、高い構造可逆性が抗原性保持に寄与することが明らかとなった。また動物試験の結果、加熱は生体内での抗原性低減化にも有効でないことが示唆された。さらに、エビ可食部に含まれる抗原濃度は、加熱調理の有無に係わらず非常に高濃度であること、加熱により溶出率が高くなること、鮮度低下時にも十分に維持されることなどが明らかとなった。以上の結果から、陽性患者がエビを摂食することは、加熱や鮮度に係わらず非常にハイリスクであることが示唆された。【エビ主要アレルゲンの非加熱精製】平成24年度に続き,クルマエビトロポミオシンPen j 1の精製を行った。分離精製は24年度と同様に行った。精製したトロポミオシンの同定はイムノブロットおよびMALDI-TOF MSによるPMF分析にて行った。【各条件下でのトロポミオシンの抽出と定量】調理または鮮度によるアレルギー発症リスクを調査するために,数種調理・鮮度エビについてアレルゲン総量およびPBSへの溶出効率を調査した。生・茹で・焼き・蒸し・揚げの加工調理エビ,および活エビ・冷凍解凍・冷蔵(24・72時間)・腐敗(25°C,24時間)の経過を経た生エビについて,総タンパク質抽出試薬またはPBSを加え同一条件下で破砕し,トロポミオシンの抽出を行った。抽出液中のトロポミオシン濃度は市販のELISAキットを用いて測定した。その結果,調理エビ間ではトロポミオシンの総含有量に有意な差は見られなかったが,PBSへの溶出率は生エビに比べて加熱調理したエビで優位に高かった。鮮度の異なる生エビ間では鮮度低下に伴うトロポミオシンの総含有量の軽微な減少傾向が見られたが,PBSへの溶出率は腐敗生エビが他の生エビに比べて優位に高かった。【トロポミオシン負荷量(投与抗原量)がアレルギー発症に及ぼす影響度合いの調査】定量実験結果に基づいて,あらかじめ精製トロポミオシンにて感作したBALB/cマウスに異なる抗原量でトロポミオシンの負荷を行い定量実験で得られた抗原量の差の意義を検討したが,事前の精製トロポミオシンによる感作効率に大きな個体差が生じたため成果を得ることができなかった。【エビ主要アレルゲンの非加熱精製】エビ類の主要アレルゲンであるトロポミオシンを、解凍生クルマエビ可食部を試料とし、Kunimotoらの方法を一部改変した加熱と変性剤を用いない方法で精製した。すなわち、破砕したエビ可食部に抽出液を加え4°Cにて一晩抽出し、硫安分画、等電点沈殿を行い粗精製物を得た。これをイオン交換クロマトグラフィーにてSDS-PAGEにて単一のバンドが得られるまで精製し、脱塩・凍結乾燥することで非加熱トロポミオシンが得らた。イムノブロットにてこれをクルマエビアレルゲンPen j 1と同定した。【加熱・非加熱Pen j 1の二次構造解析】Pen j 1の二次構造解析を、円二色性分散計(CD)を用いて行った。タンパク質濃度が0.1%となるようにPBSに溶解し、25°Cにて200260nmにて測定した。その結果、100°Cで10分間加熱した後に25°Cに冷却した加熱Pen j 1と非加熱Pen j 1の間に二次構造の顕著な違いは見られなかった。さらに46°C、80°Cでの二次構造解析においても加熱、非加熱ともに同様の温度上昇に伴う構造変化が見られた。このことからPen j 1が高い構造可逆性を有するという知見が得られた【加熱・非加熱Pen j 1のマウスでの負荷応答試験】加熱によるPen j 1の抗原性変化をPen j 1感作マウスへの負荷応答試験により評価した。すなわち、非加熱精製Pen j 1で感作したマウスを3群に分け、それぞれ加熱、非加熱Pen j 1、PBSのみのでboostし1週間後に血清中の抗Pen j 1抗体酸性レベル(TgE,総IgG, IgG1, IgG2a)を測定した。その結果、非加熱群に比べて加熱群でIgG2aのみ産生量の有意な減少が見られたが、アレルギーリスクの低減化を示唆するものではなかった。このことから加熱処理が有効でないという知見が得られた。

研究遂行に必須であるクルマエビアレルゲン(Pen j 1)の分離精製は順調に行え、計画通り十分量が確保可能となった。加熱によるPen j 1の抗原構造変化について考察するための二次構造解析でもその可逆構造を裏付ける有効なデータが得られた。さらに、マウス負荷試験においても加熱後に抗原性が維持されること、加熱がアレルギーリスク軽減に有効ではないことが示唆された。これらの結果により、熱安定アレルゲンの抗原構造について分子レベルで安定化機構が解明できた。さらに25年度計画分の「各調理条件下でのトロポミオシンの抽出と定量」についても予備的実験を前倒しで行い、実験条件等を確立しつつある。上述の通り、研究計画通りに進展し、さらに次年度に予定していた成果の公表(論文化)が達成できたことから当初の計画以上に進展していると判断した。24年度に続き,実験サンプルとなるクルマエビトロポミオシンの精製を随時行う。分離精製方法は24年度のものを基に改良の必要があればこれを行う。【各調理条件下でのトロポミオシンの抽出と定量】加熱加工調理によるエビアレルギー発症リスクを調査するために、生・茹で・焼き・蒸し・揚げの加工調理を行ったエビにPBSを加え一定条件下で破砕し、トロポミオシンの抽出を行う。抽出液および残渣中のトロポミオシン濃度は市販のキットを用いて測定する。トロポミオシンの抽出・定量は客観性と特異性を持たせるために、厚生労働省通知に準拠した市販のトロポミオシン定量キット((株)ニッスイ社製)を用いる。鮮度については、活クルマエビを用いて、生鮮・冷蔵(24、48時間)・冷凍・腐敗(25°C,24時間)の経過を経た生エビについて同様に測定を行う。これらの結果より、食品レベルでのリスクの評価・比較を行う。【トロポミオシン負荷量(投与抗原量)がアレルギー発症に及ぼす影響度合いの調査】抽出・定量実験結果に基づいて、あらかじめ精製トロポミオシンにて感作したBALB/cマウスに異なる抗原量でトロポミオシンの負荷を行い抽出・定量実験で得られた抗原量の差の意義を検討する。試験は特に差のあった条件の抗原量を基に試験を行う。皮下投与での血清中のトロポミオシン特異的IgE抗体量をELISAにて測定し、抗原量の差の意義を考察する。実験に用いる患者血清が輸入元の企業での在庫不足により購入できなかったため63,370円の残金が生じた。とはいえ、患者血清は長期保存が困難で、かつエビアレルゲンの同定に不可欠であるため25年度においても引き続き購入を計画しているため、残金を同目的にため使用する予定である。患者血清の購入が不可能な場合は、24年度の予備試験より不足すると予想されるトロポミオシン定量キットの購入費として使用する予定である。
複合型培養皮膚移植による微小血管新生および表皮の細胞間接着に関する研究

ウシ真皮由来のタイプIコラーゲンより作成したコラーゲンマトリツクス内にヒト線維芽細胞を組込み培養真皮とし、さらに角質化細胞を播種することにより表皮層と真皮層の二層構造を持つ複合型培養皮膚を作成した。またRheinwaldとGreenらの方法により培養表皮を作成した。それそれを20匹のヌードマウス(6週令、平均体重20g)の背部に作成した4平方cmの全層皮膚欠損創に移植し、移植後1週目、2週目に10匹づつドレッシングを除去して創面を観察し評価した。生着率は複合型培養皮膚では、1週目で74%で、2週目では72%であったが、培養表皮では、1週目で58%で、2週目では46%であった。移植後1週目の移植部の組織観察では、複合型培養皮膚の表皮層ではスポンジ上面に角質化細胞が45層に重層化を示し、その下層構造の真皮相当部では広範囲にコラーゲンスポンジ成分の残存を認めた。またスポンジに接して細胞浸潤と移植床側から真皮様の組織の侵入を認めた。移植後2週目では、角質化細胞層は710層に厚さを増し重層化し、細胞個々の分化の状態も1週目に比較してより明瞭となり、コラーゲンスポンジ成分は移植床に吸収されほぼ消失し厚い真皮様組織とこれに侵入する微小血管の新生を認めた。培養表皮移植後1週目の組織観察では、角質化細胞が24層に重層化を示し、移植後2週目では角質化細胞層は46層に重層化した。免疫組織学的観察では、複合型培養皮膚のコラーゲンスポンジ層に置換された真皮部分は培養表皮の真皮層に比較して、フィブロネクチンの染色性の強い組織に置換され、またラミニン1は培養表皮では不明瞭であったが、複合型培養皮膚では移植2週目で組織で基底細胞の底面に沿い基底膜相当部に帯状に認められた。また微小血管の新生は複合型培養皮膚の真皮様組織内でより著明に認めた。ヒトの線維芽細胞をウシ由来のコラーゲンで作製したコラーゲンマトリックスに組み込み真皮相当物とし、さらにその上でヒトの角質化細胞を播種、培養し複合型培養皮膚を作製した。この培養皮膚を4週令のヌードマウスの背部に作製した4平方センチメートルの皮膚欠損部に移植し、培養皮膚の経時的変化を観察した。移植後3日目より培養皮膚のマトリックス成分であるコラーゲンスポンジの消失が始まり、さらに移植後7日目よりコラーゲンスポンジの吸収は著明となり宿主側から真皮様構造物の増生が活発化した。この真皮様構造物の出現にともない、これに一致した帯状のフィブロネクチンの蓄積を認めた。しかしこの時期には宿主側よりの微小血管の出現はわずかにコラーゲンマトリックスと真皮様構造との境界部に認めるものの表皮直下への伸長は観察されなかった。また表皮・真皮境界部ではラミニンの蓄積による線状構造の出現を認め基底膜の出現が示唆された。移植後14日目になるとコラーゲンスポンジはほぼ消失し、全体が宿主側より新生した真皮様構造物へ置換された。さらにこの部分は厚さをまし、全域に渡りフィブロネクチンの蓄積像を示した。一方ラミニン染色により、真皮様構造中で微小血管はその数を増してその下方部分では側方にネットワークを形成し、さらに表皮側へ向けてその直下まで垂直方向へ伸長する変化が観察された。また変化にともない表皮・真皮境界部ではラミニンの他、7日目では染色性の弱かったタイプIVコラーゲンの出現を認め基底膜構造の安定化が示唆された。

免疫組織学的観察では、複合型培養皮膚のコラーゲンスポンジ層に置換された真皮部分は培養表皮の真皮層に比較して、フィブロネクチンの染色性の強い組織に置換され、またラミニン1は培養表皮では不明瞭であったが、複合型培養皮膚では移植2週目で組織で基底細胞の底面に沿い基底膜相当部に帯状に認められた。また微小血管の新生は複合型培養皮膚の真皮様組織内でより著明に認めた。
セミパラメトリック長期記憶モデルにおける構造変化

研究目的で記述されているとおり、長期記憶性と構造変化の両方を考慮したモデルを開発することが目的である。平成30年度はまず長期記憶性がみせかけか本物かを判別する検定についての研究を行った。当初、長期記憶パラメータを固定したうえでの検定統計量について、漸近的性質を理論的におよびモンテカルロシミュレーションにより調べていた。しかし、長期記憶パラメータのパラメータ空間(ここでは0から1に限定している)で一様に同様のことがいえないかと考えはじめた。そこで長期分散推定の長期記憶パラメータに関して一様な上界が必要なことがわかった。最初に調べていた検定統計量では時間領域で長期分散を推定していたが、周波数領域での推定に変えることにより一様なオーダーが得られることがわかった。そこで周波数領域に変えてモンテカルロシミュレーションをやり直した。まず棄却点も長期記憶パラメータに依存するのでモンテカルロシミュレーションにより求める必要があり実験した結果、時間領域の場合とほぼ等しいことがわかった。次に帰無仮説のもとでのパフォーマンスについてもモンテカルロシミュレーションをやり直した。その結果、サイズは時間領域の場合とほぼ変わらないことがわかった。また、サイズに関してはバートレットカーネルを用いたほうがパラゼンカーネルを用いるよりもパフォーマンスが良さそうなことがわかった。さらに今後この結果をふまえて当初の目的であるロバストな推定について考えていきたい。今年度が最終年度だったのにもかかわらず、諸般の事情により終わらなかったので、31年度に延長させていただきました。1.今年度が最終年度であるので研究実施計画にあることを完成させる。2.昨年度も今後の方策で(理由も)述べたが、パラメトリックなARFIMAモデルについても同時に考えてみたい。3.国内外の学会等に参加し、最先端の研究について意見交換を行っていく。フラクショナル和分過程(I(d)過程)は、経済・ファイナンスの様々なデータにおいて観測され、多方面に利用されている。I(d)過程はそのモデルの特性から比較的長い系列に対して応用されることが多いが、そのような系列では構造変化がおこる可能性も高いと考えられるためである。平成29年度はまず、平均変化などに対してロバストな長期記憶パラメータdの推定法の非定常への拡張、について研究を行った。経済・金融データにはd >0.5の非定常な場合も多いことが知られているからである。非定常な場合に拡張するにあたり利用する予定であった推定法はd=0.5,1.5,...における一致性が証明されていない。そこでd=0.5でも一致性をもつように2段階推定法を用いて改良することを提案した。有限標本におけるパフォーマンスについて、今回提案した推定量と類似の推定量や改良前の推定量をモンテカルロシミュレーションにより比較した。その結果、d=0.5では改良前の推定量と比較して漸近分布は滑らかになりバイアスは小さくなったが、平均自乗誤差(MSE)は大きくなった。さらにd=0.5以外においてはバイアスが少し大きくなり、MSEも同等か少し大きくなることがわかった。以上を論文にまとめた。今後この結果をふまえて当初の目的であるロバストな推定について考えていきたい。また長期記憶パラメータdの構造変化の検定・変化点の推定については先行研究を整理した。当初の計画では1年に1つのテーマを予定していたが、同時並行で進めた。1.平均変化などに対してロバストな長期記憶パラメータdの推定法の非定常への拡張については平成29年度の結果をふまえながら研究実施計画のとおりに進めていく方策である。2.長期記憶パラメータdの構造変化の検定・変化点の推定についても研究実施計画のとおりに進めていく方策である。また、パラメトリックなARFIMAモデルについても同時に考えたい。セミパラメトリックなアプローチをとる理由の一つは非定常な場合に拡張しやすいからであったが、最近、パラメトリックな場合でもある推定方法では定常・非定常な場合を統一的に扱えることが示されていることがわかったためである。

1.今年度が最終年度であるので研究実施計画にあることを完成させる。2.昨年度も今後の方策で(理由も)述べたが、パラメトリックなARFIMAモデルについても同時に考えてみたい。3.国内外の学会等に参加し、最先端の研究について意見交換を行っていく。研究発表用の旅費を使用しなかったので、残額が生じた。残額は平成30年度に使用予定の旅費とあわせて旅費として使用する。残額は2019年度に使用予定の旅費とあわせて旅費として使用する。
フルタイム稼動蓄光型可視光触媒ナノコンポジットの創製と高次機能性実現

環境に優しいソフトケミカルプロセスによって、長波長領域における優れた可視光応答性を有する様々な光触媒粉体の合成に成功し、これらの可視光型光触媒は優れた性能を有する長残光性螢光体との複合化を行い、紫外光・太陽光・室内光照射時及び光照射停止後の暗闇状態でも、触媒作用が続くフルタイム稼動蓄光型可視光応答性光触媒システムを確立し、様々な可視光応答型光触媒と種々の長残光発光材料との適用が可能であり、高い環境浄化機能性を実現した。ソルボサーマル反応或はメカノケミカル反応等の環境に優しいソフトケミカルプロセスによって、長波長領域における優れた可視光応答性を有するアニオンドープ酸化チタン光触媒の合成に成功した。しかしながら、光触媒は、光のない暗闇では全く機能しないので、夜間や消灯時を含めてトータルで考える場合光触媒の利用効率が半減されるという問題点がある。我々は上記優れた可視光活性を示すTiO_<2-x>N_y,可視光型光触媒材料とSr_4Al_<14>O_<25>:(Nd,Eu)等の長残光性螢光体との複合化を行い、太陽光・室内光照射時及び光照射停止後の暗闇状態でも、触媒作用が続く蓄光型可視光応答性光触媒を開発及び検証を行った。長残光蛍光体/光触媒ナノコンポジットのコア・シェル構造の創製及び微細構造の制御を行ない、光照射下では、TiO_<2-x>N_yとSr_4Al_<14>O_<25>:(Nd,Eu)間における電荷分離によって触媒活性の向上を実現できると共に、消灯後では、Sr_4Al_<14>O_<25>:(Nd,Eu)の長残光発光を利用し、TiO_<2-x>N_y等のアニオンドープ光触媒材料を励起し続けることによって、触媒活性を継続させることに成功した。光照射停止後も光触媒作用を持続できる蓄光型可視光応答性光触媒システムを構築することによって、様々な可視光応答型光触媒と長残光発光材料との組合せ可能性を見出して、環境に優しい低コスト合成プロセスと材料の高い機能性が両立できることを実証した。光触媒は、「光触媒」の名の通り、光のない暗闇では全く機能しないので、夜間や消灯時を含めてトータルで考える場合光触媒の利用効率が半減されるという問題点がある。H22年度では、優れた可視光活性を示すTiO_<2-x>N_y可視光型光触媒材料と長残光性螢光体であるSr_4Al_<14>O_<25>:(Eu,Nd)との複合化を行い、太陽光・室内光照射時及び光照射停止後の暗闇状態でも、触媒作用が続けられることに成功し、フルタイム稼動蓄光型可視光触媒システム構築の可能性を見出した。H23年度では、引き続き様々な可視光応答型光触媒と長残光発光材料との複合化を行い、蓄光型可視光応答性光触媒システムの可能性とその有効性に関する実証を行った。具体的には、可視光光触媒として、アナターゼ、ルチル、ブルッカイト等の異なった結晶構造を有するTiO_<2-x>N_y、非化学量論比型SrTiO_3、Cr/FeをドープしたSrTiO_3、Ag_3PO_4、(Ta,N)コドープTiO_2/Fe_2O_3複合体等高活性可視光型光触媒の合成を行った。長残光性螢光体として、SrAl_2O_4:Eu、Sr_4Al_<14>O_<25>: (Eu,Dy)、CaAl_2O_4:(Nd,Eu)、SrAl_2O_4:(Eu,Dy)、Sr_2Mg(Si_2O_7):Eu等の高発光強度、長残光時間等の特性を有するものを利用した。上記優れた可視光活性を有する光触媒を用い、優れた長残光特性を有する材料との組み合わせを行い、いずれも可視光照射下の優れた光触媒活性と消灯後の暗闇状態での継続的触媒作用が確認され、DeNO_x及びアセトアルデヒッドの分解に有効であることを実証し、触媒作用のメカニズムを解明した。本研究を通して、フルタイム稼動蓄光型可視光触媒ナノコンポジットの合成及び蓄光型光触媒システムの構築が成功し、高次機能性の実現が可能であることを示唆した。
希薄衝撃波としての発泡波の数値解析

本研究では、熱力学的議論と発泡のカイネティックスについての数値実験の結果から、気泡の核形成や液体の破砕が一種の希薄衝撃波として伝播することがわかった。衝撃波(圧力不連続)の存在条件は、熱力学の第二法則によって決まる。その結果、等エントロピー曲線の曲率の正負によって、圧縮衝撃波が存在するか希薄衝撃波が存在するかが決まる。発泡する流体では、液体と気体との間の力学的および化学的平衡があらゆる時点で保たれている場合(平衡等エントロピー曲線)とそうでない場合(非平衡等エントロピー曲線)の、ふたつの等エントロピー曲線が考えられる。そのうち、平衡等エントロピー曲線はいたるところ正の曲率を持つ。カイネティック(または非平衡)等エントロピー曲線の場合、気泡の核形成のカイネティックな効果による場合と気泡の成長のカイネティックな効果による場合のふたつの場合が考えられる。核形成のカイネティックな効果によって起こる場合では、圧力の減少に伴って、過飽和度は増加していくが、表面エネルギーのため均質核形成が起こらない準安定な状態が存在する。さらに圧力が減少し、過飽和度が十分大きくなると、いっきに核形成が起こり、それに伴って、気体の体積も急激に増加する。気泡の核形成に関係して生ずる等エントロピー曲線の負曲率部分では、圧力が減少し体積が増加する際に、衝撃波が生じる。これは核形成波とでも呼ぶべきものである。成長のカイネティックな効果は、圧力の減少に伴う気泡の膨張が液体の粘(弾)性によって抑えられる場合に発生する。珪酸塩メルトの粘性率は、溶け込んでいるガス成分(水)の濃度が大きいほど小さくなる。また。水の濃度がある値以下になるとガラス転移が起こり、弾性体(粘性率無限大として振る舞う。この様な粘性律速の気泡成長に関係して生じる等エントロピー曲線の負曲率部分によって起こる希薄衝撃波は、破砕波とでも呼ぶべきものである。また。
チューブリンを分子標的とした新しい抗腫瘍物質の探索と開発

チューブリンに作用を示す化合物は、DNA複製を阻害する多くの抗癌剤が効力を失った癌に対しても有効であると期待されている。これまでに広範囲な天然物を材料として微小管脱重合阻害活性を指標としてスクリーニングを行い、日本産イチイから顕著な活性を示す数種のタキサン化合物を単離してきた。また、タキサン化合物のいくつかに多剤耐性癌細胞に対する克服作用のあることも見い出した。そこで本研究では、天然物材料として、ブラジル産薬用植物および海洋性真菌を取り上げ、これらの生物からチューブリンに対して作用を示す物質の探索を行うとともに癌の多剤耐性克服作用についても検討し、新しい抗腫瘍物質を探索および開発することを目的として研究を行った。以下に本年度の研究成果の概要を報告する。チューブリン重合阻害ならびに微小管脱重合阻害活性を指標として種々の天然物より活性成分の検索を行った。1)ブラジル産薬用植物Echinodorus macrophyllusの葉部より、新規ラブダン型ジテルペノイドChapecoderin ACおよび新規含窒素クレロダンジテルペノイドEchinophyllin AFを単離した。2)海洋生物より分離した真菌より、新規アントラサイクリン系化合物Seragakinone A、新規フェナレノン化合物Sculezonone A,Bおよび1,3-ジオキサン環を有する新規化合物Coruscol Aを単離した。これらのうちのSculezonone Aには顕著なDNAポリメラーゼ阻害活性が認められた。3)日本産イチイTaxus cuspidataより単離したタキサン化合物Taxuspine Cに、P-糖蛋白質発現癌細胞に対してベラパミルよりも強い薬剤感受性増強作用を見い出した。
アクセプター分子に対する光変調法を用いた光合成エネルギー伝達機構の解明

光合成エネルギー伝達系において、エネルギーのアクセプターであるバクテリオクロロフィル(BChl)の電子状態を、プレパンプ光によって光変調することで、カロテノイドからBChlへのエネルギー伝達経路を変化させる。その微小な変化量を評価することで、光合成エネルギー伝達系における複雑なエネルギーの流れを明らかにすることを目的とした。コアアンテナLH1複合体において、カロテノイドのS_2からの緩和過程が、隣接するBChl電子状態の影響を強く受けることを明らかにした。さらにこの結果から、物理的起源が不明だったS*状態が電子励起状態であり、三重項準位への前駆体であることを示した。その微小な変化量を、本研究で改良した超高速・高感度過渡吸収スペクトル測定によって評価し、光合成エネルギー伝達系における複雑なエネルギーの流れを明らかにすることを目的としている。まず、紅色光合成細菌Rs.rubrum S1由来のコアアンテナLH1複合体において、BChlを光変調することで、カロテノイドS_2状態からBChlへのエネルギー伝達経路を一部遮断することに成功した。これにより、複合体中カロテノイドのS_2→S_1内部転換速度を見積もった。さらに、BChlを光変調することにより、カロテノイドの光学禁制準位S_1とS*の信号強度比が大きく変化することを見出した。これまで、S*状態については不明な点が多く、その物理的起源や生成機構について議論が分かれている。BChlに対する変調量と、S*/S_1生成比を詳細に調べることで、カロテノイドのS_2からS_1,S*の緩和過程が、隣接するBChl電子状態の影響を強く受けることを明らかにした。つまり、BChlがQ_y状態に励起されていると、隣接するカロテノイドにおいてS_1からS*へのエネルギー流が生じることが分かった。さらにこの結果から、S*状態が電子励起状態であり、三重項準位への前駆体であることを示した。本研究は、光合成エネルギー伝達系において、エネルギーのアクセプターであるバクテリオクロロフィル(BCh1)の電子状態を、プレパンプ光によって光変調することで、カロテノイドからBCh1へのエネルギー伝達経路を変化させる。初年度、コアアンテナLH1複合体において、BCh1を光変調することにより、カロテノイドの光学禁制準位S_1とS*の信号生成比が大きく変化するという、予想していなかった重要な結果が得られた。BCh1に対する変調量と、S*/S_1生成比を詳細に調尽ることで、カロテノイドのS_2からS_1,S*の緩和過程が、隣接するBCh1電子状態の影響を強く受けることを明らかにした。本年度はこれをさらに進めるために、時間分解振動分光により、S*状態の物理的起源と三重項生成過程を明らかにすることを目的に研究を行った。ラマン励起光の共鳴条件を変化させることで、S*状態に由来するラマン散乱スペクトルを取得し、S*状態と思われていた準位がむしろ三重項状態の性質に近いことを明らかにした。
低出生体重児を育てる母親の癒しと効力感を高めるための継続的な看護援助に関する研究

低出生体重児の母親が長期的な視点でどのような心理や適応に至るのかを明らかにするため、学齢期に達した低出生体重児の母親6名を対象に面接調査を実施した。母親の心理的適応として、親として存在する、人として成長する、小さく生まれたことの意味づけをするの3つのカテゴリーを抽出した。長期的な母親の適応を促すためには、母親を親としての存在とともに人としての存在としてとらえながら、小さく生まれたことについて肯定的な意味づけができることを目指した援助が必要であることが示された。さらに面接調査データの分析をすすめ、母親の適応を促す多要因モデルに基づき、適応にかかわる要因を危険因子と抵抗因子に分類した。適応を強化する抵抗因子については、子どもとの絆、子どもの成長、家族の支え、話を聴いてくれる人の存在、の4つの要因が明らかになった。適応を阻害する危険因子については、孤立、妊娠中の後悔、母親の責任の追求、未熟児として生まれたことを隠す、子どもの問題などが挙げられた。これら危険因子を軽減し抵抗因子を強化するアプローチとして、NICU入院中のカンガルーケア、入院中だけでなく家庭生活で継続が可能なタッチケア(母親や訪問看護師・保健師によるベビーマッサージ)、低出生体重児をもつ母親同士の地域での交流会、母親への個別で情緒的な支援としての訪問看護などが、母親の認知的評価や対処方法、有能感、効力感を高め、母親の癒しを促しうる看護援助として有効であると考えられた。低出生体重児の母親の心理面に着目した研究は、出生後1年までの研究が殆どである。長期的な視点で母親がどのような心理や適応に至るのかを明らかにするため、学齢期に達した低出生体重児の母親を対象に面接調査を実施した。対象は子どもに大きな問題はなく、安定した状況にある6名の母親であり、半構成的な面接法を用いたデータ収集を行い、その内容のカテゴリー化を行った。分析の結果、母親の心理的適応は【親として存在する】【人として成長する】【小さく生まれたことの意味づけをする】の3つのカテゴリーに分類された。【親として存在する】は入院や早産、発達のリスクを抱えながら子育てを経験する中で育まれ培われてきたものであり、〔愛おしむ〕〔子どもの環境を整える〕〔親としての責任を界たす〕のサブカテゴリーで構成された。【人として成長する】は、入院生活やそれに続く低出生体重児の出産、NICUでの経験、疾病や障害の心配、未熟児の子育てなどの様々な困難や困難な状況におかれた人々と接する中で生じた母親の内面の変化であり、〔人の痛みがわかる〕〔自分の人生を見つめる〕のサブカテゴリーで構成された。【小さく生まれたことの意味づけをする】は、小さく生まれたことについて肯定的な意味を見出していたものであり、〔私のために生まれてきてくれた〕〔子どもをもてることのありがたさ〕〔大切な生きてきた証〕のサブカテゴリーで構成された。また、母親の心理的適応を強化する要因として【子どもとの絆】【子どもの成長】【家族の支え】【話を聴いてくれる人の存在】の4つのカテゴリーが抽出された。長期的な母親の適応を促すためには、母親を親としての存在とともに人としての存在としてとらえながら、小さく生まれたことについて肯定的な意味づけができることを目指し、適応を強化する因子がさらに強められるようなアプローチを行っていくことが重要であるという示唆が得られた。
真核単細胞生物E.gracilisをモデルとする活性酸素ストレスと生体応答

環境汚染重金属である塩化カドミウム(Cd)をストレス源とし、細胞毒性評価モデルとしてより単純で扱いも容易な真核単細胞鞭毛藻類Euglena gracilisに着目し、光合成を行うZ株とクロロフィル合成能を欠損したSMZ株を用い、以下の興味深い結果を得た。(1)500μM以上のCd曝露で急性毒性細胞死、10-100μMレベルでは細胞巨大化、ヒトデ状分裂異常細胞の有意な増加を認めた。また、10μM以下で細胞増殖率の増加を認め、Cdの必須微量元素としての必要性が示唆された。(2)共焦点レーザー顕微鏡観察によりCd惹起巨大化分裂異常細胞の多核を確認した。(3)蛍光プローブを用いてCd惹起細胞障害に対する活性酸素の関与を明らかにした。(4)コメットアッセイによりCd曝露細胞でDNA断片化を確認した。(5)フローサイトメトリーによりCd曝露細胞で膜電位の低下、フォスファチヂルセリンの露出などアポトーシス様障害を認めた。(6)TUNEL法および電子顕微鏡観察によりミトコンドリアのDNA断片化や構造異常が認められ、Cdの標的細胞内小器官はミトコンドリアであることを確認した。(7)遅延蛍光法によりCdは光合成には影響しないことがわかった。(8)Cd曝露により細胞内グルタチオン合成量が増加し、抗酸化機構の働きが促進していることを明らかにした。(9)細胞増殖阻害が現れ始める50μM Cd曝露細胞でストレスタンパク質Heat-shock protein(Hsp)70を検出した。(10)グルタチオン添加によってもHsp70が検出され、CdストレスとRedox regulationの関与を示唆する結果を得た。(11)Cdの他に、ヒ素と紫外線、トリブチルスズをストレス源とした場合でも、活性酸素ストレスの発現と細胞内抗酸化機構の作動が敏速に行われていることがわかり、細胞評価モデルとしてE.gracilisが有用であることを確認した。日本で年々廃棄量が増加している重金属・塩化カドミウム(Cd)をストレス源として、細胞毒性評価の遂行過程で従来の実験動物や培養細胞の代替として、より単純で扱いも容易な真核単細胞生物、E.gracilisの特異な性質に着目し、その利用の可能性について研究を進めている。モデル生物E.gracilisにはクロロフィルを有し光合成を行うZ株とクロロフィル合成能を欠損したSMZ株の2種類を使用した。まず、環境汚染物質の一つに上げられるCdによるストレス負荷に対する細胞応答について調べ、現在までに次のような興味深い事実を明らかにした。1)500M以上のCd曝露により、Z、SMZ株いずれにおいてもネクローシスと思われる急性毒性細胞死、10-100Mレベルでは細胞巨大化、ヒトデ状分裂異常細胞の有意な増加を認めた。2)共焦点レーザー顕微鏡観察により、Cd曝露により惹起した細胞の巨大化は明らかに分裂異常によるもので、それらに多核を確認した。3)プローブを用いた蛍光顕微鏡観察により、Cd惹起分裂異常および細胞死と活性酸素の関与が明らかとなった4)コメットアッセイにより、Cd曝露細胞でDNAの断片化を確認した。5)フローサイトメトリーにより、E.gracilisにおいてもCdを曝露した他の生物や細胞で認められるようなアポトーシス様のさまざまな細胞障害を認めた。6)電子顕微鏡観察ならびにTUNEL法による蛍光顕微鏡観察により、Cd曝露細胞においてミトコンドリアの構造異常やミトコンドリアDNAの断片化が認められ、Cdの標的細胞内小器官は、ミトコンドリアであることが明らかになった。7)遅延蛍光法によりCdは、光合成には影響しないことがわかった。8)Cd曝露により、細胞応答として、グルタチオン合成量の増加が認められた。10)グルタチオン添加によってもHsp70が検出され、Redox regulationの関与が示唆された。

(10)グルタチオン添加によってもHsp70が検出され、CdストレスとRedox regulationの関与を示唆する結果を得た。(11)Cdの他に、ヒ素と紫外線、トリブチルスズをストレス源とした場合でも、活性酸素ストレスの発現と細胞内抗酸化機構の作動が敏速に行われていることがわかり、細胞評価モデルとしてE.gracilisが有用であることを確認した。
マシガンクラスタ-ーアニオン相互作用に関する研究

アルコキソ酸素やフェノキソ酸素を架橋原子とする二核形成配位子を用いてII価あるいはIII価の二核マンガン錯体を生成させた。これに塩化物イオン等各種のハロゲン化物、擬ハロゲン化物イオンを反応させてどのような複合錯体が形成されるか単離を試みた。シッフ塩基配位子、1,5ービス(サリチリデンアミノ)ー3ーペンタノ-ル(H_3L)を基本骨格とする二核マンガン(III)錯体の場合、単結晶として得られた錯体はX線結晶解析より[Mn_2(L)(CH_3O)(CH_3OH)_2Cl_2],[Mn_2(L)(CH_3O)(CH_3COO)(CH_3OH)_2]X(X=Br,I),[Mn_2(L)(CH_3O)(CH_3COO)(CH_3OH)X](X=ClO_4,I,NCS,N_3),[Mn_2(L)(CH_3O)ー(NCO)_2(H_2O)_2]の複雑な組成を有することがわかった。これらはいずれもシッフ塩基配位子のアルコキソ酸素及び溶媒由来のメトキソ酸素が2個のマンガンを架橋した骨格を基本単位とし、これに種々の陰イオンや溶媒が集まって錯体が形成されている。この中で塩化物イオンを始めとする陰イオンは、架橋基として取り込まれることはなくシッフ塩基が形成する平面に対して軸方向から弱く配位し、しかも配位した溶媒との水素結合によって安定化されている。水分子が配位した場合も陰イオンとの水素結合が認められ、水分解機構において水素結合が重要な役割を果たしている可能性が示唆される。また水の存在下、二核単位が集まって四核マンガン錯体が安定に生成することがわかった。これらの複合錯体において陰イオンの位置はマンガンからは遠いとはいえ、電子スペクトルや磁気的性質に微妙な影響を与えている。フェノキソ酸素架橋配位子の場合、陰イオンが多く存在すると二核マンガン錯体が単核マンガン錯体に解離することが、また陰イオンの種類によってはマンガン(II,III)混合原子価状態が安定化されることがわかった。以上の結果は、光化学系IIのモデルを考える上で重要なデ-タである。その他大環状配位子の生成等、錯体化学的にも興味深い成果があった。
下肢筋プロポーションと歩行モーションの加齢変化とその関連性

下肢の筋力が衰えると生活動作、特に歩行動作が困難になる。その動作の可否は下肢の各筋(膝関節伸筋群・屈筋群、足関節底屈筋群・背屈筋群)の筋量およびそれらの比率(下肢筋プロポーション)が関係していると考えられる。本研究では介護予防の観点から自立して歩行ができる高齢者を主な対象とし、歩行モーションの加齢変化の特徴を見出すとともに、下肢筋プロポーションと歩行モーションとの関連性を示した。加齢などによって下肢の筋力が衰えると生活動作、特に歩行動作が困難になる。その動作の可否は下肢の各筋(大腿部・下腿部の伸筋群・屈筋群)の筋量およびそれらのバランス(下肢筋プロポーション)が関係していると考えられる。本研究は介護予防の観点から、自立して歩行ができる高齢者を対象とし、1歩行モーションの加齢変化、2下肢筋プロポーションと歩行モーションとの関連性を検討する。そして、歩行動作維持に必要な下肢筋プロポーションを検討する。本年度は特に1の検討を進めた。日常生活の歩行に支障がない中高齢者男女を被験者とした。被験者は平坦な歩行路を日常生活での速度によって歩行した。被験者の身体表面の主要関節部等に装着した球体マーカーの座標を赤外線カメラを用いた三次元動作解析システム(モーションキャプチャ)によって計測し、歩行モーションを解析した。歩行速度、歩調、歩幅、歩行周期(遊脚期、立脚期、片足支持期、両脚支持期)などの基礎的なパラメーターに加え、下肢の関節(股関節、膝関節、足関節)の角度、角速度、角加速度のピーク値およびそのピークが観察されるタイミングなどを多角的に解析した。また、研究グループが開発した超音波筋横断面計測システムを用いて、仰臥位における大腿部中央および下腿部最隆起部の筋横断総面積、筋群別の面積(例えば大腿部であれば膝関節伸筋群・屈筋群、下腿部であれば足関節底屈筋群・背屈筋群)を計測した。その結果、筋群面積と相関が認められる歩行パラメーターが多数みられた。ただし、歩行パラメーターによって相関が認められる筋群は異なった。膝関節伸展・屈曲の動きには大腿部の筋群面積が、足関節底屈・背屈の動きには下腿部の筋群面積がより密接に関係していた。またそれらの関係性は男女によって異なった。今後は、歩行モーションの加齢変化を詳細に検討し、加齢による筋量低下との関係性を検討していく予定である。本研究は介護予防の観点から、自立して歩行ができる高齢者を対象とし、1歩行モーションの加齢変化、2下肢筋プロポーションと歩行モーションとの関連性を検討した。日常生活の歩行に支障がない成人男女、主に中高齢者を被験者とした。今後もデータを追加していく予定であるが、現在の主要な結果として、1)歩行速度や歩幅の低下などの基本歩行パラメーターの加齢変化は70歳前後より加速する。2)一方、1)の変化に先行して、下肢関節動態の歩行パラメーターの加齢変化がみられる。3)歩行パラメーターの加齢変化は角度、角速度、加速度の大きさに加え、それらのピークタイミングにても観察される。4)加齢変化がみられる歩行パラメーターには、下肢筋プロポーションと関係性がみられるものがある。複数の動作解析カメラが故障したため、研究が何度か中断したが、研究に必要なデータは増えており、また興味深い知見が得られている。さらに、本研究の成果を発表した学会発表2件が受賞したことから、高い評価も受けていると考えられる。当年度は筋力トレーニング等の生活・運動習慣の介入を行い、下肢筋プロポーションを改善させ、歩行モーションがどのように変化するかを検討した。日常生活の歩行に支障がない62歳76歳の女性18名を対象とした。

まず、身体寸法(身長、体重等)、下肢筋プロポーション、歩行モーションおよび運動習慣等を計測・調査した(下肢筋プロポーションと歩行モーションの計測は前年度までの計測に準じる)。その後、下肢筋プロポーションの評価結果に応じた運動プログラムを実施させた。その運動プログラムは下肢筋プロポーションを改善するための下肢筋力トレーニングの実践、歩行習慣の改善、健康運動教室への参加(隔週、計5回)からなる。最初の計測・調査から約10週間後、同様の計測・調査を再度行った。運動プログラムの実践により、下肢筋プロポーションの改善がほとんどの被験者において認められた。一方、歩行モーションにおいては、歩行能力の指標である歩幅や歩行速度に変化は認められなかった。ただし、歩行中の下肢動作の一部指標には変化がみられており、今後、それらの変化と下肢筋プロポーションの変化との関係性を検討していく。尚、上記以外に中高齢者の歩行モーションを多数測定し、加齢による歩行モーションの変化の検討などを進め、平成27年度28年度の研究を補完した。下肢の筋力が衰えると生活動作、特に歩行動作が困難になる。その動作の可否は下肢の各筋(膝関節伸筋群・屈筋群、足関節底屈筋群・背屈筋群)の筋量およびそれらの比率(下肢筋プロポーション)が関係していると考えられる。本研究では介護予防の観点から自立して歩行ができる高齢者を主な対象とし、歩行モーションの加齢変化の特徴を見出すとともに、下肢筋プロポーションと歩行モーションとの関連性を示した。おおむね計画通りであり、また興味深い知見も得られているためH27年度のデータの解析がまだ残っており、H28年度の課題と平行して進める。また、研究成果発表も積極的に行う。28年度が最終年度であるため、記入しない。福祉人間工学特に大きな変更はしない。計画通り進める。最終年度は学会発表および論文投稿を多数控えており、また、最終年度の研究は被験者を長期的に追跡する必要があり、人件費等の支出が多く見込まれ、当年度の配分経費を節減する余裕がないため。本研究課題を実施するに当たり最も重要な設備である動作解析用赤外線カメラが数台故障し、次年度に修理もしくは新規購入ができるように研究費を残した。主にこれまでの研究成果の発表(学会発表、論文投稿)経費として使用予定。また、H27年度にて収集した歩行動作データの解析を進めるためにも使用。当研究費は動作解析用カメラの修理もしくは新規購入に充てる予定である。
ナノプローブ走査型顕微システムによる細胞内分子ネットワークの解析

申請者らは、ナノ領域の観測を可能とする近接場顕微鏡を駆使し、細胞内や表層で発現するGF分子や細胞表面に局在するレセプター分子などを高空間分解能でイメージングするナノプロープ顕微鏡システムや近接場観測技術とチップ技術と連携したリアルタイムイメージングシステムを開発し、最終的にはゲノム情報にもとずいた細胞内で発現する生化学ネットワークの解析を可能とするシステムの構築を行なう。(1)ナノ空間イメージングシステムによる生体解析光ファイバープローブ先端の微小開口近傍に形成される近接場のエバネッセント光や共焦点顕微測定を基礎として蛍光分子の局所領域の状態を解析することが可能となる。測定対象とする細胞内発現プロープ分子としてターゲットサイトに融合タンパクとして発現させたGFP分子を用いた。具体的には、枯草菌や酵母菌で発現させたGFP分子をイメージングし、発現の空間プロファイルを作製する。まず、GFPを細胞表層蛋白質として発現させたSaccharomyces cerevisiaeを用いてグルコース添加後の時間経過ごとの蛍光変化より細胞内部から細胞表層へGFP融合表層タンパク質の発現の様子を観察した。次にSNOAM(走査型近接場光/原子間力顕微鏡)を用いて観察したところ、酵母細胞の3次元形状と細胞の蛍光像の同時観測に成功した。次に、DnaB-GFPおよびYqeH-GFPを導入したBacillus subtilisのGFP発現の時間経過のイメージングを可能とした。(2)リアルタイムナノスコピック顕微システムの構築上記のシステムは、空間分解能に優れた測定装置であるが、プロープを走査する時間を要するため、イメージングに分オーダーを要し、リアルタイム測定には向かない。そこで、細胞での局在情報をリアルタイムに測定する方法として新たに全反射型の蛍光顕微システムを試作する。`これにより、エバネッセント励起が可能なナノ領域のみの化学情報が得られるだけでなく、ミリ秒単位でイメージングが可能となる。これを用いてDNAやプロテインのライブラリーを集積配置したチップ上における動的挙動の解析を検討した。1000-10000チャンネルを有するマイクロチャンバーアレイと近接場光顕微鏡を連携したシステムを構築し、DNAのハイブリダイゼーションや抗原抗体反応をリアルタイムに測定することを可能とした。
パワーエレクトロニクス技術による長距離くし形電力系統の強化に関する研究

本研究では静止形無効電力補償装置(SVC)による電圧異常現象とサイリスタ制御直列コンデンサ(TCSC)による軸ねじれ共振現象について検討を行った。以下に得られた成果をまとめる。1)SVC補償系統における電圧異常現象の解析SVCはコンデンサとサイリスタ制御リアクトル(TCR)から成る。ます、TCRの周波数特性に対する理論式を導いた。周波数特性は基本周波数の電圧にある周波数の微小電圧を重畳し、その周波数の電流変化量から求めることができる。数値シュミレーションに比べ、きわめて短時間で計算することができる。サイリスタの点弧法により周波数特性は異なる。電圧をそのまま用いる零点検出法ではコンダクタンスが負になる周波数域がある。これに対し、電圧の基本波を抽出し、その零点に基づいて点弧する方法ではすべての周波数がコンダクタンスが正になる。つぎにSVCを長距離くし形系統に適用し、ある電圧振動モードが不安定になることを示した。これはTCRのコンダクタンスが負になることが原因である。したがって、電圧の基本波を位相同期ループ(PLL)により取り出して点弧すれば、電圧モードが安定に成ることを明らかにした。また、数値シュミレーションによるその妥当性を検証した。2)TCSC補償系統における軸ねじれ共振の解析TCSCの構成はSVCとおなじである。しかし、送電線と直列に入るための動作が異なる。基本周波数の電圧にある周波数の微小電圧を重畳とすると、TCRには多くの周波数成分をもつ電流が流れる。TCSCではこの電流成分がコンデンサに還流し、新たな電圧成分が現れる。本研究では周波数成分に関する連立一次方程式を導き、それを解くことによりTCSCの周波数特性を求める方法を提案した。連立一次方程式の係数は理論式により与える。TCSCについてもサイリスタの点弧法により周波数特性が異なる。つぎに、TCSCのインピーダンスはら発電機のダンピングトルク係数を求め、その周波数特性と点弧角の関係を調べた。TCSCでもダンピングトルク係数が負になるため、SSRが起きる可能性がある。しかし、直列コンデンサと比較すると、その値はかなり小さくなりSSRが緩和される。また、零点検出法ではダンピングのピークが点弧角とともに移動するのに対し、基本波による点弧法では点弧角を小さくするとピーク値も小さくなる。これより後者のほうが、SSRを抑制するのにより有利であることが明らかとなった。(1)静止形無効電力補償装置(SVC)による新しい電圧共振現象の予想とその解析通常,電圧共振で対象となるのは,基本波の整数倍にあたる高周波である。これらの周波数における高調波解析およびフィルタの設計が主である。しかし,本研究では少し異なる現象を扱う。検討したのは主に第4調波近傍である。系統の固有周波数がこの近傍にあるとき,基本波の70%を越す電圧成分が発生することを瞬時波形シミュレーションにより示した。この現象は特定の周波数ではなく,ある周波数範囲で生ずる。サイリスタ制御リアクトル(TCR)の周波数特性を調べ,コンダクタンスがその範囲で負の値をもつこと,および重畳電圧の振幅による非線形性をもつことを示した。

TCRの特性を考慮した電圧方程式に基づいて共振の発生条件および振幅に関する式を導いた。これらの式を対象系統に適用し,シミュレーション結果との一致を確かめた。最後に輸送量と固有周波数の関係を調べ,通常の運用でも共振の起きる可能性があることを示した。(2)サイリスタ制御リアクトル(TCR)の周波数特性に対する理論式の導出静止形無効電力補償装置(SVC)やサイリスタ制御直列コンデンサ(TCSC)は,いずれもコンデンサと並列にサイリスタ制御リアクトル(TCR)を設置したものである。リアクトルの通過電流をサイリスタで調節することで,等価リアクタンスを変えることができる。しかし,高調波共振や軸ねじれ共振の検討ではその周波数特性が問題となる。TCRのアドミタンスを,電源電圧にある周波数の微小電圧を重畳し,そのときの電流変化から求め,従来の理論式が基本波および高調波においてのみ有効であることを示した。TCRはコンダクタンス分をもち,周波数によっては負の値をとる。つぎに,一般の周波数における理論式を導いた。重畳電圧によるサイリスタの導通開始および終了時刻の変動も考慮した。アドミタンスは,一般の周波数では周波数と点弧角の関数であるのに対し,高調波ではさらに電源電圧と重畳電圧の位相差にも依存する。最後にシミュレーションの結果と比較し,理論式の妥当性を確認した。本年度は,静止形無効電力補償装置(SVC)によって生ずる高周波不安定現象について検討を進めた。得られた結果を以下に示す。1.まず,不安定現象がSVCの同位な特性によるものであることを明らかにした。2.次に,SVCのコンダクタンスが負になる原因を調べ,それが高周波によるフィリスメ点弧角の変動に基くことを,解析解によって示した。3.点弧角の変動をのぞくために,PLC(phare-locked-locp)もSVCに組み込み,SVCのコンダクタンスが常に正となること,および高周波不安定性が抑制されることを確認した。さらに,サイクスタ制御直列コンデンサ(TCSC)に周波数特性について検討を行なった。1.TCSCとSVCは同じ機構をもつが,異なる周波数をもつことが明らかになった。2.TCSCの周波数特性を解析的に求める方法を提案し,Yの妥当性をシュミレーション結果との比較により示した。以上本年度はサイリスタ制御直列コンデンサ(TCSC)による軸ねじれ共振現象について検討を行なった。得られた成果を以下に示す。1)まず、TCSCの周波数特性を解析的に求める手法を確立した。TCSCは直列コンデンサと並列にサイリスタ制御リアクトル(TCR)を設置したものである。軸ねじれ共振の解析にはTCSCの周波数特性が必要であるが、これをシミュレーションによって求めると非常に多くの時間が必要になる。そこで、本研究では連立一次方程式を解くことにより周波数特性を求める方法を導いた。