hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
妊娠が神経障害性疼痛を抑制する新しい機序の解明；GABAの動態に注目して

日本では20%の国民が慢性疼痛を有し、健康寿命を延ばすために難治性の神経障害性疼痛への対応が社会的に求められている。我々は、妊娠が痛み閾値を上昇させることに着目し、様々な痛みと同様に神経障害性疼痛も分娩直前に抑制されることを明らかにした。またその機序に脊髄後角が大きく関わり、活性化したグリア細胞を抑制することが重要であることも示している。これらの成果を発展させ、神経障害性疼痛時に脊髄で減弱されることが明らかであるγ-アミノ酪酸(GABA)抑制系に着目し、妊娠が神経障害性疼痛を抑制するメカニズムの解明を目的とし、これまでの成果とともに新たな神経障害性疼痛の治療薬の開発に繋げようとするものである。
比較認知ゲノム科学の確立に向けて-比較認知科学と比較ゲノム科学のクロストーク-

ヒト以外の霊長類の「遺伝子(ゲノム)」と「心」の研究成果を有機的に融合させることで、「ヒトとは何か?」を明らかにしようとする「比較認知ゲノム科学」の立ち上げに寄与すべく、萌芽的研究を実施した。その結果、嗅覚受容体遺伝子の多型解析、味覚受容体遺伝子の多型解析と行動実験、およびチンパンジー二卵性双生児の行動発達において予備的な成果を得ることができた。比較認知実験の対象としてチンパンジー(地域特異的亜種集団を含む)とニホンザルを対象とした遺伝的背景の網羅的検出と集団特性に注目した感覚特性の検出を試みた。まず、霊長類研究所と熊本県宇城市にあるチンパンジーサンクチュアリ宇土で暮らしている個体を対象とした比較シークエンス解析を行い、味覚受容体や嗅覚受容体について個体や集団に特有の一塩基多型(Single Nucleotide Polymorphism, SNP)を検出した。味覚受容体については表現型に差異があると予想されるSNPを持つ個体群を対象に、対立遺伝子を持つ個体群を対照として比較認知実験を行った。チンパンジー、ニホンザルで特定の苦味(Phenylthiocarbamide、PTC)に応答しないであろう遺伝子型を保持している集団について、リンゴ片を用いた単純選択課題により、遺伝子型に対応した応答を検出することができた。しかし、遺伝子型と対応しない個体もあることが判明したため、苦味の検出閾の簡便な測定法の開発を試みている。さらに、高知県のいち動物公園で暮らしている二卵性双生児のチンパンジーの行動の発達過程を縦断的に観察している。ゲノム解析と連携しての研究の可能性を検討している。比較認知実験の対象としてチンパンジーとニホンザルを対象とした研究を推進した。遺伝的背景の網羅的検出と集団特性に注目した感覚特性の検出を目指し、前年度の味覚刺激実験を継続した。まず、チンパンジーの亜種間で味覚受容体の遺伝子に多くの違いがあることがわかっているため、これらについてゲノムレベルでの解析をさらに発展させた。その結果、東亜種と西亜種で明瞭なゲノム差が生じていることが判明し、味覚の認知的側面にも影響を与える可能性が示唆された。また、特に東亜種の個体についてフィールドで得られた試料の解析にも着手した。また、ニホンザルについては味覚受容体TAS2R16に特異的な変異を発見し、生化学的実験と行動実験によりヤナギの樹皮に含まれるサリシンを認識するのがニホンザルではこの受容体だけを用いていることを示した。また、ニホンザルのこの苦味認知能はヒトに比べて約十倍感度が低いことがわかった。さらに、チンパンジーにおける「におい感受性」の個体差の遺伝的バックグラウンドを解明する目的で嗅覚受容体遺伝子の多型解析を行った。嗅覚受容体遺伝子としてはヒト特異的に偽遺伝子化している可能性の高い70遺伝子を選抜して研究を行った。プライマーを遺伝子近傍領域に作製して、シーケンス解析を15個体に関して終了した。予備的な結果ながら、8遺伝子において少なくとも1個体以上において挿入・欠失型の変異を保有していた。このタイプの変異を持つアリルは偽遺伝子化していることが予想されるので、それらの嗅覚受容体遺伝子に関しては「においの感受性」の個体差を生み出しうる事を明らかにした。また、高知県のいち動物公園で順調に成長している二卵性の双子チンパンジー乳児についての行動観察を縦断的に実施した。乳母代わりの個体の存在が両方の子どもの生存に大きく寄与していることなどが明らかとなった。二卵性でかつ雌雄であるためふたりの間の個性が顕著にありつつある。将来的にはこれらの個体を含む親子についてもゲノム解析を進めるべく検討を続けている。
脳腫瘍のレーザー治療を確立するための脳光温熱生体数値シミュレーションモデルの開発

【数式モデルの確立】生体組織のパラメータとして、光に関して拡散係数、吸収係数、屈折率、温熱に関して比熱、熱伝導率の計測を開始した。光輸送方程式、生体伝熱方程式は有限差分法、有限要素法、境界要素法での計算を行い、verificationは従来研究で使用されているそれぞれの式の解法との比較、また適切な条件での解析解との比較を行って検証を開始したその後、Cadaverや脳組織ファントムによる計測を行い、より臨床に近い状況で各種パラメータの修正を行った。Cadaverは凍結献体から採取したのち常温に戻し、白質と灰白質に対して厚さT=0.5/0.75/1.0/1.25/1.5mmにスライスした試料を作成する。波長の異なる6種類の半導体レーザー(λ=808/850/915/940/980/1064nm)とパワーメータ、積分球を用いて光物性値を測定した。脳腫瘍組織についても同様の測定を開始し、データを蓄積中である。【MRI情報に基づく光・熱拡散シミュレーションの精緻化】血液灌流量測定はガドリニウム造影灌流画像化法などの手法を利用した血液灌流量の測定を行い、実測灌流量の温度依存性を求めた。Thermal Clearance法により、血流による持ち去り熱量から推定される実効灌流量とMRIによる実測灌流量の関係を回帰多項式として得る。得られた灌流量の温度依存性、ならびに熱的作用のある実効灌流量とMRIの実測灌流量の関係は、これまでの生体熱伝導方程式解析における温度分布推定における不確定要素であった、実効灌流量とその温度依存性を明らかにするものである。この検討により、これまで困難であったレーザー光・熱拡散シミュレーションモデルによるレーザー治療の治療計画が行えることとなる。献体脳組織、脳腫瘍組織における、比熱、熱伝導率、光吸収係数、光散乱などのデータ収集は順調に進んでいる。また、MRIをもちいた熱の持ち去りに関する研究で、heat transfer rateの算出に成功したことは大きな進歩である。今度はin-vivo in-vitroの収集データを合わせ、シミュレーションモデルの構築と理論的裏付けを行う。数式モデルの同定について、本提案では基礎方程式として、光輸送方程式および生体伝熱方程式の2つを用いる。また、計測する生体組織のパラメータは、光に関して拡散係数、吸収係数、屈折率、温熱に関して比熱、熱伝導率を考慮する。光輸送方程式、生体伝熱方程式は有限差分法、有限要素法、境界要素法での計算を行い、verificationは従来研究で使用されているそれぞれの式の解法との比較、また適切な条件での解析解との比較を行って判断する。実現象への適用は最初脳組織の白質・灰白質をモデルとした静的ファントムに適用し、動物摘出臓器および動物実験へと適用を広げ、MRIの温度モニタリングとの比較により、血液と髄液の流れによる熱の持ち去りを考慮した動的ファントムでvalidationの判断を行う。そこで、コンピュータシミュレーションの不確かさを低減しかつ医療に応用するために、異なる組み合わせの光・熱物性値を複数用いたシミュレーションを事前に行い、これをデータベース化して、動的脳組織のファントムを用いたリアルタイム温度モニタリングの情報と比較することで、効率的かつ安全な温熱領域を与えるレーザー制御パラメータに逐次更新するプログラムを作成した。またMRIを用いたリアルタイム温度モニタリングを行った。MRIを用いた温度計測の具体的な方法としては、水分子を構成する水素原子核(プロトン)の磁気共鳴周波数の温度依存性を利用する。この磁気共鳴周波数の温度係数は-0.01ppm/°Cであることがこれまでの研究で明らかにされている。このわずかな変化を検出するために一定のエコー時間を持つ勾配磁場エコー法と呼ばれる撮像シーケンスを用いて、周波数の変化を巨視的磁化ベクトルの位相の変化として検出して行った。シミュレーションモデルの構築、生体情報の収集は順調に行っている。

この検討により、これまで困難であったレーザー光・熱拡散シミュレーションモデルによるレーザー治療の治療計画が行えることとなる。献体脳組織、脳腫瘍組織における、比熱、熱伝導率、光吸収係数、光散乱などのデータ収集は順調に進んでいる。また、MRIをもちいた熱の持ち去りに関する研究で、heat transfer rateの算出に成功したことは大きな進歩である。Cadavarを用いた熱光に関する物理的変量の計測、これら情報を活用したファントムの作成から、レーザー発振装置の制御システムを完成させる。今度はin-vivo in-vitroの収集データを合わせ、シミュレーションモデルの構築と理論的裏付けを行う。
プロセッサ-・アレイによる超高速デ-タ収集システムの開発研究

高エネルギ-物理学実験の規模は年々拡大し,デ-タ収集系に対する要請も高度化している。発生するデ-タ量・頻度とも膨大になり、単に転送速度を高めれば解決するという訳には行かなくてっている。実時間にデ-タ補正・圧縮を行うとともに,デ-タ取得の判定を行う知的処理系が必要になる。マイクロプロセッサを多数配置することによりかかる処理系を開発した。プロセッサアレイには英国INMOS社のトランスピュ-タチップを採用した。このチップは4本の通信回線を内蔵しており、非常にコンパクトにアレイを組むことができる。具体的に性能を評価するため、ヒリスタンVENUS実験に組み込んだ。中央ドリフトチェンバ-のヒット情報からパタ-ン認識により有用な粒子飛跡を検出する。そのために必要なデ-タを取り込むインタ-フェ-スモジュ-ル等のハ-ドウエアおよびプロセッサアレイのソフトウエアを開発した。インタ-フェ-スモジュ-ルは、汎用のCPUモジュ-ルと専用のインタ-フェ-ス部分からなる。専用のインタ-フェ-ス部を開発するだけで任意の実験に本システムを組み込む事が可能である。プロセッサアレイは現在20個余りのCPUを接続してテストを行っている。この数は今後任意に拡張可能である。アレイが全体で一つのシステムとして効率よく稼働するために必要な分散型基本ソフトの開発も進行中である。このソフトも同様なアレイシステムで共通に使用できる。アレイの処理結果はFASTBUSのマスタ-に通知される。このシステムに実際の実験デ-タを入力して測定を行った結果,大型計算機では1事象あたり20ミリ秒程度かかっていたものに対し数ミリ秒での処理を達成した。これは実験からの要請を満たしている。この研究を進めるにあたり次世代のデ-タ処理系のあり方を考える研究会を開催し全国の研究者の参加をえた。又、この結果は米国での高エネルギ-物理学計算処理国際会議で報告される。高エネルギー実験でのデータ収集システムにとって、大量データの収集には、高速のデータ転送を可能にする方法よりも、事象の選択をより厳密に行い不必要な事象データを採らない事が重要である。このデータ収集の段階で、リアルタイムに事象データを超高速で解析し、事象の選別を行うために、プロセッサー・アレイを応用したシステムを開発している。今年度には、プロセッサー・アレイの基本的性能の評価と各要素マイクロプロセッサー内で走らせるプログラムのシュミレーションを大型計算機上で行い、必要なプロセッサー・アレイの大きさの推定を行った。アレイの要素プロセッサーとしては、英国INMOS社のトランスピューターT800を選定した。8個のT800を2次元格子形に並べ、相互にT800のもつ、4つのシリアルポートを用いて接続したシステムで、データの分配、各CPUでの演算及びその結果の転送などのテストを行った。これによると、データの転送方法、T800同志の接続の仕方によって性能が大きく左右されることがわかった。更に、各T800に使う補助メモリーがアクセス時間の遅いDRAMでは、充分な処理能力が発揮されない事から、速いアクセスのSRAMに変更した。一方、解析ソフトウェアのシュミレーションから、解析に要する時間は、T800の20倍の能力をもつFACOM M780上で約20ミリ秒かかることから、解析処理を5ミリ秒以下にするには、このT800を80台以上を並列で動かさなければならないことがわかった。

今年度の開発研究の結果をもとに、来年度には、全体設計が行え、可能なかぎり多数のT800を用いて、初期の目標の性能をもつシステムを作り、評価試験を行う予定である。尚、平成元年3月に、「次世代データ収集処理に関する研究会」を主催し、約100名の参加者により、本研究課題を含めて、活発な討論が行われた。高エネルギ-実験におけるデ-タ収集系では大量の発生するデ-タを高速に転送することも必要であるが、それらのデ-タの中から必要とされるものを選び出す判断を高速に行うことが何にもまして重要である。プロセッサアレイ(以下アレイと略す)をベ-スとして、デ-タ収集の段階で実時間にそれらの判定を行うシステムを開発している。今年度は、昨年度に行ったアレイの基本性能の評価と、大型計算機で行ったシミュレ-ションの結果に基づいて、実際にトリスタンVENUS測定器に組み込むシステムの設計及び製作、アレイ上のプログラム開発を行った。処理すべきデ-タはFASTBUS規格のモジュ-ルからプロセッサモジュ-ルを通して読み出される。このモジュ-ルは英国INMOS社製プロセッサT800トランスピュ-タを搭載した汎用CPUユニットと専用のインタ-フェ-スユニットに分かれている。CPUユニットは非常にコンパクトに設計されており、専用インタ-フェ-ス部分のみ用意すれば、さまざまな方面に応用することができる。すでにいくつかの実験での使用が検討され、問い合わせがきている。プロセッサモジュ-ルで読みとられたデ-タは高速リンクを通してアレイに送られる。より高速かつ確実にデ-タを転送するため、長距離となる部分ではECL規格のリンクを採用した。アレイでは現在20個以上のT800が並べられ、並列処理によるデ-タの正否の判定のためのプログラムが開発されている。このようなアレイはこれまで一般的でなかったため我々は汎用分散型基本ソフトの構築に重点においている。これらの基本ソフトは今後アレイを使ったシステムの共通のものとして利用できる。このアレイに実験デ-タを読みとらせ処理を行った結果、当初の目標である1事象あたり数ミリ秒の処理速度を達成した。以上で本システムの設計開発は完了したので、今後全面的に実装し、ソフトウエアの充実をはかる。
超弾性マルチフォース・スクウエアー・アーチワイヤーによるエッジワイズ法の改良

現在、最も広く普及しているストレートアーチワイヤーエッジワイズ法を生物学的基盤に基ずいた矯正治療法に改良し、より合理的な矯正治療法を確立する目的で本研究を行った。まず、日本人のためのストレートワイヤーブラケット、チューブを製作するための基準値を算出するために、現代日本人成人男女正常咬合者各23症例の模型を厳選し、三次元測定装置(模型計測及びデータ処理は小野測定器株式会社に依頼)により測定し、日本人の基準値を得た。同時に、日本人成人男女正常咬合者の平均的アーチフォームを男女別に算出、図形化し、プリフォームドアーチワイヤー製作のための基準を得た。算出された結果に従って上下中切歯から第二大臼歯までの日本人のためのプリアジャステッドブラケット、チューブ、上下男女別の超弾性マルチフォース・ニッケル-チタン・スクウェアー・アーチワイヤーを設計し、トミ-株式会社にその製作を依頼した。次いで、新しく製作したアーチワイヤーの超弾性特性を正確に把握するために、自動3点曲げ試験機を特注してワイヤーの特性を検査することとした。一方、現在矯正材料メーカー各社から市販されている超弾性アーチワイヤーと新しく製作したアーチワイヤーとの理工学的特性を比較検討するために歯科理工学教室の協力を得て、引張試験、曲げ試験を行った。他方、新しく製作したブラケット、チューブ、超弾性マルチフォース・スクウェアー・アーチワイヤーをタイポドントに適用し、I、II、III、級の不正咬合に対する矯正治療のフォースシステムを検討した。今後、これらを臨床に応用してその効果を検討する。
日露共同気球実験による超高エネルギー銀河宇宙線の観測

平成10年度の気球実験はロシア側の事情により行わず、データ解析に重点をおいた。これまで日ロ共同気球実験は平成7年度より7機の放球を行い、6機の回収に成功した。そのため、平成10年度はデータ解析のためのコンピューター環境の整備に重点をおき、エネルギー決定システムの構築、検出効率シュミレーションのプログラム作成を行った。その結果、4機分のデータ解析がほぼ終了し、これらの結果は研究成果にもまとめてあるように、Nuclear Phys.,COSPAR prceedingsに報告した。特筆すべきことは、陽子成分は過去の観測結果(JACEE,SOKOL他)とよく一致しているが、ヘリウム成分はファクター2程度強度が低い。我々の結果と低エネルギー領域の過去のデータを接続させると、陽子成分とヘリウム成分のエネルギースペクトルは大体平行で、ベキは微分形で2.8であった。
重力方向への動作における重心軌道形成の最適化に関する研究－着座動作に着目して

本年度においては、第一研究として座面幅による影響について検証した。すなわち、自分自身の身体幅と比較して座面幅を認識しているのか、そして座面幅を認識した上で座面幅に適切な運動軌道が選択されるのかについて検討した。健常成人10名(年齢22.3±2.8歳、身長: 171.3±6.1 cm、体重: 65.8±7.9 kgw)を対象とした。座面幅条件の規定には座位臀幅を測定し、その時の幅を座面幅100%条件とした。座面幅条件は80、90、100、110、120%の計5条件とし、座面高は昇降台によって各被験者の腓骨頭の高さになるよう設定した。データ解析にはMATLAB (Math Work社製)を使用し,独自に作成したプログラムにて解析した。アンケート結果における各座面幅条件での最頻値は座面幅80%条件で"狭い"と回答したのが全体の50%、座面幅90%条件で"少し狭い"が50%、座面幅100%条件で"普通"が40%、座面幅110%条件で"少し広い"が50%、座面幅120%条件で"広い"が60%と座面幅の増加に伴って"広い"と認識する傾向を示した。座面幅と体重心軌道の関係性については、座面幅毎による体重心軌道長、床反力first peak、平均体重心速度、所要時間に有意差は認められなかった。アンケート調査においては、座面幅の増加に伴って"広い"と認識する傾向を示しており、着座動作遂行においては身体幅に対しての座面幅を認識している上で運動軌道が形成されていることが示された。しかしながら、体重心軌道と座面幅による関連性は示されず、環境を認識しているにも関わらずその環境に適当な運動戦略は選択されなかった。つまり、座面幅情報による"安全性"についての影響は少なく、むしろ他の座面幅要因となる座椅子までの距離や座面材質が着座動作戦略に影響する可能性が示唆された。着座動作を検証するにあたり我々は座椅子装置を独自に作成しその特性について十分に吟味した上で座面幅による影響について着座動作を検証している。また、本研究は"安全性"が重力方向への運動軌道形成である着座動作においては優先されるという仮説のもと実施している。そのため、測定の中で"安全性"についての情報が被験者へ遮断されるよう測定手順についても設定した。さらに、座椅子要因は複数存在し、階層的に座椅子要因の影響を検証する上で、本研究ではまず座面幅による影響について検証している。上記内容を考慮するべく期間を要しており、これらが統制されたため次年度研究は上記設定のまま検証することが可能となる。日常生活動作の運動軌道形成においては周囲の環境認知による情報を元に、その場の環境に拘束されながらも限られた運動自由度の中でエネルギーコストを最小化するべく運動軌道を形成している。そのため、我々は座椅子要因によって着座動作戦略が異なる仮説を元に座面幅との関連性について検証した。しかしながら、座椅子要因は複数存在するため今後は坐椅子との距離、座面材質による影響について検証する。座椅子との距離においては、座椅子までの距離が遠くなるため積極的に不安定性をつくりださなければ転倒してしまう。そして不安定性が増加することは衝撃力増加を招き"安全性"が侵されてしまう。この点は高齢者の着座動作における転倒、または危険回避戦略を獲得する上で体重心水平移動の関連要素を明らかにすることは重要と考えている。また、座面材質は衝撃力を物理的に緩衝する要素であり、外部接地によって安定化を図る身体接触型安定化課題においては重要な検証課題である。特に、実際には座面材質が柔らかいも視覚的には硬く認識できるよう座面を工夫することで環境認知と運動戦略の関係性を明らかにする。

アンケート調査においては、座面幅の増加に伴って"広い"と認識する傾向を示しており、着座動作遂行においては身体幅に対しての座面幅を認識している上で運動軌道が形成されていることが示された。しかしながら、体重心軌道と座面幅による関連性は示されず、環境を認識しているにも関わらずその環境に適当な運動戦略は選択されなかった。つまり、座面幅情報による"安全性"についての影響は少なく、むしろ他の座面幅要因となる座椅子までの距離や座面材質が着座動作戦略に影響する可能性が示唆された。着座動作を検証するにあたり我々は座椅子装置を独自に作成しその特性について十分に吟味した上で座面幅による影響について着座動作を検証している。また、本研究は"安全性"が重力方向への運動軌道形成である着座動作においては優先されるという仮説のもと実施している。そのため、測定の中で"安全性"についての情報が被験者へ遮断されるよう測定手順についても設定した。さらに、座椅子要因は複数存在し、階層的に座椅子要因の影響を検証する上で、本研究ではまず座面幅による影響について検証している。上記内容を考慮するべく期間を要しており、これらが統制されたため次年度研究は上記設定のまま検証することが可能となる。日常生活動作の運動軌道形成においては周囲の環境認知による情報を元に、その場の環境に拘束されながらも限られた運動自由度の中でエネルギーコストを最小化するべく運動軌道を形成している。そのため、我々は座椅子要因によって着座動作戦略が異なる仮説を元に座面幅との関連性について検証した。しかしながら、座椅子要因は複数存在するため今後は坐椅子との距離、座面材質による影響について検証する。座椅子との距離においては、座椅子までの距離が遠くなるため積極的に不安定性をつくりださなければ転倒してしまう。そして不安定性が増加することは衝撃力増加を招き"安全性"が侵されてしまう。この点は高齢者の着座動作における転倒、または危険回避戦略を獲得する上で体重心水平移動の関連要素を明らかにすることは重要と考えている。また、座面材質は衝撃力を物理的に緩衝する要素であり、外部接地によって安定化を図る身体接触型安定化課題においては重要な検証課題である。特に、実際には座面材質が柔らかいも視覚的には硬く認識できるよう座面を工夫することで環境認知と運動戦略の関係性を明らかにする。研究初年度であり、成果発表については次年度以降となるため旅費の使用が予定よりも少なった。また、被験者がボランティアでの協力となったため謝金の支出がなかった。加えて、消耗品等の購入が最小限となったことが、次年度使用額が生じた理由である。次年度においては、成果発表および情報収集のための学会参加を積極的に行い、適切な謝金の支払い、計画的な消耗品の購入に努める。
NF-kappaB経路におけるユビキチンシグナリングの構造機能解析

NF-κBはすべての動物の細胞に存在し、炎症反応や細胞増殖、アポトーシスなどに関わる様々な遺伝子の転写を誘導する重要な転写因子である。NF-κBの活性化にはユビキチンが重要な役割を果たしている。NF-κBの活性化因子であるNEMOのユビキチン結合ドメインUBANは、NEMO以外にもABIN1,ABIN2,ABIN3,Optineurinに保存されているが、これらはNF-κBを活性化するものもあれば、反対に不活性化するものもある。本研究ではこれまでNEMOとABIN-1のUBANドメインについて、そのコイルドコイル構造のホモダイマーに対して直鎖状ユビキチン鎖が両側から対称的に2分子結合した結晶構造を解析し、さらにABIN-1ホモダイマーに対し直鎖状ユビキチン鎖1分子が片側だけに結合した複合体の結晶構造を得ている。しかし、直鎖状ポリユビキチン鎖のUBANドメインへの結合が、NEMOの全体構造あるいはNEMOと相互作用するタンパク質群ネットワーク全体にどのような影響を与え、IKK複合体の活性化を引き起こすかが未解明の課題である。NEMOと直鎖状ユビキチンの構造解析結果から、直鎖状ユビキチンの結合がNEMOのコイルドコイル構造の超らせんのピッチを緩めることが分かったが、それがNEMOのN末端に結合したIKKα/βキナーゼに及ぼす影響を調べるためには、NEMOの全体構造さらにはIKK複合体全体構造を解析する必要がある。そこで平成23年度は、スタンフォード放射光研究所(SSRL)でのPhoton Factory震災枠ビームタイムを利用して、X線小角散乱ビームラインBL4-2でNEMO全体のX線溶液散乱データ測定を試みたが、サンプルのアグリゲーションのため解析することは出来なかった。NF-κBの活性化因子であるNEMOのユビキチン結合ドメインUBANは、NEMO以外にもABIN1, ABIN2, ABIN3, Optineurinに保存されているが、これらはNF-κBを活性化するものもあれば、反対に不活性化するものもある。NEMOのUBANドメインとの結合はK63結合ユビキチンに比べて直鎖状ユビキチンの方が100倍以上強い。K63結合や直鎖状ユビキチン鎖への親和性はABIN-1,2,3の間でも差が見られる。ABIN(A20 binding inhibitor of NF-κB signaling)はA20およびNEMOと結合し、NF-κB経路を負に調節する。A20はRIP(receptor interacting protein)に結合したK63結合ポリユビキチン鎖を除去してK48結合ポリユビキチン鎖を付加する酵素であり、RIPを分解することによってNF-κB経路のシグナル伝達を抑制する。本研究ではNEMOとABIN-1のユビキチン鎖への親和性の違いを詳細に解析するため、これらのUBANドメインのポリユビキチン鎖との結合特異性を、X線結晶構造解析を初めとする生物物理学的手法により解明する。平成21年度はABIN-1のUBANドメインと直鎖状ユビキチン鎖との複合体の結晶構造解析に成功し、立体構造に基づいてNEMOによる直鎖状ユビキチン鎖の認識機構との詳細な比較を行なった。ABIN (A20 binding inhibitor of NF-κB signaling)はA20およびNEMOと結合し、NF-κB経路を負に調節する。これまでNEMOとABIN-1のUBANドメインについて、そのコイルドコイル構造のホモダイマーに対して直鎖状ユビキチン鎖が両側から対称的に2分子結合した結晶構造を得ている。平成22年度はABIN-1ホモダイマーに対し直鎖状ユビキチン鎖1分子が片側だけに結合した複合体の結晶構造解析に成功し、UBANドメインとユビキチン鎖の結合モル比について等温滴定熱量計を用いた詳細な解析を行った。NF-κBの活性化因子であるNEMOのユビキチン結合ドメイン

UBANは、NEMO以外にもABIN1,ABIN2,ABIN3,Optineurinに保存されているが、これらはNF-κBを活性化するものもあれば、反対に不活性化するものもある。本研究ではこれまでNEMOとABIN-1のUBANドメインについて、そのコイルドコイル構造のホモダイマーに対して直鎖状ユビキチン鎖が両側から対称的に2分子結合した結晶構造を解析し、さらにABIN-1ホモダイマーに対し直鎖状ユビキチン鎖1分子が片側だけに結合した複合体の結晶構造を得ている。しかし、直鎖状ポリユビキチン鎖のUBANドメインへの結合が、NEMOの全体構造あるいはNEMOと相互作用するタンパク質群ネットワーク全体にどのような影響を与え、IKK複合体の活性化を引き起こすかが未解明の課題である。NEMOと直鎖状ユビキチンの構造解析結果から、直鎖状ユビキチンの結合がNEMOのコイルドコイル構造の超らせんのピッチを緩めることが分かったが、それがNEMOのN末端に結合したIKKα/βキナーゼに及ぼす影響を調べるためには、NEMOの全体構造さらにはIKK複合体全体構造を解析する必要がある。そこで平成23年度は、スタンフォード放射光研究所(SSRL)でのPhoton Factory震災枠ビームタイムを利用して、X線小角散乱ビームラインBL4-2でNEMO全体のX線溶液散乱データ測定を試みたが、サンプルのアグリゲーションのため解析することは出来なかった。
記述問題の信頼性の検討-同じ日本語学習者の異なる種類の作文は同様に評価されるか-

作文を使って「書く能力(Writing ability)」を評価する際に、その得点に関して誤差要因として働くものとして、書き手(writer)、題目(topic)、形式(mode)、時間制限(time-limit)、テスト状況(examination situation)、評定者(rater)および、評価の方法や観点、その配点などがあげられる。日本語学習者の書く能力を評価する際に、その信頼性に影響を与えると考えられるこれらの要因に関して実証的に検討する研究会を立ち上げ、多方面から検討を行ってきた。異なるトピックについて書いた同一学習者の作文を独立に評価したとき、トピック問の相関は日本人を対象にした結果に比べれば高い相関係数が得られたが、選抜試験として用いるためには必ずしも十分な信頼性が得られなかった。さらに異なる文の種類に関しても、同一学習者に両方のタスクを与え、比較を行った結果、相関係数が0.6程度であった。このことから、一方の作文の評価から他方を予測するには、誤差が大きく、問題があることを指摘した。さらに、大学での勉学生活では意見文のみならず、参考図書など長い文を読んで要約文を香いたり、図や表の説明を書いたり、実験の手順を書く等、さまざまな文章を書くことが求められる。試験の波及効果を考えたとき、意見文のみを書かせる固定した方法にも問題があることを示した。研究会では、日本留学試験の記述問題に限らず、図の説明文など大学の勉学の中で要求される文章も取り上げ、評価の揺れに関する条件に関して、多くのデータに基づき分析を行った。同じ作文を全体的総合評価で1つの得点で評価したとき、評価者間の不一致の原因が把握できず、トレーニングによって一致させることが困難であった。また観点別分析評価のなかのいくつかの観点とは関連性が高いが、合計点とは必ずしも一致しないことを指摘した。意見文と説明文に関して、語彙や文の構造などの側面から作文の評価との関連性を追及し、いずれも客観的指標との相関は必ずしも高くなく、評価に影響を及ぼす質的側面を指標化するためにはさらに検討が必要であることがわかった。作文を使って「書く能力(Writing ability)」を評価する際に、その得点に関して誤差要因として働くものとして書き手(writer)、題目(topic)、形式(mode)、時間制限(time-limit)、テスト状況(examination situation)、評定者(rater)および、評価の方法や観点、その配点などがあげられる。日本留学試験「記述問題」では、受験者に2つのトピックのうち一方を選ばせ、さらに2つの意見を提示し、そのいずれに賛成するか、根拠を挙げて意見文を20分以内に400字で書くように指示される。この方法で妥当な「書く能力(Writing ability)」が測れるのか、実証的に検討を行った。まず、書き手の要因として練習効果を取り上げた。練習をしていない日本語学校の受講者は、20分で400字を書くことが難しく、段落構成なども低い評価をされた。それに対し、事前に「記述問題対策講座」を受講した学習者は、早いスピードで400字を埋めることができるようになり、内容も意見を述べ、それに対する根拠を2ないし3上げ、最後に結論を書くといったまとまった文章が書けるようになる。このことから、練習をすることによって、比較的短時間に学習者の得点をあげることができ、学習者間の幅を小さくしていると結論づけた。また、異なるトピックについて書いた同一学習者の作文を独立に評価したとき、さらに異なる文の種類に関しても、同一学習者に両方のタスクを与え、比較を行った結果、相関係数が0.6から0.7であった。このことから、一方の作文の評価から他方を予測するには、誤差が大きく、日本留学試験のような重要な決定に関わる試験の方法として、2つの異なるトピックから一方を選ぶ方法は問題があることを指摘した。さらに、大学での勉学生活では意見文のみならず、参考図書など長い文を読んで要約文を書いたり、図や表の説明を書いたり、実験の手順を書く等、さまざまな文章を書くことが求められる。これらの実証研究を行うにあたり、3名の日本語教師に謝金を支払い、評価を依頼した。なお、「書く能力(Writing ability)」の評価に関する文献を収集し、まとめる作業をおこなっている。

試験の波及効果を考えたとき、意見文のみを書かせる固定した方法にも問題があることを示した。研究会では、日本留学試験の記述問題に限らず、図の説明文など大学の勉学の中で要求される文章も取り上げ、評価の揺れに関する条件に関して、多くのデータに基づき分析を行った。同じ作文を全体的総合評価で1つの得点で評価したとき、評価者間の不一致の原因が把握できず、トレーニングによって一致させることが困難であった。また観点別分析評価のなかのいくつかの観点とは関連性が高いが、合計点とは必ずしも一致しないことを指摘した。意見文と説明文に関して、語彙や文の構造などの側面から作文の評価との関連性を追及し、いずれも客観的指標との相関は必ずしも高くなく、評価に影響を及ぼす質的側面を指標化するためにはさらに検討が必要であることがわかった。
パワー半導体用beta-Ga2O3のハライド気相成長法による高速製膜技術の開発

ハライド気相成長法により、ワイドギャップ半導体材料として有望なGa2O3の結晶成長を検討した。サファイアc面基板にオフ角度を導入することで、異種基板上のβ-Ga2O3の成長で従来問題であった面内回転ドメインの発生が著しく抑制されることを明らかにした。また、550°C程度の低温ではGa2O3の結晶構造は基板に依存し、サファイアc面基板上ではα-Ga2O3、GaNやAlNのc面上ではε-Ga2O3の単結晶膜が成長することを見出した。(1)成長炉の仕様変更まず、β-Ga2O3の成長に適するように既存装置の改造を行った。具体的には、使用するガスに合わせてマスフローコントローラや配管系統を変更した。また、HVPE炉内の高温領域で酸素原料が触れる可能性のある部分をすべて酸化物部材で構成した。さらに、排気系には水分を含んだ塩化物が堆積し、強腐食性の塩酸が生じる可能性があるため、腐食対策を実施した。(2)成長の確認まず、酸素原料として酸素ガスを用いてβ-Ga2O3のHVPE成長を試みた。ガリウム原料としては、同反応炉内でHClガスとGa融液との反応で生じさせたGaClを用いた。基板上に形成された膜のX線回折測定を行うことにより、β-Ga2O3が単相で合成できることが確認できた。(3)成長条件とリアクタ内部構造の改善上述のようにβ-Ga2O3のHVPE成長が可能であることを確認したものの、当初は基板上に粉末が堆積するのみで膜成長は得られなかった。これは、GaClとO2との反応によるβ-Ga2O3の析出反応は平衡定数が大きく、気相反応が起こりやすいためと考えられる。そこで、原料供給条件やリアクタ内部の構造(ガス流の制御)の見直しを行った。その結果、粉末の発生を抑制することに成功し、膜成長を実現することができた。その際、成長速度としては少なくとも数十um/hが可能であり、従来報告されているMBE等によるβ-Ga2O3の成長速度をはるかに上回ることを明らかにした。(1)異種基板上のβ-Ga2O3のHVPE成長β-Ga2O3のHVPE成長はGaClとO2との反応により行うが、この反応の平衡定数はGaNのHVPEと比較してかなり大きい。そのため、当初は粉末が堆積するのみで膜成長は見られなかった。しかし、原料ガス供給方法を改良することにより、膜成長を実現した。改良した成長装置および成長条件を用いてサファイアc面基板上に成長させたβ-Ga2O3膜は、MBEなど他の成長方法で報告されているのと同様に(-201)の面外配向を有することを明らかにした。(2) (-201)配向β-Ga2O3の高速成長HVPEによる(-201)配向β-Ga2O3の成長速度の、GaClおよびO2原料供給分圧を調査した。成長速度は、GaCl分圧およびO2分圧に対して単調に増加し、250um/hを超える成長速度が得られることを見出した。これは、MBE等で従来報告されている値の100倍以上に相当する。ただし、成長速度が大きいほど表面が荒れる傾向があり、今後の改善が必要である。(3)オフ基板を用いた面内配向制御HVPEにより(-201)配向のβ-Ga2O3が得られたものの、X線極点図により面内配向を調べたところ、他の成長方法で報告されているのと同様に、面内で60度ずつ回転した6種類のドメインが混在していることがわかった。これは、基板の面内回転対称性がエピ層のそれよりも高いためと考えられる。そこで、c面サファイア基板にオフ角度を導入し、面内の回転対称性を減ずることで回転ドメインの発生を抑制する方法を考案した。実験の結果、オフ角が僅か2度でもドメインが6種類から3種類に減少し、しかもオフ方向に沿ったピークの強度が増し、その他のピーク強度は減少した。この傾向はオフ角度の増加と共に促進され、5度以上では単結晶ライクな極点図が得られることがわかった。本研究のターゲット物質はβ-Ga2O3であるが、Ga2O3には他にも幾つかの準安定相の存在が知られている。一般に、どの構造のGa2O3が成長するかは成長条件によって異なる。成長条件を適切に制御し、β-Ga2O3を選択的に成長させるためには、そのような成長条件の把握がなにより重要である。そこで、成長温度や基板を様々に変化させ、成長条件と得られる結晶構造との相関を調べた。サファイアc面基板上では、成長温度520-600°Cで単相かつ単結晶のα-Ga2O3が成長することを明らかにした。650°C以上の温度ではβ-Ga2O3を成長することが出来る。α-Ga2O3が成長する理由は、基板のサファイアと同じコランダム構造をとることにより弾性エネルギーを低減できるためと考えている。α-Ga2O3はβ-Ga2O3と同様にワイドギャップ半導体であるだけでなく、同じコランダム構造をとる他の酸化物と混晶やヘテロ構造をつくることによりバンドエンジニアリングや磁性等の新規機能を実現することが提案されている。そのような材料をHVPEで高速成長可能なことを見出したことは非常に重要である。GaN, AlNのc面基板上では、成長温度515-620°Cで単相かつ単結晶のε-Ga2O3が成長することを明らかにした。

ε-Ga2O3が成長するのは、その空間群が基板のGaNやAlNと同じP63mcに属するためと考えられる。高温X線測定の結果、β-Ga2O3への転移はおよそ700°C以上で始まり、α-Ga2O3よりもかなり安定性が高いことがわかった。ε-Ga2O3はこれまで粉末合成のごく限られた報告しかなされておらず、そのバンドギャップすら不明であった。しかし、今回得られた単結晶膜を用いることで、β-Ga2O3とほぼ同等の4.9 eVであることも明らかにした。ハライド気相成長法により、ワイドギャップ半導体材料として有望なGa2O3の結晶成長を検討した。サファイアc面基板にオフ角度を導入することで、異種基板上のβ-Ga2O3の成長で従来問題であった面内回転ドメインの発生が著しく抑制されることを明らかにした。また、550°C程度の低温ではGa2O3の結晶構造は基板に依存し、サファイアc面基板上ではα-Ga2O3、GaNやAlNのc面上ではε-Ga2O3の単結晶膜が成長することを見出した。実験開始当初は気相反応による粉末発生などの問題が起こったものの、成長条件やリアクタ内部構造の見直しにより改善し、膜成長が実現し、さらにGaN並みの高速成長が可能なことを見出した。β-Ga2O3のパワーデバイス応用では、所定の耐圧を確保するために厚膜成長が必要になることも考えられ、高速成長が可能なことを見出した意義は大きい。さらに、将来的には、HVPEによる大口径β-Ga2O3自立基板の作製も視野に入ってくる。また、異種基板上の成長は当初はホモエピ成長に備えた条件出し的な位置づけのつもりであったが、前述したようにオフ基板を用いることで、面内回転ドメインの発生を効果的に抑制できることを初めて見出した。異種基板上のβ-Ga2O3の面内回転ドメインの発生は、HVPEに限らず他の成長法においても長年の懸案であり、その制御に成功した例は無かったが、今回、単結晶薄膜化に向けて大きく前進したといえる。c面サファイア基板は近年の白色LEDの普及に伴って大面積・高品質のものが安価に入手できる。c面サファイア基板上で上記のような技術が可能であることを見出したことは工業的にも価値がある。なお、β-Ga2O3バルク基板上のホモエピの検討も併せて行っており、基板と同じX線半値幅を示すホモエピ層が得られることを確認している。現在、より詳細な結晶欠陥の評価を行っている。以上の理由から、本研究は概ね順調に進展していると考えられる。酸化物半導体の結晶成長前述したように、c面サファイアオフ基板を用いることでβ-Ga2O3層の面内配向を制御できることがわかったが、その具体的なメカニズムは明らかになっていない。まずはより詳細なグレイン構造をEBSD等によって明らかにするのと同時に、成長開始界面の具体的な結合構造を検討していく必要がある。これにより、面内配向のさらなる改善に向けた知見が得られると期待される。また、本手法によるβ-Ga2O3膜には、別の面外配向をもつドメインが若干検出される。そのため、特に成長初期過程における成長条件の最適化が必要である。当該のドメインはβ-Ga2O3層と基板との界面付近に局在していることがわかっており、厚膜化によっても低減が可能な見通しを得ている。また、X線ロッキングカーブの半値幅がまだ非常に広く、結晶性向上の検討も必要である。転位や積層欠陥等の状況を調べることも重要である。それにより、高品質化の指針が得られると期待される。
生物活性体をめざした新しい含セレンヘテロ環化合物の合成

セレナゾールおよびセレナジンに各種置換基を付与するため、我々が合成法を開発した種々のセレン導入試薬を用いて、合成を試み、いくつかの成果を得た。さらに、それらの一部では生物活性も検討した。また、新しいシクロブテン誘導体の合成法を見出した。1.セレナゾール、セレナジン類の新規合成合成試薬として、我々が簡便な合成法を開発したセレノアミド、セレノ尿素、セレナアザジエン等を原料とし、種々の標的化合物を合成した。セレノ尿素から各種の置換基を付与したセレナゾール、セレナジン類の新規合成法を開発した。また、セレノアミド、あるいはセレノ尿素から誘導したセレナアザジエンからも新しい種々の標的化合物の合成に成功した。また、それらの生成は再環化反応をしていることなど、それらの反応についても詳細に検討した。α位に活性なメチレン基を持つセレノアミドは通常のセレノアミドと異なる反応をする。すなわち、α,β-不飽和ケトンとの反応では予想されたセレナジンを与えなく、セレニンを与えることも見出した。その結果については今年の化学会で報告したが、今後さらに深く検討の予定である。これら合成したセレナゾール、セレナジンの生物活性についても検討し、いくつかの高活性体を見出した。2.インセレノラートを用いる環状化合物の合成インセレノラートとα,β-不飽和ケトンとの反応では、当初、ジヒドロセレノフェンの生成を予想していたが、生成物のX線構造解析から、四員環化合物であるシクロブテン誘導体が生成することがわかった。これらの反応は活性官能基であるヘテロクムレン、クムレンを経由することを明らかにした。さらに、インセレノラートの誘導体である2-アルケニルエチニルセレニドからはアレニルセレノケテンを経由してシクロブテン誘導体を与えることも見出した。さらに、これらの結果を踏まえ、セレン原子を含む小員環化合物の合成へと展開している。活性官能基を持った1,3-セレナゾールおよび1,3-セレナジンの新規合成我々が報告した高い生理活性を持つ4-ヒドロキシ-1,3-セレナジンはヒドロキシ基を持っているが、そのヒドロキシ基をセレナジンから外すと生理活性は全くなかった。置換基としてヒドロキシ基を持つことにその活性に重要なポイントであると考える。セレンを含むヘテロ環化合物についての報告は少ないが、水酸基、カルボニル基、カクボキシル基、アミノ基等の活性基を付与した新しい含セレンヘテロ環の合成を目指した。N,N-無置換セレノ尿素をセレナアザジエンに変換し、そのジエンとα-クロロアセチルクロリドとの反応から2位にアミノ基さらに4位にカルボニル基を持った1,3-セレナジンである1,3-セレナゾール-5-カルボン酸およびその誘導体の新規合成に成功した。その反応について詳細に検討し、その成果について論文に報告した。その化合物の生理活性についは今後検討の予定である。また、N,N'-置換セレノ尿素とα,β-不飽和カルボン酸クロリドとの反応を検討し、同様に、2位にアミノ基さらに4位にカルボニル基を持った1,3-セレナジン-4-オンの合成について検討し、その成果を論文に報告の予定である。また、我々の既報の方法で合成した1,3-セレナゾール-4-オンは細胞(BV-2 Cell)の酸化窒素に対し、また酸化窒素の生成に対しての抑制効果があることも分った。その他、新規ヘテロ環化合物の合成とその特性に関しての研究を継続中である。

(申請研究は継続中)本年度は前年に引き続き、セレナゾールおよびセレナジンに各種置換基を付与するため、我々が合成法を開発した種々のセレン導入試薬を用いて、合成を試み、いくつかの成果を得た。さらに、それらの一部では生物活性も検討した。それらをまとめ、以下に示す。1.セレナゾール、セレナジン類の新規合成合成試薬として、我々が簡便な合成法を開発したセレノアミド、セレノ尿素、セレナアザジエン等を原料とし、種々の標的化合物を合成した。セレノ尿素から各種の置換基を付与したセレナゾール、セレナジン類の新規合成法を開発した。また、セレノアミド、セレノ尿素から誘導されるセレナアザジエンからも新しい種々の標的化合物の合成に成功した。また、それらの反応で転移反応を経由する反応など、その反応も詳細に検討した。α位に活性なメチレン基を持つセレノ尿素は通常のセレノ尿素と異なる反応をする。すなわち、α,β-不飽和ケトンとの反応では予想されたセレナジンを与えなく、セレニンを与えることを見い出した。その結果については今年の化学会で報告するが、今後さらに深く検討の予定である。これら合成したセレナゾール、セレナジンについてはその生物活性についても検討し、いくつかの高活性体を見出している。2.インセレノラートを用いる環状化合物の合成当初、インセレノラートの反応はジヒドロセレノフェンをターゲットとしていたが、生成物のX線構造解析から、小員環化合物であるシクロブテン誘導体が生成することがわかった。この反応は活性官能基であるヘテロクムレン、クムレンを経由することを明らかにした。その他、インセレノラートを用いた合成によるセレン原子を含む小員環化合物の合成へと展開している。ヘテロクムレンの一つであるイソセレノシアナートの化学についても検討した。
リフラクトリーメタルの有機溶媒浴を用いた電析

単体タングステンまたはタングステン合金を室温付近で電析する技術の開発を目的に、種々の有機溶媒およびWイオン源を組み合わせた浴からのW電析の可能性を調べた。その結果、溶媒中に酸素を含む分子が含まれる場合、金属Wの電析は困難であることが示唆された。AlCl3を50%以上含む1-エチル-3-メチルイミダゾリウムクロリド溶液にWCl4やK3W2Cl9とは異なるW塩を溶解させた浴からは、単体Wの電析には至らなかったものの、Wを10%以上含有するAl-W合金を電析することができた。この合金膜は緻密で平滑であり、単体Alよりも大幅に高い耐食性をした。タングステンは難加工性の材料として知られるが、近年、デバイスの小型化や高性能化のため、微細形状化のニーズが高まっている。微細構造形成技術として、電析法の適応が考えられるが、タングステンは水溶液から単体金属として電析できないため、タングステンの電析技術は十分に確立されていない。本研究では、タングステンの単体金属を100 °C付近で電析する技術の確立を目指し、有機溶媒を電解浴として用いる電析法について検討を行った。ジメチルスルホンに6価または4価の塩化タングステン(WCl6またはWCl4)を溶解させた浴からのタングステン電析を試みた。ただし、これらのタングステン塩のジメチルスルホンへの溶解度は低いため、支持電解質として塩化リチウムまたは塩化アルミニウムを浴に加えた。支持塩として塩化リチウムを用いた場合、WCl6およびWCl4のどちらの塩を用いた際にも、タングステンの電析は認められなかった。一方、支持塩として塩化アルミニウムを用い場合には、WCl6を溶解させた浴からはタングステン電析は起こらなかったが、WCl4を溶解させた浴からは、タングステンを含有する非晶質の電析物が得られた。真空中で熱処理を施した結果、電析物は結晶化し、XRDにより酸化タングステンが検出された。したがって、電析したタングステンは、金属状態にまで還元されていたわけではなかったことが明らかとなった。金属タングステンを電析するためには、酸素を含まない溶媒を用いる必要があることが示唆された。微細構造形成技術として、電析法の適応が考えられるが、タングステンは水溶液から単体金属として電析できないため、これらの金属の電析技術は十分に確立されていない。本研究では、タングステンを100 °C付近で電析する技術の確立を目指し、有機溶媒を電解浴として用いる電析法の開発を行った。前年度までの研究により、電析浴中に酸素を含む分子が含まれる場合、金属タングステンの電析が困難であることが示唆された。そこで、酸素を含まない分子からなる溶媒を電析浴として用い、金属タングステン電析の可能性を調べた。アセトニトリルを溶媒に用いた場合、塩化タングステンの溶解度が低く、電析には至らなかった。イオン液体を用いた場合には、単体タングステンを電析させることはできなかったが、これまでに報告例のない様々な組成のタングステン合金を電析させることができた。電析物中のタングステン含有率は、電析条件により調整が可能であることを確認した。電析条件の最適化により、密着性が高く、緻密で平滑な合金膜を得ることができた。得られたタングステン合金は、多くの場合、アモルファスであった。いくつかの合金については耐食性試験を行い、タングステンの固溶により、塩化物イオン存在下での耐食性が大幅に向上することが明らかとなった。材料電気化学タングステン電析に適すると考えられる溶媒の選定基準について知見を得ることができたが、実際にタングステン電析が可能な溶媒を特定するには至っていない。さらなる溶媒およびタングステン塩の組み合わせの検討が必要である。タングステン電析が可能な浴を見つけることを目的に、様々な溶媒およびタングステン塩の組み合わせを検討する。さらに、より緻密で平滑なタングステン膜を、より高い電流密度で電析することを目指し、電析条件の最適化を行う。
代替フロン類の輸送性質の測定

本研究は,成層圏におけるオゾン層の破壊や,対流圏における温室効果などの地球的規模の環境破壊に関与しない新しい代替フロン類の輸送性質(粘性率と熱伝導率)を,気液両相にわたって精密に測定し,信頼できる実測値を提供するとともに,最終的には世界各国で公表される代替フロン類の熱物性デ-タを収集,解析,評価し,熱物性の最確値と最良相関式を決定することを目的として実施した。研究の対象物質は,従来最も汎用されてきた規制対象フロンCFC11(CCl_3F),CFC12(CCl_2F_2)の有力な代替物質の候補であるHCFCー22,HFCー134a,HFCー143a,HCFCー123,HCFCー123a,HCFC141b,HCFCー142bである。気相の熱伝導率の一部以外は,従来使用してきた装置を用いて測定を行った。気相の熱伝導率については,従来使用してきた装置に加えて,新しく非定常熱線型の装置を試作した。当該科学研究費補助金の大部分は新しい装置の製作に充当した。1)気相の熱伝導率測定のために新しく非定常熱線型セルを設計,製作し,295K,0.1MPaにおける空気を用いて装置の検定を行った。その結果信頼できる空気の熱伝導率最確値と3%以内で一致した。2)同心円筒型熱伝導率セルを用いて上記の代替物質の気相における熱伝導率を測定し,実測値に基づき相関式を作成した。実験結果は国際会議および学術雑誌を通じて報告した。3)液相の熱伝導率については,非定常熱線セルを用いてHCFCー123をよびHCFCー141bの測定を行った。4)気相の粘性率についてはHCFCー22(CHClF_2)を一成分とする数種類の混合気体について常圧における測定を行い,種々の推算法との比較を行った。5)液相の粘性率についてはHCFCー123,123a,141bを対象として293343K0.1100MPaの範囲で測定を行い,圧力効果を表現する相関式を作成した。本研究は、成層圏におけるオゾン層の破壊などの環境問題に関与しない新しい代替フロン類の輸送性質(粘性率、熱伝導率)を気液両相にわたって精密に測定し、信頼できる実測値を得ることも目的として実施した。液相の粘性率と熱伝導率および気相の粘性率については、研究代表者らが従来開発してきた装置をそのまま使用して研究を行った。気相の熱伝導率については従来用いてきた装置が十分ではないので今年度新しく非定常熱線法に基づく装置を試作することにし、現在製作中である。本年度交付された科学研究費補助金は新しい装置を製作するために充当した。本年度の研究成果の概要は次の通りである。1)気相の熱伝導率測定のために新しく非定常熱線型セルを設計し、製作した。熱線の温度上昇の時間変化を精密に測定し、1秒間におよそ200点のサンプリングを行うために、パ-ソナルコンピュ-タ-式、A/D変換ボ-ド等を購入し、現在電子計測回路を製作中である。