hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
減災を求心力とした平常時の取組みに向けての町内会と福祉専門職・機関との連携の研究

3年目は、1・2年目の研究成果を素材に使った講演を町内会・福祉専門職を対象に札幌市内8箇所、札幌市以外の北海道市町村18箇所(標津町、千歳市、音更町、幕別町、黒松内町、岩内町、室蘭市、興部町、登別市、網走市2、音更町2、釧路市2、北広島市、苫小牧市、北見市、倶知安町)で行い、本研究テーマに関して、町内会関係者、民生委員、社会福祉協議会・地域包括支援センター・ケアマネジャー・行政等職員の関心の高さを確認することができた。特に、地域福祉活動推進の理念については、どの地域でも共通し、誰もその内容に意義は唱えないが、その理念に向けての具体化については手段を持ち得ていないことが確認できた。そのため、その理念を具体化するための仕掛けづくりや仕掛けを推進させる地域支援計画の小地域毎の作成については、特に関心の高さが伺えて。併せて、主催団体者に本研究の量的調査の今後の協力について依頼し、概ね了承を得られた。一方で、学内業務(学科長として教職課程再課程申請への対応)等で時間を要し、量的調査のための質問紙完成には至らなかった。本研究費を使った出張では、第3回生活困窮者自立支援全国研究交流大会(川崎)に参加し、講師やシンポジストとなった厚生労働省関係者から厚生労働省が推進する「我が事・丸ごと」の構想が、本研究テーマである減災を求心力とした平常時の取組みに向けての町内会と福祉専門職・機関との連携にとても密接に関係していることが確認できた。平成28年2月に発生した台湾南部地震を先進国での被災として比較調査するため、渡航を企画したが、現地受入協力者を得ることが出来ず、断念した。量的調査実施のための受入先は、講演活動を通じて多数得られたが、質問紙を完成させることができなかった。その主の理由は、2期4年目の学科長業務が、過去3年間と異なり、平成28年度は教職課程再課程申請のための書類づくりに忙殺されたため、質問紙作成のための時間を確保できなかった。台湾南部地震の現地調査を実施しようとしたが、学内外の知りうるツテを頼ったが、現地での調査協力者を得ることができなかった。研究目的減災を求心力とした平常時の取組みに向けての町内会と福祉専門職・機関との連携のあり方を明らかにすることを目的に、3年間の研修成果を踏まえ、新たな仮説(町内会の世帯数規模によって、その町内会の地域生活課題が類型化される)を追加して、北海道で量的調査を実施した。また、日本同様に被災経験のあるニュージーランド・クライストチャーチにおいて、住民と支援団体を対象にヒアリングを実施した。研究実施計画4年目は、過去3年間で収集した知見を基に量的調査を行った。質問紙作成の際には、北海道内の社会福祉協議会職員、NPO法人職員や地域包括支援センターおよび居宅介護支援事業所のケアマネジャー等に質問紙内容に関してエキスパートレビューを受けた。調査対象者は、町内会活動を行う地域住民とした。そして、町内会活動を行う地域住民等を対象とする講演の講師に、研究代表者が招致された機会に調査を行った。調査方法は、講演の来場者に調査の趣旨と併せて回答は自由意志で個人を特定するような質問項目はない旨を説明した上で、質問紙を配布し、後日に郵送での返送を依頼した。この方式で、北海道内19箇所で調査を実施した。調査の実施期間は2017年9月13日2018年3月30日であった。配布された質問紙は1,663票で、回収数は607票(回収率36.5%)となった。また、ニュージーランド・クライストチャーチでのヒアリングでは、被災地の住民間ではたすけあい等の交流が生じたが、被災地域とそれ以外の地域では被災に対する思いに温度差が生じており、震災の記憶が風化してきていた。
縦渦による流れの制御と伝熱促進に関する研究

熱エネルギー有効利用を図る方策の根本原理の一つは,熱機関の作動流体温度を可能な限り高く保った状態で利用することにある.この応用例の一つに高温ガスタービンの開発が挙げられるが,そのタービン翼内側から衝突噴流によって冷却する技術向上に応用できるよう,縦渦を活用する伝熱促進法に注目した実験的研究を行った.研究の初期段階には,クロスフローのレイノルズ数および噴流速度とクロスフロー速度の比などの実験パラメータの組み合わせを数種類変更して,流れ場・温度場の計測を行った.その結果に基づき,本実験の条件を設定し,斜め衝突噴流吹き込みにより発生する縦渦を伴った複雑な流れ場の計測を実施した.その際,二方向速度成分同時高空間分解能測定を行なうため,専用トラバース台に搭載した二次元レーザードップラー流速計を充当した.本研究で扱う衝突噴流の噴出方向は伝熱面に対して,従来からのような垂直ではなく,強い縦渦が発生するように垂直よりも浅いピッチ角で,かつ,クロスフローに対してもスキュー角をつけた.実測結果においても,その速度分布図から噴流自らが誘起する一対の互いに反対方向に回転する大規模な縦渦の存在を明らかにした.さらに,得られた速度成分の時系列信号に各種統計解析ならびにスペクトル解析を施し,速度の変動成分や乱れエネルギーについても導出し,縦渦の存在位置との対応も調べた.一方,伝熱板温度の測定についてもニューラルネットワークによる感温液晶の色-温度変換によって伝熱板表面の熱伝達率分布を求めた.その結果から,熱伝達率の高い領域は縦渦の存在領域や速度ベクトルの分布図などと極めてよい対応を示すことが明らかになった.とくに,噴流の噴出方向に発生する縦渦はもう一方の縦渦に比べて,主流に対するスパン方向への伝熱促進領域拡大に貢献しており,これには伝熱壁近傍の時間平均的な流速分布が強く影響していることが分かった.熱エネルギー有効利用を図る方策の根本原理の一つは,熱機関の作動流体温度を可能な限り高く保った状態で利用することにある.この応用例の一つに高温ガスタービンの開発が挙げられるが,そのタービン翼内側から衝突噴流によって冷却する技術向上に応用できるよう,縦渦を活用する伝熱促進法に注目した実験的研究を行った.研究の初期段階には,クロスフローのレイノルズ数および噴流速度とクロスフロー速度の比などの実験パラメータの組み合わせを数種類変更して,流れ場・温度場の計測を行った.その結果に基づき,本実験の条件を設定し,斜め衝突噴流吹き込みにより発生する縦渦を伴った複雑な流れ場の計測を実施した.その際,二方向速度成分同時高空間分解能測定を行なうため,専用トラバース台に搭載した二次元レーザードップラー流速計を充当した.本研究で扱う衝突噴流の噴出方向は伝熱面に対して,従来からのような垂直ではなく,強い縦渦が発生するように垂直よりも浅いピッチ角で,かつ,クロスフローに対してもスキュー角をつけた.実測結果においても,その速度分布図から噴流自らが誘起する一対の互いに反対方向に回転する大規模な縦渦の存在を明らかにした.さらに,得られた速度成分の時系列信号に各種統計解析ならびにスペクトル解析を施し,速度の変動成分や乱れエネルギーについても導出し,縦渦の存在位置との対応も調べた.一方,伝熱板温度の測定についてもニューラルネットワークによる感温液晶の色-温度変換によって伝熱板表面の熱伝達率分布を求めた.その結果から,熱伝達率の高い領域は縦渦の存在領域や速度ベクトルの分布図などと極めてよい対応を示すことが明らかになった.とくに,噴流の噴出方向に発生する縦渦はもう一方の縦渦に比べて,主流に対するスパン方向への伝熱促進領域拡大に貢献しており,これには伝熱壁近傍の時間平均的な流速分布が強く影響していることが分かった.熱エネルギー有効利用を図る方策の根本原理の一つは,熱機関の作動流体温度を可能な限り高く保った状態で利用することにある.この応用例の一つに高温ガスタービンの開発が挙げられるが,そのタービン翼内側から衝突噴流によって冷却する技術向上に応用できるよう,縦渦を活用する伝熱促進法に注目した実験的研究を行った.研究遂行の初期段階として,文献調査を行なうとともに,ガスタービン翼内部の流れを模擬したダクト内流れ(主流)を実現する閉ループ水路を作成した.また,噴出する方向や角度が調整可能な衝突噴流用ノズルを製作し,水路の一部に組み込んだ.その後,望ましい速度分布を有するダクト内流れが実現しているかどうかを判定するために,レーザードップラー流速計を用いて流れのモニターを行う一方,壁面熱伝達率を測定するために別途伝熱板を作成し,流れ場の可視化実験を行う場合と伝熱実験を行う場合とでダクト上壁部が交換できるよう工夫した.予備的な実験として,主流レイノルズ数および噴流速度とクロスフローの速度の比などの実験パラメータの組み合わせを数種類変更して,流れ場・温度場の計測を行った.その結果に基づき,本実験の条件を設定し,斜め衝突噴流吹き込みにより発生する縦渦を伴った複雑な流れ場の計測を実施した.その際,2方向速度成分同時測定を行なうため,二次元レーザードップラー流速計を充当し,高空間分解能測定を実現するため,レーザープローブの位置決め専用トラバース台を併用した.得られた速度信号には各種統計解析ならびにスペクトル解析を施した.また,伝熱板温度の測定にはニューラルネットワークを利用して,感温液晶の色を温度に変換する手法を確立し,それに充てた.その結果から,縦渦の挙動と熱伝達率の高い領域が極めてよく対応することが分かった.熱エネルギー有効利用を図る方策の根本原理の一つは,熱機関の作動

流体温度を可能な限り高く保った状態で利用することにある.この応用例の一つに高温ガスタービンの開発が挙げられるが,そのタービン翼を内側から衝突噴流によって冷却する技術の向上に応用できるよう,縦渦を活用した噴流衝突熱伝達の促進法に関する実験的研究を行った.昨年度,この研究の初期段階において行った予備的な実験によって設定した実験パラメータの組み合わせに基づき,引き続き,流れの速度分布を測定した.その際,昨年度導入したトラバース台に二次元レーザードップラー流速計を搭載して,テストセクション断面内での二方向速度成分を同時に測定した.本研究で扱う衝突噴流の噴出方向は伝熱面に対して,従来からのような垂直ではなく,強い縦渦が発生するように垂直よりも浅い角度(ピッチ角)で,かつ,主流に対してもある角度(スキュー角)をつけた.実測結果においても,その速度分布図から噴流自らが誘起する一対の互いに反対方向に回転する大規模な縦渦の存在が明らかになった.さらに,得られた速度成分の時系列信号に各種統計解析ならびにスペクトル解析を施し,速度の変動成分や乱れエネルギーについても導出し,縦渦の存在位置との対応を調べた.一方,伝熱板温度の測定についても,昨年度から検討してきたニューラルネットワークによる感温液晶の色一温度変換法を用い,本年度導入したパーソナルコンピュータを利用して伝熱板表面の熱伝達率分布を求めた.その結果から,熱伝達率の高い領域は縦渦の存在領域や速度ベクトルの分布図などと極めてよい対応を示すことが明らかになった.とズに,噴流の噴出方向に発生する縦渦はもう一方の縦渦に比べて,主流に対するスパン方向への伝熱促進領域拡大に貢献しており,これには伝熱壁近傍の時間平均的な流速分布が強く影響していることが分かった.
幼児・児童の健康尺度の試作及び生活習慣との関連に係わる縦断的研究

本研究は,子どもの心身の健康状態に関する尺度を試作し,生活習慣との関連及び経年変化について検討した。健康尺度については,「情緒の安定」「落ち着きのなさ」「眠気と身体疲労」「運動遊びへの指向」「睡眠と食のリズム」「睡眠の質」などの因子が抽出され,3・5・7歳の各年齢段階において,高い信頼性が確認された。生活習慣との関連では,健康尺度得点の高い児は、睡眠習慣が良好でテレビ視聴時間が短くなっていた。本研究の目的は,幼児及び小学校低学年児童の心身の健康状態に関する総合的な尺度を試作し,睡眠・運動・食事などの基本的生活習慣との関連及びその経年変化について,縦断的に検討することである。平成21年度は,3歳児の健康状態に関する調査から,信頼性・妥当性の検討を経て,睡眠リズムや基本的生活習慣の形成が進むと考えられる幼児前期の健康尺度の作成を行うことが,第一の目的である。調査は,平成20年10月から順次実施し,A市内保健所の3歳児健診案内時に,調査の依頼・同意文書を同封・郵送し,約1,600名の有効な回答を得ることができた。調査内容から,心身の健康状態に関する質問項目について因子分析(主因子法・promax回転)を実施した結果,今後より詳細な検討は必要であるが,固有値の高い順に,「情緒の安定」「集中の困難」「倦怠感」などに関する合計10項目で構成される3つの因子が抽出された。これらの結果は,2歳児の調査で実施した結果と類似した。抽出された項目から健康得点として加算集計し,3群に分類して生活状況との関連を分析したところ,健康状態が良いと考えられる幼児のグループが早寝であり,適切な睡眠を確保することができる生育環境を有することが明らかであること,平日のTV視聴時間が短く,望ましい生活習慣を形成していることが明らかとなった(未発表)。今後さらに,睡眠の質,食生活,身体活動等,多様な視点から健康的な生活に向けて必要な項目の分析を行っていく予定である。また,平成22年度は,縦断的調査の2回目として,5歳児を対象とした質問紙調査を行う予定であり,現在,年齢に応じた調査内容の改変と調査計画の作成を進めている。さらに,研究内容の発表や得られた知見のフィードバックを行うための検討を行っている。本研究の目的は,幼児及び小学校低学年児童の心身の健康状態に関する総合的な尺度を試作し,睡眠・運動・食事などの基本的生活習慣との関連及びその経年変化について縦断的に検討することである。平成22年度の計画は,主に(1)第2次調査(5歳児)の実施と資料整理,(2)5歳児に関する睡眠・運動・食事などの基礎統計量の算出であった。調査については,平成22年10月から平成23年3月の間に,第1次調査で実施した約1200名に調査を依頼し,約600名からの回答を得た。第1次調査の3歳児の分析においては,心身の健康状態に関する質問項目から尺度分析を行った結果,精神的状態に関する2因子,身体疲労症状に関する1因子,社会性や活動性に関する1因子,睡眠や生活のリズムと質に関する2因子の合計6因子が抽出されており,これらは以前に2歳児の調査で抽出された因子構造とほぼ同様であった。身体疲労症状と食習慣,外遊び,睡眠時間等との関連を検討した結果,疲労症状の低い幼児において,良好な生活状況であった。さらに,尺度合計得点と睡眠変数の関連を検討した結果,得点が高く心身の健康状態が良いと考えられる幼児の睡眠状況は量・質ともに良好であった(未発表)。これらの結果から,3歳児の健康評価においては,精神的状態,身体疲労,行動特性,生活のリズムや睡眠の質などが因子として有効であると推察される。第2次調査における5歳児の資料は,現時点でデータの入力をほぼ終わっており,平成23年度に分析及び尺度作成を行う予定である。平成23年度の計画は,平成22年度に実施した第2次調査(5歳児)の結果から,健康尺度の信頼性・妥当性の検討を経て,幼児期後期の健康尺度の試案を作成すること,また,睡眠・運動・食事などの状況から,各要因の上位群・中間群・下位群を分類し,健康状態との関連を検討することであった。しかし,時間的な制約を考慮し,前年度からの継続課題であった第1次調査(3歳児,約1500名)の結果分析と学会誌投稿を優先させた。

健康状態に関する尺度に関して,因子分析の結果,「情緒の安定」,「落ち着きのなさ」,「眠気と身体疲労」,「運動遊びへの指向と社会性」,「睡眠と食のリズム」,「睡眠の質」と解釈できる6因子22項目からなる尺度構成となり,累積寄与率は,54.4%,信頼性については,全体ではα=.772であった。次に,尺度得点と睡眠状況との関連を検討した結果,睡眠時間,.就床時刻,起床時刻,就床及び起床時刻め規則性,入眠潜時,中途覚醒の有無の何れの項目においても,高得点群が有意に良好であった。さらに,午後9時台までに就寝する幼児が午後10時以降に就寝する幼児よりも,尺度得点が有意に高くなった。3歳児の健康状態と関連する因子として,精神的な安定や集中,眠気やだるさの少ない状態,身体を動かす欲求の高さ,睡眠と食に関する一定のリズム,深い睡眠と関連する状態が考えられ,各々の要素は健康的な生活を送るために重要であると推察された。また,この時期の睡眠習慣としては,午後9時頃には就床し,午前7時台には起床して,夜間の睡眠時間を10時間以上確保することが望ましいことが示唆された。今後,第2次調査で得られた資料から,5歳児の健康尺度の作成と生活習慣との関連の検討を行う予定である。本研究の目的は,幼児及び小学校低学年児童の心身の健康状態に関する総合的な尺度を試作し,睡眠・運動・食事などの基本的生活習慣との関連及びその経年変化について縦断的に検討することである。平成24年度の計画は,主に1第3次調査(7歳児)の実施と資料整理,25歳児に関する睡眠・運動・食事・テレビ視聴時間などの生活状況と健康尺度との関連の検討であった。第3次調査については,平成24年10月から平成25年1月の間に,第2次調査で実施した605名に調査を依頼し,342名から回答を得た。2の分析では,5歳児の保護者による幼児の観察的な健康状態の評価を基に健康状態に関する尺度を作成するとともに,テレビ視聴時間に着目して相互の関連を検討した。その結果,因子分析において,固有値の高い順に,「情緒の安定」「集中の難しさ」「眠気と身体疲労」「体調不良」「運動遊びへの指向性」「睡眠と食のリズム」と解釈できる6つの因子が抽出された。健康尺度得点に性差はなく,幼稚園児が保育所児と比較して有意に高かった。通園状況別に健康尺度得点により3群に分類し,テレビ視聴時間との関連をみると,幼稚園児においては,平日・休日ともに高・中得点群のテレビ視聴時間が低得点群と比較して短かった。保育所児については,平日では,高・低得点群が短く,休日では高得点群が短かった。幼稚園・保育所のいずれの幼児においても,高得点群のテレビ視聴時間が短かったことを考慮すると,幼児の健康状態とテレビ視聴時間が関連する可能性があると推察された。平成23年度の当初計画では,平成22年度に実施した第2次調査(5歳児)の結果から,健康尺度の信頼性・妥当性の検討を経て,幼児期後期の健康尺度の試案を作成すること,また,睡眠・運動・食事などの状況から,各要因の上位群・中間群・下位群を分類し,健康状態との関連を検討することであった。しかし,時間的な制約を考慮し,前年度からの継続課題であった第1次調査(3歳児,約1500名)の結果分析と学会誌投稿を優先させた。今年度前半には,第2次調査で得られた資料から,5歳児の健康尺度の作成と生活習慣との関連の検討を行う予定である。25年度が最終年度であるため、記入しない。現在のところ,研究計画の変更は予定していない。当初計画を滞りなく遂行できるよう,進行管理を徹底したい。なお,今年度は研究計画の最終年度にあたり,10月以降に第3次調査(7歳児)の実施を予定している。第3次調査の基礎統計量の算出は行うが,時間的制約が予想されるため,年度内には5歳児の健康尺度の作成と生活習慣との関連についての分析を優先させることとする。
レビー小体形成機構に関わるシンフィリンの新たな分解機序の解析

神経変成疾患であるパーキンソン病は振戦、動作緩慢などを主症状とする。発症原因はいまだ不明であるが脳内の黒質ドパミン神経の減少が認められる。黒質ドパミン神経細胞に出現するLewy小体を構成するsynphilinはパーキンソン病発症の分子機構に関与する重要なタンパク質と考えられている。Synphilinトランスジェニックマウスを作成し病理学的には異常は認めなかったがドパミンならびにその代謝産物の低下を認めた。パーキンソン病の原因はいまだ不明であるが、患者の黒質ドパミン神経に出現するLewy小体を構成するα-synucleinとα-synuclein結合蛋白質シンフィリン(Synphilin-1)はパーキンソン病発症の分子機構に関与する重要な蛋白質として注目されている。中枢神経系におけるSynphilin-1の生理機能、分解機構、凝集機構を検討するためトランスジェニックマウスを作製した。C57BL/6マウスにヒトSynphilin-1をマウスプリオンプロモーターにより発現させたトランスジェニックマウスを2系統確立した。ウエスタンブロット法によりトランスジェニックマウスの中枢神経系にSynphiIin-1蛋白質の発現が確認された。2世代および3世代繁殖させたトランスジェニックマウス4匹と対照マウスを解析に使用し、灌流固定後、中枢神経系の組織学的検討を行った。免疫組織化学ではSynphilin-1は神経細胞の細胞質と軸索に発現していた。免疫蛍光染色ではSynphilin-1とα-synucIeinは神経細胞質内で共存していた。また免疫組織化学で黒質のチロシン水酸化酵素陽性細胞の数をトランスジェニックマウスと対照マウスで比較したところ、数に差はなかった。このことから、既報の遺伝子改変パーキンソン病モデルマウスと同様にSynphilin-1の過剰発現ではパーキンソン病の病理学的特徴である黒質ドパミン神経細胞死は起きないことが明らかになった。パーキンソン病の患者の黒質ドパミン神経に出現するLewy小体を構成するα-synucleinとsynphilin-1は原因不明のパーキンソン病発症の分子機構に関与する重要なタンパク質と考えられている。Lewy小体を動物モデルで観察する目的でsynphilin-1を高発現するトランスジェニックマウスを作成し昨年度病理学的に検討したところ対照マウスとの差異を認めなかった。今回はHPLCにて脳内のドパミンならびにその代謝産物(DOPACなど)を計測した。その結果ドパミンとその代謝産物はいずれもトランスジェニックマウスで有意に減少しており、トランスジェニックマウスにおける運動機能障害に関連していることが考えられた。またチロシン水酸化酵素陽性細胞の数に両群で差を認めておらず、ドパミン産生低下は細胞機能を反映している可能性がある。従って細胞内での封入体形成と独立してsynphilin-1が神経機能に影響しているものと思われる。今回はsynphilin-1タンパクの分解機構に関しても検討した。これまで神経変性疾患において主要なタンパク分解経路であるプロテアソーム系の障害が関与していることが示唆されているが、最近はもう一つの分解経路であるオートファジーも発症に関係していると考えられている。synphilin-1をトランスフェクトした培養細胞にプロテアソーム阻害剤(MG132)もしくはリソソーム(オートファジー)阻害剤(NH4C1)を添加し、細胞内synphilin-1濃度をウェスタンブロットで定量したところNH4C1はMG132と同程度のタンパク抑制作用を示しており、相乗効果も確認された。
クルド系アクターが国際秩序の安定化／不安定化に与えるインパクトに関する研究

本研究では、国家をもたない世界最大の民族と言われ、イラク、イラン、シリア、トルコに跨って居住しているクルド人に注目し、クルド人の非政府主体が現在の国際秩序に与えるインパクトを検討する。本研究は研究目的達成のために実証分析と理論分析の2段階で検証を行う。実証分析に関しては、大きく2つの分野に分類が可能である。第1に、イラク、イラン、シリア、トルコにおけるクルド人の活動に関する詳細な分析である。第2に、武装組織の実態、紛争解決に向けた手段、そして紛争後の和解に至るプロセスに関する分析である。2018年度はトルコ、イラク、シリア、イランの専門家が各国のクルド人の状況について現状分析を行うとともに、非承認国家についての理論的分析を進めた。前者に関しては、2019年1月に明石書店から刊行された『クルド人を知る55章』に研究代表者である今井、研究分担者である青山、研究協力者である貫井と吉岡が寄稿している。加えて、国際学会である世界中東学会において、今井と吉岡がクルド問題に関する発表を行った。後者の代表的な成果が、研究代表者である今井の「『主権の空白地』の統治をめぐるせめぎ合いーイラクとシリアにおける『イスラーム国』とクルド人組織の活動を事例として」という論考である。また、各国の専門家と理論・安全保障・非国家主体の暴力・和解の専門家がペアとなり、理論もしくは概念的な視点からクルド問題について分析する体制を整えた。3度の研究会を実施するとともに、現状分析および理論分析に関して、代表者、分担者、研究協力者が多くの成果を出すことができた。現状分析に焦点を当てる今井、青山、吉岡、貫井は研究代表者が所属するアジア経済研究所におけるクルド問題の研究会にも参加しており、早い段階から研究目的を共有することができていたこともプラスに働いた。2019年度は昨年度に引き続き、現状分析と理論分析という2つの分野での研究を行う。クルド人組織の政治活動が中東という地域および国際社会の秩序の安定化/不安定化に与える影響を抽出し、非政府アクター/非承認国家が国際秩序の安定化に不可欠な役割を果たすとともに、その崩壊と再構成の鍵を握っていることを明らかにする。また、最終年度で刊行を予定している編著に関しても作業を開始する。交付決定の時期が夏前と通常の科研費に比べて遅かったため、初年度(2018年度)は次年度繰り越しが発生した。2018年度と2019年度の交付額は資料購入および出張費として使用する予定である。また、最終年度の成果刊行の際に必要となる可能性もあるので、最終年度に一定額を繰り越すことも検討している。
冷戦終結後のヨーロッパの政治体制と政党政治の変容―イタリアの事例を中心に―

本年度は、現代西欧の政治経済体制の比較分析に向けた理論的枠組の構築とイタリアを中心とした各国の状況に関する基礎的調査を課題とした。前者については、政治経済学や政党政治の理論の文献に当たって、政策ネットワークの変容について特に研究を進めた。後者については、文献・新聞雑誌などを通じた通常の情報収集の他に、6月にイタリアの研究機関・公文書館を軸に現地調査を行った。以上の研究・調査作業に基づき、次のような成果取りまとめ・公表に向けた作業を行った。原型となる戦後西欧の政治経済体制の成立過程と政党政治の関係については、所属研究機関に提出する助手論文として「『政策調整』と政党政治-イタリアにおける国際援助の執行と産業政策(1943年-1953年)」を執筆した。この論文については、3月にイタリア近現代史研究会で報告を行う他、平成14年度中に紀要『社会科学研究』にて公刊を予定している。さらに、近年のイタリアの政治変動で着目されているテクノクラート論について、書評という形で研究動向レヴューを発表した。東西冷戦終結後の政党政治の変化については、6月に川崎市民アカデミーにおいて「現代ヨーロッパの政治-社会民主主義の視点から:イタリア-中道左派政権の実績」という題目で、ヨーロッパの中道左派政権の政策を、イタリアの文脈に重点を置いて報告した。また、ヨーロッパ統合の進展と政党政治の変化について、1月に日本国際問題研究所において報告を行った。この成果は報告書として提出されて、刊行に向けて編集中である。
骨代謝におけるRANKL遺伝子の機能解明

RANKLの細胞特異的な病態生理機能を明らかにする目的で、RANKL floxマウスを作出しosterix-Creマウスとの交配により骨芽細胞系列特異的なRANKL遺伝子の欠損モデルを作製し解析した。エストロゲン欠乏による閉経後骨粗鬆症のモデルである卵巣摘除では、骨芽細胞系列でRANKLを欠損すると骨量減少はほとんど起こらないことが明らかになった。一方、CD4-creマウスとの交配によってT細胞においてRANKLを欠損したモデルを解析したところ、ベースラインでの骨量はわずかではあるが有意に対照群より多いことが明らかになった。一方、卵巣摘除に対しては、対照群とほぼ同程度の骨量減少が起こったことから、エストロゲン欠乏に対する破骨細胞の活性化には、T細胞ではなくて骨芽細胞系列が発現するRANKLが主役を果たすことが示唆された。さらに、関節リウマチにおけるRANKLの産生源を解析する目的で、導入したKRN-TCR TgマウスをNODマウスと交配してK/BxNマウスを作出し血清をプールした。プール血清を野生型B6マウスに移入したところ、足関節の腫脹などの炎症所見と関節周囲の骨の変化を観察した。骨芽細胞系列でRANKLをKOしたマウスにおいては、炎症所見の軽減はないものの、骨びらんが部分的に緩和している所見が得られた。骨芽細胞特異的なRANKL遺伝子の欠損モデルを作製するために、RANKL floxマウスを作出してまずCAG-Creマウスと交配することにより、すべての組織におけるRANKL欠損と大理石骨病、歯牙崩出不全、リンパ節欠如などの病理所見を確認した。次に、Osterix-Creマウスとの交配により、骨における特異的なRANKL欠損を確認した。リンパ節欠損はなく、歯牙も遅れて崩出した。末梢の骨では大理石骨病類似の所見を呈したが、腰椎では部分的な異常のみ認められ、骨芽細胞が提示するRANKLは破骨細胞の形成に必須であることが証明されたが、それへの依存度は骨格部位によって異なり、末梢から中心部に向かって必要度が減弱することが認められた。また、全身的なRANKL欠損においても骨芽細胞特異的なノックアウトにおいても、半分の欠損でも明らかな異常が認められたことから(haploinsufficiency)、骨はRANKL遺伝子の用量にきわめて感受性が高ことが示唆された。部位によっては、骨吸収の抑制に比してより顕著な骨形成の抑制が認められことから、RANKLが骨形成の維持にも関わっている可能性が考えられた。ノックアウトマウスにおいては、海綿骨量の増加とは対照的に皮質骨の菲薄化が認められ、海綿骨のリモデリングとともに皮質骨におけるモデリングも抑制することが示唆された。とりわけ骨の外側への拡大がRANKL欠損によって抑制される効果が明確に認められた。エストロゲン欠乏による閉経後骨粗鬆症のモデルである卵巣摘除を行ったところ、骨芽細胞系列でRANKLを欠損すると骨量減少はほとんど起こらないことが明らかになった。一方、CD4-creマウスとの交配によってT細胞においてRANKLを欠損したモデルを解析したところ、ベースラインでの骨量はわずかではあるが優位に対照群より多いことが明らかになった。一方、卵巣摘除に対しては、対照群とほぼ同程度の骨量減少が起こったことから、エストロゲン欠乏に対する破骨細胞の活性化には、T細胞ではなくて骨芽細胞系列が発現するRANLが主役を果たすことが示唆された。さらに、関節リウマチにおけるRANKLの産生源を解析する目的で、導入したKRN-TCRTgマウスをNODマウスと交配してK/BxNマウスを作出して血清をプールした。

骨芽細胞系列でRANKLをKOしたマウスにおいては、炎症所見の軽減はないものの、骨びらんが軽度緩和しているとの予備的な所見が得られた。RANKLfloxマウスを作出し、導入したosterix-creあるいはCD4-creマウスと交配することにより、骨芽細胞系列あるいはT細胞特異的にRANKL遺伝子を欠失するマウスを樹立してベースラインおよび病態における意義について解析した。その結果、ベースの骨代謝においては骨芽細胞系列のRANKLが主要な役割を果たすが、T細胞のRANKLも骨代謝維持に寄与することが明らかになった。エストロゲン欠乏の病態では骨芽細胞系列のRANKLが主要な役割を、血清移入によるリウマチモデルにおける骨びらんと関節周囲の局所的骨萎縮にも、骨芽細胞系列由来のRANKLが部分的に寄与することが判明した。さらにドキシサイクリン投与によるCre発現のブロックと、成長してからのDox投与中止によってRANKL遺伝子の発現を短期間抑えた場合にも、骨吸収マーカーの低下と骨量の増加が認められた。正常骨の分画におけるRANKL遺伝子の発現は、骨細胞分画より骨芽細胞分画でより高い発現が認められた。最近、RANKLの産生源に関して、骨内部の骨細胞(osteocyte)がメインであるとの報告が相次いでいるが、我々の解析では骨芽細胞が産生するRANKLも重要なソースであることが示唆される。また、RANKL遺伝子についてはhaploinsufficiencyが見られ、その発現レベルの厳密な制御が正常な骨代謝には重要であると考えられる。とりわけ遺伝子用量が半分に減った場合、骨吸収の低下よりも骨形成の低下の方が顕著であることから、RANKLは破骨細胞の形成に必須であるだけでなく、破骨細胞と骨芽細胞機能の連携にも関わっている可能性が考えられる(論文revise中)。当初の予定どおり骨芽細胞およびT細胞特異的なノックアウトマウスを作出し、機能解析も進んでいる。予想外に骨芽細胞自体におけるRANKLの機能を示唆する所見を得たので、その確認とメカニズム解析に多くの時間を費やしている。24年度が最終年度であるため、記入しない。骨細胞でのRANKLの生理機能に関する論文があいついでnature medicineに発表された。我々の研究結果と異なる点もあり、骨芽細胞系列とT細胞での機能比較を主体に早急に論文にまとめて投稿する予定である。
大学キャンパスを核とした地方都市の市街地再整備の可能性と手法に関する計画的研究

大学キャンパスを核とした地方都市の市街地再整備の可能性を考える前提として,大学と都市の関係をA)都市大学,B)大学都市,C)郊外学園都市という3つに類型化し,これを念頭に,1)既成市街地内の日本型大学(名古屋大学東山キャンパス)2)既成市街地内のアメリカ型大学(ポートランド市立大学)3)アメリカ型キャンパス・タイプ(マサチューセッツ大学アマ-スト校)4)郊外学園都市・日本型大学都市(筑波研究学園都市・筑波大学)5)ヨーロッパ型大学都市(ルーバン・ラ・ヌ-ブ)を調査対象として,キャンパス・マスタープラン,都市計画資料の収集,計画担当者へのヒアリングを行った。1)と2)・3)の比較おいて,特筆すべきは,ポートランド市立大学のマスタープランにおいて,環境をつくるア-バン・デザインのゴールとしてキャンパスを位置づけ,しかも大学をただ単にキャンパス単体として扱うのではなく,キャンパス周辺地区も含んだ大学地区として扱っている。これは,マスタープランのレベルで,大学自体が都市の中心市街地の再整備において重要な核となるという位置づけを行い,地域にコミュニティをつくるために大学を戦略的に使っており,当研究での目的に合致した事例として,今後さらに詳細な調査・検討に値する。4)と5)の比較においても,ルーバン・ラ・ヌ-ブの1992年の総合計画では,周辺部にサイエンス・パークをつくり,大学との連携の中で,より多様な活力をもった都市を作り出すことを計画の目標に掲げている。これも,市街地再整備を考えたとき,大学と都市を一体化した考えの下で計画を考えていくことが重要であるということを証明する事例である。今後は,この2つについては,さらに詳細な,分析・ヒアリング等を行い,市街地再整備手法の要因となりえるものを抽出検討し,大学キャンパスを核とした市街地再編手法の提案を試みる。
リケッチア感染によるgp91^<phox>遺伝子発現の修飾機構の解析

ヒト宿主の食細胞は活性酸素や活性窒素などを産生して、侵入してくる細菌を殺す。しかしながら、細胞内寄生細菌の中には、宿主の防御機構を無力にしたり、それらから逃避する機構を持っており、食細胞に好んで寄生するものがある。Ehrlichiosisを引き起こす完全細胞内寄生性リケッチアAnaplasma phogocytophilwnは好中球に寄生するが、本細胞の食細胞NADPHオキシダーゼの主要構成分子gp9^<phox>の遺伝子CYBBや調節因子rac2遺伝子RAC2の転写を特異的に阻害したり、p22^<phox>の分解を進めることが知られている。本研究では、単球/マクロファージにもっぱら寄生する近縁リケッチアEhrlichia chaffeensisの感染に対して宿主細胞がNADPHオキシダーゼ系をどのように制御しているかを解析し、以下の結果をえた。1.THP-1のE.chaffeensis感染率は1日でむしろ低下し、2日で急上昇、3日でほぼかわらず、4日でほとんどの細胞が死滅した。3.細菌の侵入が直接活性酸素産生系の上昇に関与しているかどうかを知るためにダブルチャンバーを用いたところ、直接細菌に触れない上室のTHP-1細胞でも基本的に同じ現象が観察された。培養済み培地で新たに培養したTHP-1細胞での感染細胞培地依存性SOD感受性スーパーオキシド産生は、熱処理でその約2/3が消失した。4.上述と基本的に同じ結果がの細胞破砕上清でも得られた。単球系のTHP-1細胞はE. chaffeensisの感染に対して活生酸素産生系の発現を上げ、スーパーオキシドの産生能を高める。しかしながら、この増加は殺菌剤としての働きを発揮するには少なすぎると思われる。なんらかの細胞内刺激伝達に関っているのかもしれない。また、この反応には直接THP-1細胞が細菌に接触する必要はなく、細菌由来の因子が関っている。その多くは熱感受性であることから、タンパク質の可能性が高い。E. chaffeensisにはリボ多糖LPS生合成系が無いので、熱安定性因子はこれとは異なるものと考えられる。リケッチア感染においては食細胞が主な標的になっており、菌はその中で増殖する.食細胞は本来,寄生細菌を殺す機能をもっており,リケッチアには一見最も住みにくい環境である.寄生機構の一つにリケッチアが殺菌機構で最も重要な活性酸素産生構成成分のgp91^<phox>遺伝子の発現を阻害していることが示され,我々の予備実験でも部分的に確認された.gp91^<phox>遺伝子特異的であることを確かめる過程で,Human Granulocytic Ehlrichiosis [HGE] agent感染では明らかにgp91^<phox>遺伝子の発現が抑制されるにもかかわらず,他の構成成分の遺伝子の発現は高くなることが示された.その総合結果としての活性酸素の産生は,従来の報告とは逆に明らかに上昇していた.リケッチアの種類をCoxiella burnettiやHuman Monocytic Ehrlichiosis [HME]agent [Ehlrichia chaffeensis]に変えても基本的に同様の結果であった.

これらの結果を踏まえて,本研究ではgp91^<phox>の発現を主題にしつつも,幅広く他の活性酸素産生系構成成分の発現をもreal time RT-PCRで厳密に定量している.米国からの報告との矛盾を明らかにし,独自の展開を目指して,目下以下の点の解析を進めている.すなわち,リケッチア,特にHGEの病態から考えて寿命が極端に短い成熟好中球ではなく未熟骨髄球こそがHGE agentの本来の標的と考えると,リケッチアの感染が幼若骨髄細胞株の分化におけるgp91^<phox>発現および他の構成成分の発現のアンバランスをもたらしている可能性が高いので,CD14,CD16等の発現を指標にこれらのmRNAを網羅的に定量している次第である.1.HGE(Human Granulocytic Ehrlichiosis)agentが食細胞NADPHオキシダーゼをgp91^<phox>転写阻害を通して無する事とは全く異なり,HMEは単球の食細胞NADPHオキシダーゼを誘導する.2.gp91^<phox>,p47^<phox>,p68^<phox>に対する各遺伝子の発現をReal-time PCRとウエスタンブロットで検索したところ,感染1日目で前2者が,3日目で後者が有意に上昇していた.従ってNADPHオキシダーゼの誘導は,転写レベルで起こっている.予備実験ではgp91phoxの発現が低下しているように見えたが,これは感染によって宿主細胞が傷害を受けていた結果であることが判明した.3.THP-1細胞は幼若な分化段階にあるためか,食細胞NADPHオキシダーゼの構成要素ではp47^<phox>がE.chaffeensis感染ではたんぱく質レベルで検出できる唯一のものであった.4.誘導因子は,感染細胞の培地に遊離されており,その2/3は熱感受性であった.5.感染細胞由来のサイトカインは,食細胞NADPHオキシダーゼの活性誘導には関与していない.6.宿主細胞の無い条件でE.chaffeensisを培養した培地に誘導因子が検出できた.7.E.chaffeensisの超音波破砕上清に誘導因子が検出できた.従って,ヒト宿主食細胞には,E.chaffeensisから遊離するグラム陰性菌の内毒素に相当する熱耐性因子と熱感受性因子に感応して食細胞NADPHオキシダーゼを転写レベルで誘導する機構がある.
画像解析による波浪計測手法に関する研究

2台のカメラを用いたステレオ画像法によって,沿岸域での波浪計測装置を開発し波面計測を行った.計測に用いたレンズは,非計測用のレンズであるが,歪みパラメータなどのレンズ特性を把握することにより画像計測に十分使用できることが分かった.画像解析によって得られた波面は,ミスマッチングの影響で誤差は大きくなるが,圧力式波高計で計測した水面と良好な一致を示した.2台のカメラを用いたステレオ画像法によって,沿岸域での波浪計測装置を開発し波面計測を行った.計測に用いたレンズは,非計測用のレンズであるが,歪みパラメータなどのレンズ特性を把握することにより画像計測に十分使用できることが分かった.画像解析によって得られた波面は,ミスマッチングの影響で誤差は大きくなるが,圧力式波高計で計測した水面と良好な一致を示した.20年度では,画像計測装置の開発及び,画像解析の高速化,精度の検証を行うことを研究の目的としている.波面計測装置は, 2048×2048画素のCCDカメラを使用し最大15Hzで画像収録が可能なカメラ装置を構築した.また,カメラ画像は2台のPCに別々に取り込み2台のカメラの同期は,カメラ内蔵のタイマもしくは,ファンクションジェネレータによる外部入力も可能である.画像解析の高速化に関しては, 2枚の画像で同一点を検索する際にエピポーラ拘束条件を用いて画像解析を行うことにより1点の解析で最大約8点程度の検査点を解析することにより同一点解析の高速化をおこなった.画像間の同一点を評価する手法としては,直接相互相関法とFFTによるクロススペクトル法があるが本研究で両者を比較したところFFT法は,直接相互相関法に比べて高速に解析が行えるが同一点の算定結果にエラーもみうけられる.したがつて,本研究ではFFT法は約1点の解析であるが直接相互相関法は8点程度の解析で若干計算時間を要するが直接相互相関法を同一点解析に採用することとした.また,同一点解析は画素の単位での解析しか行えないために限られた画素数で広範囲を計測する際には,サブピクセル解析が必要になる.本研究では4種類のサブピクセル解析手法を採用し高精度な画像解析を行った.本年度は,昨年度構築した波浪計測装置を用いて,和歌山県日高郡の海岸での観測をおこなった.計測に用いたカメラは,Imprex社製の2048×2048 pixelのCCDカメラとSigma社製の28mmレンズを使用した.ステレオ画像法では,カメラとレンズの特性である内部パラメータ,カメラの位置や姿勢の特性を示す外部パラメータ,画像間の同一点を精度良く解析することが重要となる.実測の海域において外部パラメータ(カメラの位置と姿勢)の算定には,沖側のワールド座標が既知となる基準点が必要となる.沖側の基準点の設置は困難な場合が多くこれを解決するためにフリーネットワーク手法を用いて沖側のワールド座標が未知な基準点でも精度の良い外部パラメータを算定することができた.また,カメラの内部パラメータ(歪みや主点位置)の算定には,Brownのレンズ歪み式を用いて基準点から算定する手法を用いた.一般にステレオ画像計測では,計測用のレンズが用いられているが本研究では,非計測用レンズを用いても精度良く推定することが確認できた.実海域でのステレオ画像計測では,同一点の算定の祭にミスマッチが多く発生した.この問題を解決するためにFFT法や相互相関係数法を用いた上に,視差等の拘束条件,輝度値の波長による拘束条件を加味したが,ミスマッチによる波面形状の推定が難しい場合があることがわかった.ミスマッチの発生により波面形状の解析に誤差が生じるためミスマッチの除去が今後の課題となることがわかった.
超高速Ｘ線デュアルビーム撮影によるラット咀嚼、嚥下と顎舌運動の高精度３Ｄ立体解析

本研究では、1)マウスなど小動物の顎運動や、四肢の運動などについて詳細な解析を行う世界初の高精細X線動画システムの開発に成功した。2)同システムにより、非侵襲的、非観血的に動物の骨格・姿勢の異常や微細な変化を精度高く検出することができた。3)低重力負荷に対するマウス姿勢応答のしくみを骨格レベルで定量的に解析し、低重力曝露時の初期応答では、頭部、脊椎、四肢の全身を調和させて姿勢制御することを明らかにした。4)姿勢変化や顎・開口反射が低重力値のみならず、特に重力減負荷速度と深い相関にあることを初めて立証し、今後の研究に新たな展望を示し、大きな波及効果が期待される。研究の第2段階として、2台のX線照射装置を同時に用いて、高速カメラ(高額のためデモ品を借用)で非侵襲・非拘束状態でのマウス咀嚼・嚥下時の下顎運動のみならず、同時に横隔膜の動きや心臓拍動もX線動画像として取得することに成功した。X線映像は透過映像であり映像が2次元化してしまうため奥行に対する情報が欠落し、生体の姿勢変化が起こった際に角度情報に誤差が発生する問題が残った。顎の開きと首の回転の3次元関係については、首のひねりと回転の誤差は互いに正負の関係で打ち消されるため、総合的な誤差は非常に小さくなることがわかった。当該年度にマウスへの重量環境を変化させた条件で、咀嚼・顎運動、開口反射(抗重力筋である咬筋の反射を調べた実験では、各X線源の照射方向と同軸の可視光映像を撮影し、可視光観察とX線透過映像の観察データを互いに補完し、映像解析の精度を向上させることにも成功した。その結果、通常の地球1G環境では、抗重力筋である咬筋の働きによって閉口(咬合)状態となるが、これとは反対に無重力(0G)環境では、抗重力筋である咬筋が全く働く必要がないため、絶えず開口状態となり、その開口反射を惹起させる重力閾値が0.15Gであることを初めて明らかにした。これらの一連の成果をCOSPAR(インド)およびASGSR(米国)の各国際学会で発表するとともに、米国テキサス大学歯学部矯正科教授の招きで特別講義を行った。研究の第1段階として、まず1台のX線照射装置を用いて、非侵襲非拘束状態でのマウス咀嚼運動時のX線透過映像の取得する要素技術を確立した。また、従来の可視光観察では得られない咀嚼運動のみならず、心拍動、呼吸、顎関節の運動の定量的な計測が可能となり、咀嚼時の生体運動全体を多面的に捉える技術の開発に成功した。同時にX線の照射強度(管電圧、管電流)の条件、焦点距離などの最適条件を決定することができた。しかしながら、X線映像は透過映像であり映像が2次元化してしまうため奥行に対する情報が欠落し、生体の姿勢変化が起こった際に角度情報に誤差が発生する問題が残った。また、一方向からの撮影では、観察対象となる臓器や骨格が互いに重複したり、運動が観察できない方向で撮影されたりするため、十分な情報を得ることができなかった。そこでマウスを2方向からX線撮影し、得られたデータを3次元化することにより、情報の欠落を防ぐ対策を行った。さらに当初研究計画には記載されていなかったが、初年度の試験的開発の途中で、新たに各X線源の照射方向と同軸の可視光映像を撮影し、可視光観察とX線透過映像の観察データを互いに補完することによって、映像解析の精度を向上させるための要素技術の開発に成功した。可視光映像と透過映像を同軸上で撮影する装置の開発により、可視光映像上に生体の透過映像をオーバーレイ表示させた状態で咀嚼運動のみならず、臓器、骨格全体の動きを観察し、映像解析の精度を一段と高めたX線ー可視光同時映像解析技術の開発にも成功した。2台のX線照射装置を同時に用いて、高速カメラ(高額のためデモ品を借用)で非侵襲・非拘束状態でのマウス咀嚼・嚥下時の下顎運動のみならず、同時に横隔膜の動きや心臓拍動もX線動画像として取得することに成功した。各X線源の照射方向と同軸の可視光映像を撮影し、可視光観察とX線透過映像の観察データを互いに補完し、映像解析の精度を向上させることにも成功した。咀嚼と顎運動、抗重力筋である咬筋の重力反射の閾値が0.15G付近にあることを世界で初めて画像上で明らかにした。一連の成果について、インドおよび米国の国際学会で発表するとともに、米国テキサス大学で特別講義を行った。

最初に1台のX線照射装置を用いて、非侵襲非拘束状態でのマウス咀嚼運動時のX線透過映像の取得する基盤技術を確立した。次いで従来の可視光観察では得られない咀嚼運動のみならず、心拍動、呼吸、顎関節の運動の定量的な計測を実現させ、咀嚼時の生体運動全体を多面的に捉える技術の開発に成功した。同時にX線の照射強度(管電圧、管電流)の条件、焦点距離などの最適条件を決定することができた。また、各X線源の照射方向と同軸の可視光映像を撮影し、可視光観察とX線透過映像観察のデータ補完による映像解析の精度向上に成功した。さらに可視光映像と透過映像を同軸上で撮影する装置の開発により、可視光映像上に生体の透過映像をオーバーレイ表示させた状態で咀嚼運動のみならず、臓器、骨格全体の動きを観察する多次元映像解析技術の開発にも成功した。例えば首の回転角が30°であった場合、仮に測定誤差が10%であるならば、開口した場合(開口角度40°)でも4°程度となる。首の回転角が20°であった場合、23°で画像計測上の測定誤差に内包されてしまうほど誤差が小さくなる。首のひねりが加わった場合には、首の回転では見かけ上顎の開きが大きくなるが、ひねりでは同じレベルで角度が小さくなる。動物の動きとシンクロさせて3次元的に誤差を可及的に小さくして測定するために、X線を照射して映像を取得している最中に、動物の動き、姿勢に応じて遠隔操作で動物の撮影方向、角度、位置を可変できる制御装置を付加した状態で、実験を行うことが望ましい。初年度では、まず咀嚼運動中のマウス透過全体像を非拘束非侵襲に撮像し、心拍、呼吸などの生体信号データを得ることができ、また呼吸の解析は単に呼吸数のみではなく横隔膜の移動量や速度などのデータを得ることができるなど、咀嚼と同時に、顎運動や生体内の臓器の運きの解析も可能となった。初年度の予算のみでは、同一のX線装置を2台準備することができず、そのため、両X線撮影装置から照射されるX線の強度に差が生じたため、像輪郭部が不鮮明になるという問題点が発生した。平成24年度では、初年度からの繰り越し資金を最大限活用し、X線照射装置を1台追加購入し、合計2台のX線照射装置を用いて、2方向からのX線交互短時間間歇照射方法などを試み、さらに装置システム全体の改良するための技術開発を行い、咀嚼運動について、より精度の高い3次元解析を目指す。遠隔操作移動制御システムの導入に研究費を投入して、X線撮像の精度を高め、同時に効率化を図る。平成24年度では、初年度からの繰り越し資金を最大限活用し、X線照射装置を1台追加購入し、合計2台のX線照射装置を用いて、2方向からのX線交互短時間間歇照射方法などを試み、装置システム全体を改良し、咀嚼運動について、より精度の高い3次元解析システムの開発を目指す。
電子エネルギー分布関数測定による負イオン生成過程の解明

H19年度は、アーク放電下で電子温度と負イオン密度の関係を実験・解析から詳細に調べ、RF放電では、磁場と周波数の工夫により、低ガス圧で高電子温度・高密度プラズマ生成を図った。1.低仕事関数表面のプラズマ電極を持つアーク放電の負イオン源において、プローブによりプラズマパラメータを、負イオン引き出しにより負イオン電流密度を測定した。従来の負イオン体積生成が主な場合、電子温度が1eV以上で負イオン密度は急激に減少するが、負イオン表面生成が支配的な本負イオン源では、電子温度の上昇に伴い(測定範囲≦4eV)、負イオン電流密度が増加した。2.この結果は、レート方程式を解くことにより明らかになった、高速電子とガスとの衝突で生成される正イオン・原子が、低仕事関数表面で負イオンに変換される負イオン生成確率は、高速電子による負イオン消滅確率より大きく、結果的に、電子温度と共に負イオン密度は増加する、という物理機構を裏付けるものである。3.RF負イオン源において、縦磁場とカスプ磁場を印加した結果、無磁場に比べ、ガス圧が10分の1の0.5Paの低ガス圧運転が可能となり、更に、周波数を昨年度の2MHzから5MHzに変えた結果、高周波とプラズマのカップリングの改善し、パワー効率(プラズマ密度/RFパワー)が一桁以上増加した。4.今後、RF負イオン源で更に高電子温度下での負イオン生成について検討を行う。これらの結果は、高電子温度プラズマ下で高密度負イオンが生成される物理機構を明らかにし、電子加熱であるRF負イオン源の低ガス圧高密度化に指針を得たものであり、今後、核融合炉用中性粒子入射装置用の大電流RF負イオン源の開発に直接貢献できるものである。負イオンの消滅反応は、わずか1eVの電子温度上昇で反応断面積が5倍増加し、強い電子温度依存性をもつ。そのため、電子加熱である高周波(RF)プラズマを用いた負イオン源では、従来のアーク放電による負イオン源に匹敵する負イオン電流を実現することは困難と考えられていた。しかし、最近申請者らの研究で、プラズマ電極(低仕事関数表面)近傍で水素原子・正イオンから負イオンを生成する負イオン表面生成反応が優勢な負イオン源では、電子温度が高い場合でも負イオン電流量が減少しないことを明らかにした。本研究では、負イオンの消滅反応だけでなく、10eV以上の高速電子による水素原子・正イオンの生成反応にも着目し、高電子温度プラズマ中での負イオン生成・輸送過程の物理機構の解明を目的とする。そのため、負イオン表面生成に強く関与するプラズマ電極近傍のプラズマの電子エネルギー分布関数(EEDF)を測定して高速電子成分を定量化し、負イオン電流量との関係を明らかにする。平成18年度は、負イオン源においてRF(周波数2MHz)プラズマを生成し、種々の放電パワー、ガス圧下において、プローブによりプラズマパラメータを測定し、プラズマ分布を調べた。平成19年度は、閉じ込め磁石の配置の変更、入力パワーの調整により、EEDFを劇的に変化させて考察を行う。また、同じ放電容器でアーク放電プラズマを生成し、異なる放電形態下でのEEDFと負イオン密度の関係を比較する。これらの結果から、プラズマ中の負イオン生成と輸送の物理過程を考察し、学術的基盤の構築を図る。