hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
16-17世紀東部アナトリアの社会構造とオスマン支配

本研究は東部アナトリアのクルド系の部族勢力を中心とした社会がオスマン朝支配下でどのような変容を遂げていったのか、更にはオスマン朝の地方支配体制よりこの王朝の国家体制について明らかにすることを目的としている。東部アナトリア社会の全体像を把握するためには、支配層だけではなく、被支配層である非ムスリムの存在形態とその歴史的な変容過程について研究を進める必要がある。今年度は東部アナトリアの国庫収入を管理・運営していた地方財務組織について分析を進めるための史料と関連文献を収集することを主たる目的とした。今年度は夏期にトルコ共和国イスタンブル市に所在する総理府オスマン文書館で史料調査を行った。そして16世紀から17世紀にかけての地方財務組織に関する史料を調査し、必要な史料をコピーまたはCDとして複写・収集した。またイスラーム研究センター附属図書館で文献調査を行い、関連する論文や研究書を複写・収集した。帰国後は収集した文書史料と関連文献のいずれについても資料用データベースを作成した。その後、収集した文書史料の読解と同時に、史料のアラビア文字からローマ字転写を行い、データの分析を進めた。本研究は、東部アナトリアのクルド系の部族勢力を中心とした社会が、オスマン朝支配下でどのような変容を遂げていったのか、さらにはオスマン朝の地方支配体制より、この王朝の国家体制について明らかにすることを目的としている。東部アナトリア社会の全体像を把握するためには、支配層だけではなく、被支配層である非ムスリムの存在形態とその歴史的な変容過程について研究をすすめる必要がある。そのために、今年度は、東部アナトリアにおけるムスリムと非ムスリムの人口構成について分析をすすめるための史料と関連文献を調査・収集することを主たる目的とした。今年度は、夏期から秋期にかけてインターネットを通じて一次史料や関連文献の予備調査を行った後、秋期に約1ヶ月にわたり、トルコ共和国イスタンブル市に所在する総理府オスマン文書館で史料調査を行った。同文書館では、16世紀から17世紀にかけての東部アナトリアの人口構成に関する史料を主に調査し、検地台帳を中心に、必要な文書をコピーまたはCDとして複写・収集した。また、同じくイスタンブル市内にあるイスラーム研究センター附属図書館にて文献調査を行い、関連する論文や研究書をコピーとして複写・収集した。日本に帰国した後は、収集した文書史料と関連文献のいずれについても、まず資料用データベースを作成し、さらに紙媒体で収集した文書史料に関しては、パソコンに取り込み、画像処理をした上で、保存しておいた。冬期以降は、収集した文書史料の読解と同時に、全史料のアラビア文字からローマ字転写を行い、必要に応じて日本語への翻訳作業を行った。その後、史料から得られたデータをもとにデータベースを作成し、データの分析をすすめつつある。今年度は、東部アナトリアの税制度について分析をすすめるための史料と関連文献を調査・収集することを主たる目的とした。今年度は、夏期に約1ヶ月にわたり、トルコ共和国イスタンブル市に所在する総理府オスマン文書館で史料調査を行った。同文書館では、16世紀から17世紀にかけての東部アナトリアの税制度に関する史料を調査し、必要な文書をコピーまたはCDとして複写・収集した。帰国後は、収集した文書史料と関連文献のいずれについても資料用データベースを作成した。
シベリア先住民族諸言語のテキストコーパス構築と文法及びその構造的変化に関する研究

本研究では,北東シベリアで話されているユカギール語とアリュートル語のテキストを集め,品詞,形態素の意味・機能,修飾・被修飾関係といった情報を注釈付けしたコーパスを構築し,オンラインで公開することを目指す。また,コーパスを構築しながら,まだ研究のあまり進んでいないこれらの言語の文法記述をより詳細にし,収集年代や収集地域に基づき資料を比較することによって,言語の歴史的変化や方言差についても解明する。
病状に合わせた最適トレーニングを実現する運動療法マニピュレータの開発

研究成果は3つに分かれる。(1)肢運動時のバイオフィードバック運動中のリアルタイムでの筋張力推定手法を開発した。(2)肢の定量的なトレーニング肢の先端力の方向と大きさで、肢の3対6筋モデルの各筋群に対する筋活動レベルを制御できる手法を提案し、それを筋力増強トレーニングに適用した。(3)安全な下肢トレーニング装置の開発ブレーキを用いた下肢トレーニング用マニピュレータを開発した。1.マニピュレータを用いた効果的な運動下肢や上肢の筋肉を効果的に鍛える手法として、機能別実効筋理論を用いた手法を提案した。本手法では、目的とする筋群を鍛えるための先端力の方向と大きさを機能別実効筋理論により決定し、それをマニピュレータによる運動により実現する。さらに実験により本提案を実現した。2.運動時のバイオフィードバック筋張力のバイオフィードバックのために2つの方法を提案した。2-1機能別実効筋理論を用いた手法本手法では、マニピュレータによる運動中の先端力の方向と大きさから、機能別実効筋理論により、各筋群が発生する筋張力を推定する手法を提案した。さらに、筋張力推定手法により各筋張力を推定する。実験により、計算の高速化が可能となり、運動中のバイオフィードバックに有用であることを明らかとした。2-2関節粘弾性を用いた手法従来の手法では屈筋と伸筋のどちらかが活動している場合しか筋張力推定がうまくいかない。本手法では運動中の関節粘弾性を同定し、その値から各筋群の筋張力を割り出す手法を提案した。本手法の有効性に関しては、関節粘弾性同定がうまくいかないため、確認ができなかったが、今年度以降実験装置の改良により行う。1.マニピュレータを用いた効果的運動ここでは、非等尺性運動時においても正確に筋活動を与えることが可能な手法を開発した。本手法では機能別実効筋理論を用いた動的運動中における筋活動制御手法を提案した。目的とする筋に対し所望の筋活動を生ずる先端力の方向と大きさを機能別実効筋理論により決定し、それをマニピュレータによる運動により実現する。ここではHillの特性式を用いて筋力の動特性を考慮しており、非等尺性運動時にも有効な手法である。さらに、本手法を筋力トレーニングヘ応用し、下肢においてその効果を確認した。ここでは初動負荷理論にもとづく運動負荷を付加している。今年度は本手法を慣性モーメントなどの人体の動力学を考慮し、筋骨格モデルを詳細にすることで、推定精度の向上を図った。2-2関節粘弾性を用いた手法本手法の提案を前年度に行っているが、関節粘弾性同定がうまくいかないため、新たな装置を開発している途上である。1.マニピュレータを用いた効果的運動前年度は筋の速度特性を考慮した筋活動レベル制御を提案したが、今年度は筋の長さ特性を本手法に追加することで、下肢の姿勢による影響を低減し、筋活動レベル制御のさらなる精度向上を実現した。2.運動時のバイオフィードバック筋張力のバイオフィードバックのための2つの方法を改良した。2-1機能別実効筋理論を用いた手法これまでに機能別実効筋理論により、肢の筋張力推定の高速化を実現してきた。そこでは、等尺運動で最大努力下の筋活動パターンを利用していたが、新たに特定の運動時の筋活動パターンを計測する手法を開発し、求まったパターンによる筋張力推定手法を提案した。これにより筋張力推定手法の精度向上が見られた。2-2関節粘弾性を用いた手法これまでに筋の活動により関節粘弾性が変化することに着目し、筋張力を推定する手法を提案してきた。本年度は関節粘弾性同定にEMGセンサを用い、それを提案手法に応用し、本提案手法による筋張力推定を行った。実験結果より、関節を固める動作においては2-1の手法よりも推定精度が高いことを確認した。3.安全なトレーニング装置の開発現有のトレーニングで使用しているマニピュレータはモータによって動作しているが、新たに安全性の高いブレーキによってマニピュレータを製作する。そのための仕様の策定、機器の構造や使用する部品を選定し開発を行っている。
高温固体面のクエンチ時における伝熱面温度分布の高時空間分解能直接計測

高温の鉛直壁面に沿って、上部より液膜が流下する体系で、高温伝熱面の冷却挙動を実験的に調べた。壁面の材質として赤外線に対して透明なシリコンを選択し、さらにシリコン表面に赤外線に対して不透明なITO膜を成膜した。本実験体系を用いて、赤外線サーモグラフィーによる伝熱面温度の高時間・高空間分解能計測を可能とした。伝熱面初期温度と液膜流量をパラメーターとして、様々な条件で、流下液膜によるクエンチ時の伝熱面温度分布の高時間分解能計測を実施し、温度計測結果を熱伝導方程式に代入することで、熱伝達率分布を算出した。この結果、熱伝達率分布は、液膜先端の固気液三相界線の付近でピークとなり、上流と下流の両方向に向かって漸近的に低下することが分かった。本実験データより、クエンチ時の熱伝達率分布とクエンチ温度に関する相関式を導出するとともに、熱伝導方程式に代入してクエンチ速度を計算し、計算結果が実験結果と一致することを確認した。本研究で開発したクエンチ時の熱伝達率分布に関する相関式は、従来の多くの相関式と異なり、分布形状の仮定等を行っていない。したがって、既存相関式と比較して、格段に高い信頼性を具備しており、クエンチ速度の正確な評価を可能とする上で、きわめて貴重な成果と考えられる。今後、より広範な条件で実験を実施して、相関式の適用範囲を拡大するとともに、液膜先端部の下流における先行冷却のメカニズムを解明し、機構論的相関式開発につなげることが重要と考えられる。当初計画通り、クエンチ時の伝熱面温度分布を高時間・高空間分解能で計測することに成功した。本実験データに基づいて、既存相関式と比較して格段に高い信頼性を具備するクエンチ時熱伝達率分布の相関式を開発するとともに、実験で計測されたクエンチ速度が再現されることを確認できた。実験条件を拡大して、開発した相関式の適用範囲を拡大する。また、高温面クエンチ時の先行冷却効果を正確に記述する熱伝達率分布相関式を導いたが、現在の相関式は経験則の域を出ない。高速度カメラを用いた現象観察により、クエンチ点下流における高温面の冷却メカニズムを解明し、ここで得られた情報を用いて機構論的相関式を開発する。本研究では、伝熱面初期温度、液膜流量、伝熱面構成材料の物性値、伝熱面表面性状等、数多くのパラメーターを変更して、広範な条件でデータを取得する必要がある。当初、これらの条件を網羅的に変更することを予定したが、実験を進める過程で、同一の実験条件で多数回の実験を実施して、実験結果のばらつきをよく把握するとともに、高温伝熱面の特に液膜先端下流の乾き領域における熱伝達メカニズムを慎重に考察することで、より信頼性の高い実験データおよび熱伝達率分布と濡れ開始温度に関する相関式を取得可能であることがわかった。このため、初年度は、当初計画よりも実験条件を絞って、流下液膜によるクエンチ時の温度分布データの取得を行った。このため、実験に使用する伝熱面の数を抑えたため、物品費が低く抑えられた。

次年度は、初年度に開発した相関式の適用範囲を拡大するため、伝熱面の熱的物性値や表面性状を含めて、より広範な条件でデータの収集を行う計画としている。このため、初年度の残額については、基板上への薄膜の成膜費用等、実験で使用する伝熱面製作等で使用する。
継承語の保持と喪失の条件：数理モデル分析と実地検証

世代間の言語継承の数理モデル化としては,継承を確率事象とする単純なモデルを作成し,シミュレーションを試みている。既に構築したゲーム理論モデルとの統合が今後の課題。また,言語継承成否の事例として,愛知県のポルトガル語継承活動の現状,琉球諸語における継承及び言語復興運動の現状など,相当程度のケースを収集できたため,これら自体をケーススタディとしてまとめている。今後これらのケースに沿う形で上記の数理モデルを発展させる予定。1.平成28年度の位置づけ:全体構想の第一段階として,数理モデル分析,およびケーススタディの「材料」を揃えることが大きな目標。具体的には,(1)モデル分析に用いる変数の選定や,(2)(確率過程モデルやゲーム理論を用いた)数理モデルの構築,(3)先行実証研究のメタ分析,などを計画。並行して,(4)移民等への予備的なインタビューなどを通じた言語継承成否のストーリー収集や(5)言語継承や言語習得の専門家等に助言を仰いで上記数学モデルが現実から乖離することを予防する。2.平成28年度実施事項:上記(1)(2)は同時に進め,まずは確率過程の最も単純なケースとして,言語継承を純粋な確率事象と仮定した場合の世代継承をパーコレーション的にモデル化し,シミュレーションを行った。単純なものであってもマルコフ連鎖的なモデルの言語継承への適用例は稀少であり,重要な貢献。一方ゲーム理論による経済学的な分析は,研究代表者の過去の研究をベースとして変数を追加し,より多様なケースの説明を目指しているが,モデル構築に成功していない(継続中)。また(3)の準備として広く先行研究を収集したが,共通の手法による定量的な分析が少ないことが判明し,メタ分析が困難であることが判ってきている。(4)のインタビューは沖縄県出身者や在日コリアンを対象に実施しているが,言語継承に関する当方の認識を覆すようなケース(ストーリー)を獲得するには至っていない。(5)は随時実施している。・メタ分析:上記「研究実績の概要」のとおり分析に適した先行研究が少ないことが要因(このまま実現を諦める可能性もあり)。・数理モデル構築:土台となる先行研究がないことや,研究チーム員が経済物理学的な手法に不慣れなことが影響しており,物理学者への参画要請を検討中。1.計画:平成28年度は,数理モデル分析,およびケーススタディの「材料」を揃えることを大きな目標に据えた。具体的には,(1)モデル分析に用いる変数の選定や,(2)確率過程モデルやゲーム理論を用いた数理モデルの構築,(3)先行実証研究のメタ分析,(4)移民等への予備的なインタビューなどを通じた言語継承成否のストーリー収集を計画。平成29年度は,(5)移民等へのインタビュー等を通じた言語継承成否のストーリー収集,(6) (4)(5)の事例による(1)のモデルの検証・彫琢を計画した。2.実績:数理モデル分析としては,言語継承を確率事象と仮定した場合のマルコフ連鎖的な世代継承のモデル化とシミュレーションを試みている。数理的モデルの言語継承への適用は稀少。言語継承成否のケースおよびストーリー収集の取り組みとしては,愛知県のポルトガル語継承活動の現状を把握する目的で刈谷市の語学指導員にインタビューを行い,移民社会のマクロデータ,学習・教育対象者の構成,学習対象者の家庭環境,および学習者個人の言語継承に対する態度等のデータを収集した。沖縄県では琉球諸語継承(復興活動を含む)について調査。具体的には,ウチナーグチ芝居や島ことば絵本を通した言語継承の取り組み,奄美・沖縄・先島における言語復興教育の現状に関する情報を収集した。これにより,現実に即した継承成功パターンのモデル化に目途がついた。上記に並行して,数理モデルが現実から乖離することを予防するため,言語継承や言語習得の専門家等に助言を仰ぎ,言語継承モデルの妥当性を検証した。1.数理モデル分析:物理学的なモデルは仮定を複雑化し,よりリアリティのあるものに彫琢する。物理学者の参画を求めることも検討する。ゲーム理論モデルも設計を継続し,経済学分野での貢献を目指す。2.インタビューによるケーススタディ:当初計画では海外の日本人移民を中心的な対象として実する方針であるが,より機動性を高めるために,日本国内の事例収集に加重する。具体的には,沖縄県内の琉球諸語継承(復興活動を含む)や,在日コリアン,在日日系ラティーノなどへの調査を行う。応用ミクロ経済学インタビュー・調査のための出張,特に海外出張を行っていない。また,学会等への参加回数も計画を下回っている。平成29年度に,上記の未実現出張を実施予定。
黒質と腹側被蓋野ドーパミン細胞の新規識別マーカーの探索と分化経路分岐点の解明

本研究は、マウスの中脳ドーパミンニューロンの発生誘導、形質分化、成熟、機能発達の正常メカニズムを明らかにして、パーキンソン病をはじめとする中脳ドーパミンニューロンの変性や発達障害に起因する様々な神経疾患の予防や神経再生医療など新しい治療法の開発に対して有益な基礎的知見を提供することを目的としている。特に黒質ドーパミンニューロン(A9)と腹側被蓋野ドーパミンニューロン(A10)の新規識別マーカー分子の発見を最大の目標として、C2H2型Zincフィンガー因子に焦点を当てて、マウス胎仔期の中脳ドーパミンニューロンに発現するC2H2型Zincフィンガー因子の探索を試みた。C2H2型Zincフィンガー因子については、BTBドメインまたはKRABドメインまたはSCANドメインを有して、主として転写抑制因子として機能すると考えられるC2H2型Zincフィンガー因子の遺伝子をマウスゲノム上から458個抽出した。458個の遺伝子に対して特異的プローブをプロットしたDNAチップを独自に作成して、マイクロアレイ解析によりマウス胎仔中脳のドーパミンニューロンに発現するC2H2型Zincフィンガー遺伝子を探索した。その結果、10個のZincフィンガー遺伝子が新規識別マーカーの候補として浮上した。遺伝子発現様式の解析によっていずれの遺伝子もマウス胎仔中脳において高発現を示す遺伝子であることが示された。しかし中脳領域においてドーパミンニューロンに特異的な発現を示すものではなかった。10個の各候補分子を培養細胞に強制発現させて各分子の細胞内局在を解析したところ、ほとんどの分子が核内に局在することが示された。本実験で浮上した新規識別マーカー候補分子の詳細な時空間的発現様式を解析してA9とA10ニューロン間の相違を示すことが重要課題である。さらに、各遺伝子の生理機能の解明が中脳ドーパミンニューロンの分化・成熟のメカニズムの理解につながるものと考えられる。特に黒質ドーパミンニューロン(A9)と腹側被蓋野ドーパミンニューロン(A10)の新規識別マーカー分子の発見を最大の目標としている。18年度では、ドーパミンニューロンをGFP蛍光で標識したトランスジェニックマウスを利用して、FACSソーティングにより中脳ドーパミンニューロンを均一に分離して、マイクロアレイ解析により中脳ドーパミンニューロンに発現する遺伝子産物の網羅的解析をおこなった。遺伝子発現解析にあたり、マウス全ゲノムからKRABドメインを持つZincフィンガー型転写制御因子を抽出して、マウスゲノム上にマッピングされた約500種類のKRAB-Zincフィンガー型転写制御因子の遺伝子に対してDNAチップを独自に作成し、これを用いて遺伝子発現解析をおこなった。マウス胎生期の中脳ドーパミンニューロンにおけるKRAB-Zincフィンガー型転写制御因子の遺伝子発現についてアレイ解析をおこなった結果、500種類の全KRAB-Zincフィンガー因子の中から、中脳ドーパミンニューロンで比較的高発現を示した10種類を抽出することができた。抽出した各遺伝子の発現についてRT-PCR法により検証したところ、それらすべての遺伝子が胎生期中脳ドーパミンニューロンで発現することを確認した。これらのうち一部の遺伝子はドーパミンニューロン特異的に発現する可能性が示された。19年度には、抽出したKRAB-Zincフィンガー型遺伝子の詳細な遺伝子発現パターンとその細胞特異性を解剖組織学的手法により解析してA9ニューロンとA10

ニューロンにおける発現パターンの違いを明らかにするとともに、中脳ドーパミンニューロンの分化過程における各遺伝子の生理機能を明らかにすることを目指す。本研究は、マウスの中脳ドーパミンニューロンの発生誘導、形質分化、成熟、機能発達の正常メカニズムを明らかにして、パーキンソン病をはじめとする中脳ドーパミンニューロンの変性や発達障害に起因する様々な神経疾患の予防や神経再生医療など新しい治療法の開発に対して有益な基礎的知見を提供することを目的としている。特に黒質ドーパミンニューロン(A9)と腹側被蓋野ドーパミンニューロン(A10)の新規識別マーカー分子の発見を最大の目標として、C2H2型Zincフィンガー因子に焦点を当てて、マウス胎仔期の中脳ドーパミンニューロンに発現するC2H2型Zincフィンガー因子の探索を試みた。C2H2型Zincフィンガー因子については、BTBドメインまたはKRABドメインまたはSCANドメインを有して、主として転写抑制因子として機能ると考えられるC2H2型Zincフィンガー因子の遺伝子をマウスゲノム上から458個抽出した。458個の遺伝子に対して特異的プローブをプロットしたDNAチップを独自に作成して、マイクロアレイ解析によりマウス胎仔中脳のドーパミンニューロンに発現するC2H2型Zincフィンガー遺伝子を探素した。その結果、10個のZincフィンガー遺伝子が新規識別マーカーの候補とし浮上した。遺伝子発現様式こよっていずれ遺伝子もマウス胎仔中脳において高発現を示す遺伝子であることが示された。しかし中脳域においてドーパミンニューロンに特異発現を示すものではなかった。10個の各候補分子を培養細胞に強制発現させで各分子の細胞内局在を解析したところ、ほとんどの分子が核内に局在することが示された。本実験で浮上した新規則識別マーカー候補分子の詳細な時空間的発現様式を解析してA9とA10ニューロン間の相違を示すことが重要課題である。さらに、各遺伝子の生理機能の解明が中脳ドーパミンニューロンの分化・成熟のメカニズムの理解につながるものと考えられる。
有機フッ素化撥水加工剤の代謝による残留機構及びヒト曝露評価

本研究は有機フッ素系化合物の体内・環境中動態を明らかにすることを目的としている。平成30年度は、有機フッ素系化合物について北海道に漂着したイシイルカ・ネズミイルカの体内組織分布評価(Fujii et al., Sci Total Environ. 616-617:554-563. 2018)を行い、さらに環境評価として北海道海域(日本海側・太平洋側・オホーツク海側)の地域差分布の検討(Fujii et al., Mar Pollut Bull. 136:230-242. 2018)、魚類(タラ類)の分析から環太平洋海域での広範囲地域差の検討(Fujii et al., Environ Pollut. 247:312-318. 2019)を行った撥水加工剤として使用されているフッ素化リン酸エステル類(PAPs)は環境中または生体内で代謝されて長鎖カルボン酸類(PFCAs)として残留性を示すと考えられる。本研究では、ヒトに残留するPFCAsにPAPsがどう寄与するかを評価するため、以下の取り組みを行う。1海洋試料における濃縮係数から環境動態を調べる。2ヒト関連試料(血液・食事・ハウスダスト)を用いてPAPsによるPFCAs蓄積への寄与を評価する。3vivoもしくはvitroの実験により、PAPsおよびPFCAs吸収、肝代謝、血液、組織分布、クリアランスなどの体内動態パラメーターを得る。これらの結果を総括し、PAPsおよびPFCAsの曝露評価およびヒト体内負荷量管理の枠組みを構築することを目標としている。28年度は予定通り、クジラ類・サメ類・タラ類の分析と、海水の採取を行うことが出来た。来年度も継続して分析を行う。PFCAsの分析は全て終了したが、PAPsの分析が未完了となった。PAPsは予想よりも低濃度であると考えられる。29年度は28年度からの分析を継続すると共に、生体濃縮の過程を明らかにするため、アサリ等の海洋生態系での栄養段階が低い試料も対象とする。29年度の海洋ほ乳類の分析でPFCAsの血中濃度に海洋ほ乳類とヒトでの種差が見られた。そのためヒト小腸の円柱上皮細胞モデルであるCaco2細胞を用いて評価を行ったところ、一部のPFCAsにおいてトランスポーターによる輸送を見出した。28年度は予定通り、水環境調査としてクジラ類・サメ類・タラ類と海水の収集・分析を行った。また、収集地域は予定されていた福岡と北海道に加え、研究協力者の協力により、その他の日本の地域(東北・関東・関西)と近隣諸国(韓国・中国/台湾)の海洋試料も収集することができた。来年度以降はこれらのデータをまとめ、環境動態と地域差を明らかにしていく。また、海水とタラと間で大きな蓄積性の違いが見られたため、29年度はアサリ等の海洋生態系での栄養段階が低い試料も収集・分析対象とする。課題としてはPFCAsの分析問題なく行えたが、PAPsの分析は未完了となった。また、体内動態パラメーターとしてcaco2細胞を用いたvitro実験により一部のPFCAsの吸収に関してトランスポーターの関与を明らかにすることができた。撥水加工剤として使用されているフッ素化リン酸エステル類(PAPs)は環境中または生体内で代謝されて長鎖カルボン酸類(PFCAs)として残留性を示すと考えられる。本研究では、ヒトに残留するPFCAsへのPAPsの寄与を評価するため、以下の取り組みを行う。1海洋試料におけるPFCAsとPAPsの分析から、生体濃縮と環境動態を明らかにする。2ヒト関連試料(血液・食事)を用いてPAPsによるPFCAs蓄積への寄与を評価する。3vivoもしくはvitroの実験により吸収などの体内動態パラメーターを得る。これらの結果を総括し、曝露評価およびヒト体内負荷量管理の枠組みを構築することを目標としている。29年度までに海洋生態系での生体濃縮を明らかにするために、各栄養段階(クジラ類、マグロ類、タラ類、アサリ類)での化学計測を行った。PFCAsは全ての栄養段階で検出されたが、PAPs類はクジラ類では検出されたものの、アサリ類では未検出であった。また日本人のヒト血清の分析を行ったところ、PFCAsの血中濃度に海洋ほ乳類とヒトでの種差が見られた。ヒト小腸の円柱上皮細胞モデルであるCaco2細胞を用いて評価を行ったところ、一部のPFCAsにおいてトランスポーターによる輸送が確認された。海洋生態系での生体濃縮を明らかにするために、各栄養段階(クジラ類、マグロ類、タラ類、アサリ類)での化学計測を行った。本年度は残りの検体の分析を行い、PAPsとPFCAsの相関関係を検討する。ヒト血清の分析を行ったところ、PFCAsの血中濃度に海洋ほ乳類とヒトでの種差が見られた。その原因を探るために、ヒト小腸の円柱上皮細胞モデルであるCaco2細胞を用いてPFCAsの消化管膜透過性を評価し、トランスポーターによる輸送を見いだした。

平成30年度は、有機フッ素系化合物について北海道に漂着したイシイルカ・ネズミイルカの体内組織分布評価(Fujii et al., Sci Total Environ. 616-617:554-563. 2018)を行い、さらに環境評価として北海道海域(日本海側・太平洋側・オホーツク海側)の地域差分布の検討(Fujii et al., Mar Pollut Bull. 136:230-242. 2018)、魚類(タラ類)の分析から環太平洋海域での広範囲地域差の検討(Fujii et al., Environ Pollut. 247:312-318. 2019)を行ったまず28年度の水環境調査で得られたPFCAsの分析結果についてデータを解析し、環境動態と地域差を明らかにする。また、現在のところ海水とタラとの間に大きな蓄積傾向の差が見られているため、29年度はアサリ等の海洋生態系でタラと海水の間の栄養段階に属するも収集・分析を行い、環境動態を確認する。その他、ヒト生体試料とハウスダストの分析も行っていく。29年度の課題としてはPFCAsの分析問題なく行えたが、PAPsの分析は未完了となったことである。PAPsは予想よりも低濃度であると考えられ、本年度はPAPsのより高感度な分析法の検討を行っていく。体内動態パラメーターについては引き続きvitroを用いた実験を行い、併せてvivoでの実験も検討する。29年度までの海洋生態系調査で広範囲のPFCAsの分布データが得られたので、本年度はデータベース化と解析を行い、環境動態と地域差明らかにする。また食用魚類からも検出されたことから、ヒト曝露量の推定と、血中のパターンとの比較を行う。PAPsについては予想より低濃度であり、検出限界以下のサンプルがあったため、検出感度の向上を検討する。体内動態パラメーターについては引き続きvitroを用いた実験を行う。輸入の手続きにより、一部の分析に使用する内部標準の納品が29年度となったため。購入予定であった内部標準試薬の代わりとして研究室での合成試薬が利用できたため差額が生じた。差額はさらなる分析検体の収集と、化学計測に使用する消耗品の購入に充てる。上記の分析に使用する内部標準の購入に使用。
新規ストレス耐性植物の分子育種に向けたストレス応答性P450経路の同定と機能解析

本年度得られた研究成果は次の通りである。[1]高NAD補酵素含有イネおよびシロイヌナズナの作出NADPH-シトクロムP450還元酵素(CPR)の酵素活性は細胞内のNAD補酵素量に依存し、NAD補酵素の供給は生合成酵素によって制御される。従って、NAD補酵素量の増大はCPRを活性化すると考えられ、NAD生合成経路遺伝子を高発現する形質転換イネおよびシロイヌナズナを作出した。RT-PCR法によってNAD生合成遺伝子の高発現が確認された形質転換シロイヌナズナ・イネのNAD補酵素レベルを測定し、遺伝子発現レベルの上昇に伴ってNAD補酵素レベルが上昇する事を明らかにした。これらの形質転換値物を観察したところ、通常育成条件下では顕著な表現型は観察されなかったが、酸化ストレスに対する抵抗性が観察された。これらの形質転換植物では抗酸化物質が高蓄積しており、NADレベルの上昇およびそれに伴って活性化されたCPRによって二次代謝レベルが上昇したと考えられた。[2]シロイヌナズナNAD生合成経路遺伝子の解析CPRの酵素活性は細胞内のNAD補酵素量に依存し、NAD補酵素の供給は生合成酵素によって制御される。そこでNAD生合成に閣わると推定される14遺伝子についてシロイヌナズナの公開データベースを用いて発現パターンを特定した。その結果、NAD生合成遺伝子はほとんどの組織・細胞で低レベルでの発現が認められる一方で、孔辺細胞では高い発現が観察された。データベースに登録されていない遺伝子についてはRT-PCRによって孔辺細胞での発現を確認した。植物のガス(二酸化炭素・水)交換に重要な気孔運動時に孔辺細胞は酸化ストレスに曝されるが、この時の細胞生存率がNADレベルに依存する事を明らかにした。[1]NADPH-シトクロムP450還元酵素(CPR)遺伝子発現解析種々の野生イネ系統を育成し,各系統におけるCPR遺伝子の発現をRT-PCR法によって比較解析した。その結果、CPR遺伝子の発現は系統間において大きな差は検出されなかった。従って、P450経路の活性化はCPR遺伝子の転写レベルではなくタンパク質レベルでの酵素活性調節である可能性が高い。[2]イネおよびシロイヌナズナにおけるNAD補酵素含有量の解析CPRの酵素活性は細胞内のNAD補酵素量に依存する。そこでイネおよびシロイヌナズナを用いて植物体各器官におけるNAD補酵素含有量を測定した。その結果、NAD補酵素量は各器官において様々な含有量を示し、特に細胞分裂あるいは細胞伸長が盛んな組織を含む器官で含有量が高い事を明らかにした。[3]イネおよびシロイヌナズナにおけるNAD生合成経路遺伝子の解析植物においてNAD補酵素の生合成経路に関する知見は少ない。そこで各器官においてNAD生合成酵素活性を測定した。その結果、NAD合成酵素活性は細胞分裂あるいは細胞伸長が盛んな組織を含む器官で高い活性を示す事を明らかにした。また、合成酵素候補遺伝子をクローニングし、試験管内で酵素活性を確認する事でNAD生合成遺伝子を特定した。[4]高NAD補酵素含有イネおよびシロイヌナズナの作出NAD補酵素量の増大はCPRを活性化すると考えられるため、NAD生合成経路遺伝子を高発現する形質転換イネおよびシロイヌナズナの作出を試みた。現在、形質転換植物の選抜中である。NADPH-シトクロムP450還元酵素(CPR)の酵素活性は細胞内のNAD補酵素量に依存し、NAD補酵素の供給は生合成酵素によって制御される。そこでシロイヌナズナを用いてNAD生合成遺伝子の発現組織の解析を行った。その結果、若い器官や未分化な細胞を含む組織で遺伝子発現レベルが高い事を明らかにした。NAD補酵素量の増大はCPRを活性化すると考えられるため、NAD生合成経路遺伝子を高発現する形質転換イネおよびシロイヌナズナを作出した。NAD合成酵素(NADS)遺伝子を異所的に高発現させた場合、シロイヌナズナ植物体では老化が促進される事が明らかとなった。現在NADを介した細胞老化の分子機構について解析中である。一方、NAD前駆体のNaADを合成する酵素であるニコチンアミドモノヌクレオチドアデニルトランスフェラーゼ(NMNAT)を異所的に高発現させた場合では老化の促進は観察されなかったが、器官数の増加および矮小化が観察された。また、NMNATの過剰発現植物体では乾燥ストレスに対する耐性が付与され、逆にNMMATの欠損変異体では乾燥ストレスに対する抵抗性が低下していた。同様に、植物のストレスホルモンであるアブシジン酸に対する応答性も変化している事を明らかにし、葉表面の気孔開閉がNAD補酵素によっても制御される事が判明した。RT-PCR法を用いて形質転換イネにおけるNAD生合成遺伝子の高発現を確認した。トランスジーンの存在が確認された約300系統のイネから酵素活性の高い系統およびNAD補酵素含量の高い系統を選抜中である。

従って、NAD補酵素量の増大はCPRを活性化すると考えられ、NAD生合成経路遺伝子を高発現する形質転換イネおよびシロイヌナズナを作出した。RT-PCR法によってNAD生合成遺伝子の高発現が確認された形質転換シロイヌナズナ・イネのNAD補酵素レベルを測定し、遺伝子発現レベルの上昇に伴ってNAD補酵素レベルが上昇する事を明らかにした。これらの形質転換値物を観察したところ、通常育成条件下では顕著な表現型は観察されなかったが、酸化ストレスに対する抵抗性が観察された。これらの形質転換植物では抗酸化物質が高蓄積しており、NADレベルの上昇およびそれに伴って活性化されたCPRによって二次代謝レベルが上昇したと考えられた。[2]シロイヌナズナNAD生合成経路遺伝子の解析CPRの酵素活性は細胞内のNAD補酵素量に依存し、NAD補酵素の供給は生合成酵素によって制御される。そこでNAD生合成に閣わると推定される14遺伝子についてシロイヌナズナの公開データベースを用いて発現パターンを特定した。その結果、NAD生合成遺伝子はほとんどの組織・細胞で低レベルでの発現が認められる一方で、孔辺細胞では高い発現が観察された。データベースに登録されていない遺伝子についてはRT-PCRによって孔辺細胞での発現を確認した。植物のガス(二酸化炭素・水)交換に重要な気孔運動時に孔辺細胞は酸化ストレスに曝されるが、この時の細胞生存率がNADレベルに依存する事を明らかにした。
時刻情報の生成・制御を支える転写因子群の発現プログラム

交付申請書に記載の研究計画に従い研究を遂行し、以下の知見を得た。【1】タンパク質レベルからの概日時計の発振プログラム解読これまでに同定した時計関連分子のうちA78およびE4BP4に重点をおき、蛋白質レベルでの解析を行った。その結果、A78は培養細胞中において中心体に局在することが判明した。概日時計の発振における中心体の役割は不明であるが、概日時計による細胞周期制御に関与する可能性が想定される。一方、E4BP4はニワトリ松果体において夕刻に限って転写が光誘導されるため、光位相後退に関わっている可能性を検討した。その結果、E4BP4蛋白質の発現に顕著なサーカディアンリズムが見られること、夕刻の光刺激によってmRNAレベルに加えて蛋白質量も増大することが判明した。さらに、時計関連キナーゼとして注目されているカゼインキナーゼによってE4BP4がリン酸化を受け、リン酸化によりプロテオソーム依存的に分解されることがわかった。これらの発見は、時計発振においてE4BP4が「いつ、どこで、何を」しているのかという時計発振プログラムの一端を明らかにしたものと言える。【2】個体レベルからの概日時計のリセットプログラム解読個体レベルにおける概日時計のリセットプロセスを解明するために、時計中枢の一つである松果体において時計機能を破壊したゼブラフィッシュの作製を試みた。まず、時計発振の中心的役割を担うBMAL分子のC末端領城を欠失した変異蛋白質を用い、これが時計発振に対してドミナントネガティブ効果を示すことを見いだした。次に、この変異BMAL蛋白質の遺伝子に松果体特異的プロモータを繋ぎ、松果体に変異BMALを発現するトランスジェニックゼブラフィッシュを作製した。その結果、変異遺伝子導入系統として複数のゼブラフィッシュ系統を樹立することに成功した。
高周波プラズマによる高分子パイプ内壁の高機能化

高分子表面にプラズマ処理を行うと高分子-水間の接触および衝突帯電を制御できることがわかっている。これは高分子表面に導入された酸素官能基が界面電気二重層の形成を阻害することに起因している。本研究は高分子パイプ内壁をプラズマ処理することによる流動帯電の制御をめざしたものである。使用したプラズマはDC、20kHzおよび13.56MHzであり、ガスはO_2,N_2およびCF_4である。液体は純水とシリコーン油であり、高分子材料は低密度ポリエチレン(LDPE)とテフロン(PTFE)である。得られた結果を以下に示す。1 O_2,N_2プラズマ処理を行った場合、純水の流動電流は未処理の場合に比べてほぼ同じか20%程度大きくなる。著しい改質の効果はみられない。これは観測された流動電流はパイプ内壁に発生した電荷による静電誘導に起因する、ことが明らかになった。つまり、高分子-水間の流動帯電現象は従来の電気二重層理論では説明することができない。2高分子パイプ中におけるシリコーン油の流動電流は高純水に比べ23桁小さく、LDPEと金属パイプで負極性、PTFEパイプで正極性である。3シリコーン油において、LDPE中の流動電流はプラズマ処理により極性が反転する。特に、O_2,N_2プラズマ処理を行うと約1桁の抑制効果がみられる。4電気二重層を構成するイオン種を明確にするために陰イオン性界面活性剤であるAOTを混入した試料においては、1ppmの含有でLDPE中の流動電流は極性反転する。5シリコーン油の流動電流はAOT濃度に比例し、未改質LDPEパイプに比べてCF_4プラズマ処理した場合には2桁増加し、O_2,N_2プラズマ処理した場合には1桁増加する。6プラズマの周波数の影響は明確には認められない。7これらの結果はプラズマ処理により電気二重層の構造が変化したことを示唆している。二重層を構成するイオン種に応じて処理方法を変えなければいけないことが明らかになった。得られた結果は論文投稿準備中である。直流プラズマを使って高分子表面の処理を行うと、高分子の帯電性が制御できることがわかっている。特に、O_2プラズマ処理を行うと、高分子-水間の接触および衝突帯電はほぼ抑制することができる。これは高分子表面に埋め込まれた酸素官能基が、界面電気二重層の形成を阻害することに起因することが明らかになっている。そこで10年度は、高分子パイプと水間の流動帯電の制御を目的として高周波プラズマ中での処理を行った。高分子材料は低密度ポリエチレンとテフロン(PTFE)である。1未処理の高分子パイプの流動電流は金属パイプの場合に比べて1桁大きくなる。2 O_2プラズマ処理を行った場合には、未処理の場合に比べて流動電流はほぼ同じか20%程度大きくなる。つまり、改質の効果は顕著には現れない。3処理、未処理にかかわらず、010m/sの範囲で流動電流は流速のほぼ二乗に比例する。4パイプを模擬した平板上で流動させた場合、高分子と水間の電荷交換はプラズマ処理した場合に十分に抑制されるが、噴出する水の帯電に改質の効果はみられない。5以上のことから、流動帯電はパイプ入り口における誘導帯電に起因することが明らかとなった。つまり、高分子-水間の流動帯電現象は、従来の電気二重層理論では説明することはできない。

得られた結果は平成11年電気学会全国大会で発表した(講演番号937)。今後は、誘導帯電を起こさないと予想される絶縁性液体の帯電制御を目標として、改質の効果を明らかにする予定である。平成10年度には高周波プラズマを使って高分子パイプの表面処理を行い、高分子と水間の帯電抑制効果を測定した。その結果、高分子と水間の電荷交換は抑制することはできるが、パイプ内壁電荷の静電誘導のために流動帯電は抑制することは困難であった。つまり、高分子-水間の流動帯電現象は従来の電気二重層理論では説明できなかった。平成11年度は絶縁性液体の帯電抑制を目的として、パイプ内壁をいろいろな周波数のプラズマ中で改質し、その効果を明らかにした。絶縁性液体はシリコーン油で、高分子材料は低密度ポリエチレン(LDPE)とテフロン(PTFE)である。得られた結果を以下に示す。1高分子パイプ中におけるシリコーン油の流動電流は高純水に比べ23桁小さく、LDPEと金属パイプで負極性、PTFEパイプで正極性である。2シリコーン油において、LDPE中の流動電流はプラズマ処理により極性が反転する。特に,O2、N2プラズマ処理を行うと約1桁の抑制効果がみられる。3電気二重層を構成するイオン種を明確にするために陰イオン性界面活性剤であるAOTを混入した試料においては、1ppmの含有でLDPE中の流動電流は極性反転する。4シリコーン油の流動電流はAOT濃度に比例し、未改質LDPEパイプに比べてCF4プラズマ処理した場合には2桁増加し、O2、N2プラズマ処理した場合には1桁増加する。5プラズマの周波数の影響は明確には認められない。6これらの結果はプラズマ処理により電気二重層の構造が変化したことを示唆している。二重層を構成するイオン種に応じて処理方法を変えなければいけないことが明らかになった。
地球型惑星における水の起源と表層環境進化の解明：惑星海洋学の展開

本研究の目的は、[A]惑星形成前の原始惑星の集積&破壊過程と、[B]惑星(特に、火星)の表層水散逸を明らかにすることである。[A][B]を合わせ、地球型惑星の環境変動と、水などの揮発性物質との関わりを包括的に議論する。平成29年度までに得られた主な研究成果は以下のとおりである。[A]原始惑星の衝突進化史:小惑星ベスタなどを起源天体とする分化隕石は、地球形成前の、原始惑星が経験した天体衝突史、熱進化史を記録する。報告者は、二次イオン質量分析計(NanoSIMS)による局所分析法を開発、応用し、原始惑星由来の隕石の記録年代を調べた。これまでに、2つの隕石グループ(ユークライト、メソシデライト)を対象に、隕石中の特定鉱物の年代を明らかにし、原始惑星の天体衝突タイミングに制約を与えることに成功した。本成果の一部は既に国際学術誌に論文が掲載されている(Koike et al., 2017 GRL)他、報告者が筆頭論文を国際学術誌に投稿予定であり、数ヶ月以内の掲載が期待される。さらに、本成果を博士論文として纏めた結果、所属大学院・研究科から高く評価され、博士(理学)の認定と、研究奨励賞を授与された。[B]火星の表層水散逸史:火星は、太古には液体表層水(海洋)が存在したとされ、かつての湿潤環境から乾燥寒冷環境へ大規模な環境変動を経験した惑星である。火星から水が失われる過程は、含水鉱物(アパタイト等)の水素同位体比として記録される。報告者は、NanoSIMSによる局所分析法を用いて、火星隕石中のアパタイトが記録する水素同位体比と年代を調べ、火星の表層水散逸に制約を与えた(Koike et al., 2014, 2016 GJ)。更に、火星隕石が保持する火星大気組成を、バルクの加熱・破砕分析にて調べた。本成果は報告者が主著論文を国際学術誌に報告予定であり、数ヶ月以内の掲載が期待される。29年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は、地球型惑星における[A]水の起源(供給時期、量、起源天体)と[B]表層環境進化(海洋誕生、維持、散逸)を明らかにすることである。上記目的の為、報告者は、小惑星や火星等の分化天体由来の隕石に着目し、それらが持つ母天体の水の記録の復元を試みた。具体的に、平成28年度中に以下の4項目を行った。[A-1]小惑星ベスタにおける水の起源の解明:小惑星ベスタの地殻物質とされるユークライト隕石は、地球型惑星形成前の原始惑星の情報を残す。本研究では、ベスタ地殻における水の起源と挙動を探る目的で、隕石リン酸塩鉱物(アパタイト等)のウランー鉛(U-Pb)年代と水素同位体(D/H)比を二次イオン質量分析計NanoSIMSにて調べた。[A-2]分化石鉄隕石メソシデライトの母天体進化史・熱史の解明:メソシデライトは、ベスタ地殻的な玄武岩と金属鉄が混合した特殊な石鉄隕石であり、その母天体進化史は地球型惑星の初期進化を知る上で重要である。本研究では、原始惑星の形成・分化史を探る目的で、隕石中のジルコン形成年代をNanoSIMSにて調べた。[B-1]火星隕石に記録された表層水の記録の復元:火星由来の隕石には、火星の表層水の挙動が記録されている。本研究では、火星の表層環境と水との関わりを解明する目的で、形成年代約2億年の若い火星隕石について、アパタイトのU-Pb年代・D/H比を調べた。[B-2]火星隕石に捕獲された大気成分の、希ガス同位体組成の解明:火星隕石は、火星脱出時の衝撃加熱で溶融した相(衝撃ガラス)中に火星大気を取り込む。衝撃ガラスには多数の気泡が確認されるが、気泡中のガス組成は十分に解明されていない。報告者は化学的に不活性な希ガスに着目し、火星大気組成の直接的な決定を目的に、火星隕石の捕獲大気を真空破砕分析・段階加熱分析にて調べた。研究実績の概要で述べた4項目について、それぞれの進捗状況を以下に報告する。[A-1]複数のユークライト隕石が持つU-Pb年代、D/H比を調べて、45.2億年前のベスタ地殻が水に乏しかったこと、一方で、約44ー41億年前のベスタ地表付近に水が供給された可能性があることを明らかにした。これまでの成果を、報告者が筆頭著者として国際隕石学会等で報告した他、国際学術誌への論文を執筆中である。[A-2]1個のメソシデライト隕石中に見つかった直径200ミクロン程度の大きなジルコンについて、U-Pb年代およびハフニウムータングステン(Hf-W)年代を、NanoSIMSによる局所分析で調べた。その結果、メソシデライト母天体の岩石ー鉄混合イベントが45.2億年以前に生じた事が明らかになった。NanoSIMSを用いた隕石ジルコンのHf-W年代分析は、本研究が世界で始めての取り組みである。この成果について、報告者が筆頭著者として国際学術誌Geophysical ResearchLettersに報告した。

[B-1]1個の若い火星隕石について、隕石アパタイトが持つU-Pb年代・D/H比を調べた。その結果、同一隕石中の異なる鉱物相で異なる固有のD/H比を持つ事が明らかになり、現在の火星が、太古の表層水を地下氷等の形で貯蔵している可能性が示された。この成果は報告者が筆頭著者として国際学術誌Geochemical Journalに報告した。[B-2]複数の火星隕石について、捕獲大気の希ガス同位体組成を段階加熱分析法・真空破砕分析法の組み合わせで調べた。その結果、火星大気は加熱分析では得られるが、破砕分析では得られず、衝撃ガラスの気泡には火星大気が濃集されていない事、大気の捕獲機構として新たなメカニズムを検討する必要がある事を明らかにした。これまでの成果を、申請者が国際会議等で報告した。本研究の目的は、[A]惑星形成前の原始惑星の集積&破壊過程と、[B]惑星(特に、火星)の表層水散逸を明らかにすることである。[A][B]を合わせ、地球型惑星の環境変動と、水などの揮発性物質との関わりを包括的に議論する。平成29年度までに得られた主な研究成果は以下のとおりである。[A]原始惑星の衝突進化史:小惑星ベスタなどを起源天体とする分化隕石は、地球形成前の、原始惑星が経験した天体衝突史、熱進化史を記録する。報告者は、二次イオン質量分析計(NanoSIMS)による局所分析法を開発、応用し、原始惑星由来の隕石の記録年代を調べた。これまでに、2つの隕石グループ(ユークライト、メソシデライト)を対象に、隕石中の特定鉱物の年代を明らかにし、原始惑星の天体衝突タイミングに制約を与えることに成功した。本成果の一部は既に国際学術誌に論文が掲載されている(Koike et al., 2017 GRL)他、報告者が筆頭論文を国際学術誌に投稿予定であり、数ヶ月以内の掲載が期待される。さらに、本成果を博士論文として纏めた結果、所属大学院・研究科から高く評価され、博士(理学)の認定と、研究奨励賞を授与された。[B]火星の表層水散逸史:火星は、太古には液体表層水(海洋)が存在したとされ、かつての湿潤環境から乾燥寒冷環境へ大規模な環境変動を経験した惑星である。火星から水が失われる過程は、含水鉱物(アパタイト等)の水素同位体比として記録される。報告者は、NanoSIMSによる局所分析法を用いて、火星隕石中のアパタイトが記録する水素同位体比と年代を調べ、火星の表層水散逸に制約を与えた(Koike et al., 2014, 2016 GJ)。更に、火星隕石が保持する火星大気組成を、バルクの加熱・破砕分析にて調べた。本成果は報告者が主著論文を国際学術誌に報告予定であり、数ヶ月以内の掲載が期待される。研究実績の概要で述べた4項目について、今後の推進方策を述べる。以下それぞれについて、得られた成果を国際会議・国際学術誌への査読付き論文として報告する。[A-1]小惑星ベスタの水の記録を包括的に理解するためには、より初生的な情報/最近の変成を記録する隕石試料をまんべんなく調べる必要がある。今後、様々なユークライト隕石のU-Pb年代・D/H比のデータセットを得、母天体の地殻形成ー変成史と水との関わりを議論する。[A-2]メソシデライト隕石はユークライト隕石と非常に近い年代を示す一方で、そのシリケイト部分は還元的で水に乏しいことが知られる。今後、メソシデライトのリン酸塩鉱物が持つU-Pb年代, D/H比を調べ、得られた結果を上記ユークライトと比較することで、太陽系初期の分化小天体に、水が供給/除去される過程の理解を目指す。[B-1]
有機材料による近赤外域多機能マイクロチップ光パラメドリック発振器の研究

本研究は、半導体レーザー(LD)励起共振器内部SHG型マイクロチップレーザーに有機非線形光学材料を組み合わせ、波長9001100nm領域の出力を自由に取り出すことを目指した超小型光パラメトリック発振器(OPO)システム開発を目的として実施され、以下のような知見を得た。[1]有機非線形材料の評価これまで、熱的、機械的に堅牢とされた有機金属CMTCの研磨、コーティング法を確立し評価を進めてきたが、損失が高いためOPO閾値以前に破壊が生じることが実験的に確認された。そこで、非線形光学定数が高い材料として、近年開発されたAANPの評価を行った。これまでに、色素レーザーを用いてパラメトリック発生の確認に成功している。[2]共振器内部SHG型Qスイッチマイクロチップレーザーの開発OPOの励起源となるLD励起共振器内部SHG型Nd:YVO_4マイクロチップレーザーの最適化を進めてきた。CMTC用に研究を行い532nm発振で、尖頭出力1.5kW、繰り返し400Hzの特性を共振器長25mm程度の小型構成で得ることに成功している。現在、AANP励起用に、マイクロチップレーザーをNdの1.3μm発振のSHGによる670nm発振に改造中である。以上、本研究を実施することにより、マイクロチップQスイッチレーザーと小型OPOの要素技術を確立した。