hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
RC発振器の結合系に見られる同期現象の解析とその応用に関する研究

これまで発振器の結合系に見られる相互同期現象について盛んに研究が行われてきた.近年この発振器の結合系をメモリやニューラルネットワークへ応用しようとする試みが報告されるようになった.報告者らはこれまでにRCウィーンブリッジ発振器を1つの抵抗で結合した回路に見られる同期現象を報告し,そのシステムが実用性の高い回路であるとして注目してきた.本研究はこのようなRC発振器の星形結合系をネットワーク状に結合したシステムを提案し,メモリやニューラルネットワークに応用していくことを目的としている.昨年度はオペアンプで構成されるウィーンブリッジ発振器の結合系を2次元格子状に拡張したネットワークを提案し,星形結合系と同様,3相および同相同期が見られ,各発振器の位相によってネットワーク内の各発振器が3個のクラスタに分類されるという現象を確認した.しかし,発振器をオペアンプで構成する場合,オペアンプに多数のトランジスタが含まれており,ICチップ化する場合にチップ面積の利用効率が悪くなるという問題点が考えられる.そこで本年度は,報告者らはウィーンブリッジ発振器をオペアンプを用いず,トランジスタ2個といくつかの抵抗とコンデンサのみで構成し,それらを1つの抵抗で星形結合したシステムを提案し,そこに見られる現象を調べた.また回路の動作の高速化のため,工学的に広く利用されている高周波発振器である,コルピッツ発振器の星形結合系を提案した.これらのシステムでは,オペアンプを用いたシステム同様,各発振器の位相がずれて同期するような現象が見られるため,初期状態の変化によって多くの安定な異なる位相状態を得ることができる.特にコルピッツ発振器を用いたシステムでは回路の高速化や小型化が実現できた.したがって,本システムはニューラルネットワークやメモリへの応用に有用であることが確認された.これまで発振器の結合系に見られる相互同期現象について盛んに研究が行われてきた.近年この発振器の結合系をメモリやニューラルネットワークへ応用しようとする試みが報告されるようになった.報告者らはこれまでにRCウィーンブリッジ発振器を1つの抵抗で結合した回路に見られる同期現象を報告し,そのシステムが実用性の高い回路であるとして注目してきた.本研究はこのようなRC発振器の星形結合系をネットワーク状に結合したシステムを提案し,メモリやニューラルネットワークに応用していくことを目的としている.そこで本年度はまずこれまでに提案した,オペアンプで構成されるウィーンブリッジ発振器の結合系を2次元格子状に拡張したネットワークを提案し,そこに見られる同期現象を調べた.本システムでは,星形結合系と同様,3相および同相同期が見られ,各発振器の位相によってネットワーク内の各発振器が3個のクラスタに分類されるという現象を確認した.しかし,発振器をオペアンプで構成する場合,オペアンプに多数のトランジスタが含まれており,ICチップ化する場合にチップ面積の利用効率が悪くなるという問題点が考えられる.そこで報告者らはウィーンブリッジ発振器をオペアンプを用いず,トランジスタ2個といくつかの抵抗とコンデンサのみで構成し,それらを1つの抵抗で星形結合したシステムを提案し,そこに見られる現象を調べた.本システムでは,オペアンプを用いたシステム同様,各発振器の位相がずれて同期するような現象が見られるため,初期状態の変化によって多くの安定な異なる胃そう状態を得ることができる.したがって,本システムはニューラルネットワークやメモリへの応用に有用であることが確認された.これまで発振器の結合系に見られる相互同期現象について盛んに研究が行われてきた.近年この発振器の結合系をメモリやニューラルネットワークへ応用しようとする試みが報告されるようになった.報告者らはこれまでにRCウィーンブリッジ発振器を1つの抵抗で結合した回路に見られる同期現象を報告し,そのシステムが実用性の高い回路であるとして注目してきた.本研究はこのようなRC発振器の星形結合系をネットワーク状に結合したシステムを提案し,メモリやニューラルネットワークに応用していくことを目的としている.昨年度はオペアンプで構成されるウィーンブリッジ発振器の結合系を2次元格子状に拡張したネットワークを提案し,星形結合系と同様,3相および同相同期が見られ,各発振器の位相によってネットワーク内の各発振器が3個のクラスタに分類されるという現象を確認した.しかし,発振器をオペアンプで構成する場合,オペアンプに多数のトランジスタが含まれており,ICチップ化する場合にチップ面積の利用効率が悪くなるという問題点が考えられる.そこで本年度は,報告者らはウィーンブリッジ発振器をオペアンプを用いず,トランジスタ2個といくつかの抵抗とコンデンサのみで構成し,それらを1つの抵抗で星形結合したシステムを提案し,そこに見られる現象を調べた.また回路の動作の高速化のため,工学的に広く利用されている高周波発振器である,コルピッツ発振器の星形結合系を提案した.これらのシステムでは,オペアンプを用いたシステム同様,各発振器の位相がずれて同期するような現象が見られるため,初期状態の変化によって多くの安定な異なる位相状態を得ることができる.特にコルピッツ発振器を用いたシステムでは回路の高速化や小型化が実現できた.したがって,本システムはニューラルネットワークやメモリへの応用に有用であることが確認された.
パンルヴェ方程式の数理

本研究の課題目的は,パンルヴェ方程式に関する数学,数理物理学,工学の広い立場からの研究を押し進めるための我が国における研究センターを構築するために,特定領域研究(重点領域研究)の領域申請を目指して企画調査を行うことである。そのために,研究代表者は研究分担者を中心として,第一に研究の現状と将来性を把握すること,第二に特定領域研究の領域申請を具体的に行うための準備を進めること,の目的で,本年度6月14日,及び8月5日の二回にわたり,東京大学において会合を開催した。その結果,本年度12月14日から17日の4日間,熊本大学において関連する各方面の研究者が可能な限り一同に会して研究の現状を明らかにするための会議を開催することとした。この決定に基づき,各研究分担者は多方面との連絡調整をおこない,その結果をもとに,上記熊本大学における会議を予定通り実行した。但し,この会合では,最新の研究発表を行うことではなく,研究の現状と将来性について紹介し,それらについて共通の理解を得ることを目的にした。その結果,本研究課題を特定領域研究に領域申請することは重要であり,早急に進めることが確認されたが,完全を期すため,1998年度の申請を目指して準備を続けることとした。また,研究代表者は本研究課題の海外における状況を調査するため,研究分担者の一人とともに,この分野の研究がもっとも盛んであるフランスにおいて調査を行った。これらの成果は,特定領域研究の領域申請にまとめて生かされるべきものである。
麻痺手不快臭の発生要因と効果的な援助方法に関する研究

療養型病院に入院中の片麻痺手を持つ患者を対象に、両手掌部の細菌数・ATP値・発汗量・におい・表面温湿度・皮膚pH値を石けん手浴の前後、経時的に測定した。石けん手浴直前の麻痺手の手掌部は健手に比べて細菌数・ATP値・皮膚pH値が高く、発汗量では両手掌部に差がみられなかった。また、拘縮のある麻痺手の手掌部のにおいは健手に比べて高い傾向がみられた。細菌数・ATP値・皮膚pH値・においの経時的な変化では、石けん手浴直後に低値を示し、24時間後、48時間後と徐々に増加し、72時間後には石けん手浴直前と同程度であった。麻痺発症後の期間が長いほど細菌数・ATP値は健手に比べて麻痺手で高値を示し、ADLが低く拘縮が強いほどにおい・手掌部表面湿度・pH値が高値であった。以上のことより、麻痺手不快臭の発生は麻痺手の拘縮状態・表面湿度・pH値に関連があることが明らかになり、石けん手浴を23日に1回以上行うことで不快臭の発生を抑制できることが示唆された。近年、高血圧の治療や予防の啓蒙が進歩し、急激な経過で死亡する脳出血の減少と死亡率の低い脳梗塞の増加が報告されている。脳血管疾患後遺症は介護が必要となった原因の約3割を占めており、この様な患者の療養生活を快適に整える援助方法を検討することは急務である。片麻痺患者の麻痺手に健手にはない独特の不快臭を伴う事が多いことに疑問を感じた。ヒトの皮膚は外部刺激からの防御のため弱酸性の皮脂膜で覆われており、この皮脂膜が時間とともに脂肪酸に変化して皮膚表面がアルカリ性に傾くことで細菌が繁殖しやすい環境になる。不快臭は細菌によるこの脂質の分解作用によって発生すると考えられている。そこで、麻痺手の手掌部環境(特に皮膚ATP値・皮膚pH値)に着目し、不快臭増悪の原因や条件の明確化、および、それら不快臭増悪因子を除去するための援助方法の検討を目的とした調査を実施中である。平成22年度は、麻痺手の清潔に関する実態や援助方法の現状把握のため、資料収集、研修会参加、他研究者からの教授、施設の見学などを行った。資料収集においては、麻痺手だけでなく健常者の手指衛生や汚染度に関する研究も収集し、片麻痺患者の麻痺手と健手における清潔度の相違や片麻痺患者と健常者の手の清潔度の相違、麻痺手不快臭に対する援助の現状を把握した。また、研修会では嗅覚機能や脳の構造についての解剖形態学的知見も得ることができた。他研究者からは、皮膚ATP値・皮膚pH値の測定などデータ収集技法の教授を受け、実験手順の再考を行った。それらをもとに数名の予備調査を実施し、調査方法の修正を行った。平成23年度は、倫理的配慮のもと、修正した調査方法にて健常者の手掌部環境の実態調査および麻痺手不快臭の増悪因子の増殖状況と麻痺手不快臭の発生状況を経時的に検証し、先行研究にはほとんど見られない安価で簡便な石けんを用い、明確になった増悪因子や状況に応じた援助方法を検討する。本研究では、片麻痺患者の麻痺手に健手にはない独特の不快臭を伴う事が多いことに疑問を感じ、麻痺手不快臭増悪の原因や条件の明確化および不快臭増悪因子を除去するための効果的な援助方法の検討を目的に、麻痺手の手掌部の皮膚ATP値・皮膚pH値に着目して調査を進めている。平成23年度は、健康成人20名を対象に、両手掌部の細菌数・におい・皮膚表面温湿度・皮膚ATP値・皮膚pH値を、石けん手浴の前後から経時的に測定した。細菌数は、拭き取り検査用滅菌綿棒「ふきふきチェックII(栄研化学株式会社)で両手掌部をそれぞれ拭き取って細菌を採取し、ペトリフィルムTM培地(3M社)にて35°C・24時間培養後、形成されたコロニー数をカウントした。においは、ポータブル型ニオイセンサXP-329IIIR(新コスモス電機株式会社)で両手掌部をそれぞれ2分間測定し、併せて6段階臭気強度表示法と9段階快不快度表示法でも評価した。皮膚温湿度は、Testo 635-1プロフェッショナルクラス温湿度計(株式会社テストー)にて計測した。

皮膚ATP値は、ATPふき取り検査器ルミテスターPD-20(kikkoman社)にて測定した。皮膚PH値は、皮膚・頭皮用pH計MJ-120(株式会社佐藤商事)を用いて測定した。また、両手掌部への清潔行動の実施状況を対象者の申告にて情報収集した。現在、収集したデータの取りまとめと分析を行っている。平成24年度は、倫理的配慮のもと、片麻痺手を持ち保清に介助を要する入院療養中の患者を対象に麻痺手不快臭の増悪因子の増殖状況と不快臭の発生状況を経時的に検証し、これまでに得られた健康成人の手掌部環境の結果をふまえ、明確になった増悪因子を除去するための効果的なケア方法や頻度を検討する。そして、検討した援助方法を実施し、その妥当性と有効性を検証する。平成24年度は、倫理的配慮のもと、片麻痺手を持ち保清に介助を要する入院療養中の患者を対象に麻痺手不快臭の増悪因子の増殖状況と不快臭の発生状況の経時的な検証と、これまでに得られた健康成人の手掌部環境の結果をふまえ、明確になった増悪因子を除去するための効果的なケア方法や頻度の検討に取り組んだ。療養型病院に入院中の片麻痺手を持つ患者を対象に、両手掌部の細菌数・ATP値・発汗量・におい・表面温湿度・皮膚pH値を石けん手浴の前後、経時的に測定した。石けん手浴直前の麻痺手の手掌部は健手に比べて細菌数・ATP値・皮膚pH値が高く、発汗量では両手掌部に差がみられなかった。また、拘縮のある麻痺手の手掌部のにおいは健手に比べて高い傾向がみられた。細菌数・ATP値・皮膚pH値・においの経時的な変化では、石けん手浴直後に低値を示し、24時間後、48時間後と徐々に増加し、72時間後には石けん手浴直前と同程度であった。麻痺発症後の期間が長いほど細菌数・ATP値は健手に比べて麻痺手で高値を示し、ADLが低く拘縮が強いほどにおい・手掌部表面湿度・pH値が高値であった。以上のことより、麻痺手不快臭の発生は麻痺手の拘縮状態・表面湿度・pH値に関連があることが明らかになり、石けん手浴を23日に1回以上行うことで不快臭の発生を抑制できることが示唆された。平成23年度の研究目的を、a)健康成人における手掌部環境の経時的な検証、b)片麻痺患者の麻痺側手掌部環境の経時的な検証、c)a)とb)より明確になった不快臭発生要因を除去するための効果的な援助方法の検討としていたが、達成できたのはa)のみである。これは、予備調査と測定指標・測定回数(時期)・測定方法など実験手順の再考を予想以上に行ったことが原因であると考える。24年度が最終年度であるため、記入しない。実験手順の再考を繰り返した結果、当初の計画より測定指標の種類と測定回数(時期)を厳選した。これに伴い、実験および分析時間の短縮が予測される。また、本年度は研究の調査対象施設への依頼や研究対象者の選定を既に終えており、すぐに調査を開始できる体制となっている。以上のことより、遅れを取り戻し、当初の計画通りに研究を遂行することができると考える。
DNA機能化マイクロゲル構造体によるセルフアセンブリ

遠心機による高重力環境下において,マイクロハイドロゲル構造体の作製法を開発した.そのマイクロハイドロゲル構造体を利用して,(1)表面の分子修飾可能なオイルフリーなゲル表面の維持,(2)マルチバレル管を利用することでのハイドロゲル構造体の異方化・内部区画化,(3)磁気ナノビーズと細胞の同時封入によるゲル構造体の機能化,(4)外部磁場に応答することによるゲル構造体のマイクロセルフアセンブリ,を達成した.遠心機による高重力環境下において,マイクロハイドロゲル構造体の作製法を開発した.そのマイクロハイドロゲル構造体を利用して,(1)表面の分子修飾可能なオイルフリーなゲル表面の維持,(2)マルチバレル管を利用することでのハイドロゲル構造体の異方化・内部区画化,(3)磁気ナノビーズと細胞の同時封入によるゲル構造体の機能化,(4)外部磁場に応答することによるゲル構造体のマイクロセルフアセンブリ,を達成した.本申請課題の目的は、DNAで表面修飾されたマイクロハイドロゲル構造体(パーツ)を用い,「パーツ間の高い結合選択性」や「可逆的なパーツ結合の制御」,また「DNA分子演算の結果のパーツ間結合への反映」といった高次機能を有するマイクロセルフアセンブリシステムを実現することである.このシステムの実現を通じ,ナノスケールからマイクロ・ミリスケールの階層的な自己組織化システムの構成法の創生を目指す.上記の目的のため、本年度はまず遠心器を用いてマイクロデバイスに高重力をかけ、その際の物理現象を利用して、マイクロサイズのゲルビーズを作成する手法の開発を行った。具体的には、先端が20-150um程度のガラス管を遠心チューブの中に固定する装置を作成し、ガラス管内にアルギン酸ナトリウムを充填し、遠心チューブ下の塩化カルシウム溶液に打ち出すことで、オイルや紫外線を用いずに均一直径のゲルビーズの作成に成功した。作成したゲルビーズは、直径が20-200um程度であった。また、ガラス管先端を塩化カルシウム溶液表面に浸けることにより、ビーズ形状ではなく、ファイバー形状のアルギン酸のマイクロゲル構造が得られることも、見いだした。また、1つのビーズの構成や表面に、違う材料を利用することを可能とするため、ガラス管内部が2つに仕切られているシータ管でも、ゲルビーズの試作を行った。その結果、ヘテロな材料からなるヤヌスゲルビーズの作成に成功した。これによりセルフアセンブリのパーツとしてゲルビーズを利用する際、ゲルビーズ表面の選択的な化学修飾が可能になることが期待できる。さらに本手法を利用してゲルビーズ作成の際、蛍光-ズや磁気ビーズ、細胞等の封入にも成功した。(1)マルチバレル管の導入による区画化されたハイドロゲルビーズの構築セルフアセンブリするハイドロゲルユニットに異方性や選択特異性を持たせるために,ビーズ内部および表面に異種類の材料を区画化して配置することに成功した.具体的には,ガラスキャピラリーを複数種類(3つ,4つ,6つなど)束ねたマルチバレル管を用い,それぞれのキャピラリーに異なる材料(異なる蛍光波長を持つ)ナノビーズを封入し,最大6区画までビーズ内に非対称的な材料の配置を行うことに成功した.この成果は,材料科学・工学で最も権威のある国際誌であるAdvanced Materialsに掲載され,またマイクロ加工と化学システムの国際会議である,microTASにおいても口頭発表に採択された.(2)ヤヌスゲルによる磁気ビーズと細胞の同時封入の実現区画化技術の応用として,いままで同時封入が難しかった磁気に応答するナノビーズと,生体材料の代表である細胞。(Jurkat)の同時封入に成功した.封入後に細胞の生死判定を行ったところ,90%の高い生存率で細胞が生きていることが判明した.これは,従来のゲルへの細胞封入に関する生存率を凌ぐ高い値であり,また同時に磁気ビーズという,いままで細胞との同時封入が難しかった材料との共在を実現できた.(3)外部磁場による磁気ビーズ・細胞同時封入ゲルビーズのセルフアセンブリ上記のビーズを溶液中で外部磁場内に置くことにより,ハイドロゲルマイクロビーズのセルフアセンブリを実現した.封入した磁気ビーズは外部磁場に応答し,ビーズ同士が磁場方向に一直線にならぶ「パールチェーン」構造が観察できた.これにより,遠心器を利用した新規のシステムによって作成された機能的なハイドロゲルビーズを,外部環境に応答する形で自己組織化されるという,当初の目的が達成された.
遺伝暗号リプログラミング法を活用したペプチドナノ構造体の翻訳合成

生体膜は、一般にペプチドやタンパク質、核酸といった分子量の大きく親水性が高い物質を透過させない。膜透過性を目指す医薬品開発においては、これが非常に大きな障害になっている。当研究室では、多様な人工アミノ酸をtRNAに結合させる「フレキシザイム」技術、そしてこれを基盤としたペプチドの翻訳合成・修飾・スクリーニングに関する総合技術「RAPIDシステム」を開発している。もし、このRAPIDシステムのスクリーニングプロセスに、膜透過性に対する選択圧を加えることができれば、ペプチド創薬の開発は大きく加速することになる。そこで私は、将来的なRAPIDシステムへの統合を踏まえつつ、新規のマイクロアレイ化した人工脂質二重膜の作製技術の開発を行った。基板上に大量に人工脂質二重膜を集積する技術はこれまでに確立されておらず、本手法の開発は多方面にも大きな影響を与えると予想される。脂質二重膜のマイクロアレイ化へのアプローチとして、ガラス基板上にフォトリソグラフィ技術を用いて、疎水-親水のパターニングを行い、その各パターン上に平面脂質二重膜を形成することを目指した。ガラスデバイス上にフローセルを組み、フローシステムを用いて平面脂質二重膜を作成した。各種条件を検討した結果、水溶液→油溶液→水溶液の順に適した流速で展開することにより、これまでにない高効率で人工脂質二重膜を作製できることが明らかになった。この人口脂質二重膜に、αヘモリシンを導入したところ、αヘモリシンのチャネルを通って蛍光色素が拡散して行く様子が観測され、今回作製した脂質二重膜が、天然の膜タンパク質が活性を持つのに十分な、精度の高い均質な膜であることが示された。本系は、天然リン脂質分子を用いることができ、また界面活性剤に対しても十分な安定性を持つことがわかった。研究計画を達成する上でまず重要となるのが、今回報告した人工脂質二重膜の安定的な形成である。今回、この要素技術を疎水一親水パターニングを行ったガラスデバイスを用いることにより達成できた。今後、このデバイス上に大量生成した平面視質二重膜を用いて、研究を展開していく予定である。今後の研究としては、今回開発した人工脂質二重膜のマイクロアレイを活用し、2つの方向へ展開する予定である。ひとつは、安定性の高い脂質二重膜ガラスチャンバーの利点を活用した膜タンパク質の定量的活性評価。もうひとつは、大量のチャンバーを利用した、ペプチドの膜透過性の評価の方向である。これに関しては、最終的にはデバイス上でのペプチドライブラリのセレクションへと繋げて行きたいと考えている。
分割外ダイアフラム形式の柱梁接合部と間柱型ダンパーを組み合わせた制震構造の開発

低コストで信頼性の高い建築鋼構造システムを供給し,大地震に対して建物の継続使用性を確保するために,分割外ダイアフラムと間柱型ダンパーを組み合わせた制震構造を開発し,その設計法を構築することを目的とする.平成20年度は,分割外ダイアフラムを用いた柱梁部分架構の弾塑性挙動を実験的に検討し接合部設計法を構築した.また,間柱型ダンパーの単体実験および耐震補強後の骨組載荷実験で得られた挙動を追跡できる力学モデルについて再検討した.高力ボルト接合部の高すべり係数化に関する研究も継続して実施した.平成20年度の研究成果は以下のようにまとめられる.・外ダイアフラムを用いた角形鋼管柱梁接合部の設計法:(1)外ダイアフラムを用いた角形鋼管柱梁接合部の設計法を構築した.(2)分割外ダイアフラムを用いた部分架構実験より,提案する接合部設計法および耐力評価法が妥当であることを確認した.(3)提案する設計条件式を満足するように接合部を設計すれば,接合部局部変形に起因する梁の剛性低下は小さく,梁の剛性評価において梁端を剛接と仮定できる.・間柱型ダンパーの力学モデル:(4)前年度に間柱型ダンパーの力学特性を剛性マトリクスにより定式化したものの,非常に煩雑な数式となり実用的ではない。そこで間柱型ダンパこをより単純かつ精度が確保できるモデル化を提案し,その有効性を間柱型ダンパー単体および鋼構造骨組に組み込んだ間柱型ダンパーの静的増分解析により示した.ただし,ダンパーのより詳細なエネルギー吸収性能評価には,シヤパネルに精密な履歴モデルを導入することが必要である.・高すべり係数化に関する研究:(5)前年度実施めすべり試験より,安定して高いすべり係数(0.7以上)を確保するための溶射条件が概ね明らかとなっている.本年度はさらに補充すべきパラメータを検討し,追加試験を実施した.具体的には,施工現場で起こりうる事象やすべり係数の劣化要因である.追加パラメータに関する実験結果もふまえて総合的に判断すると,アーク溶射により300μm以上の溶射皮膜厚を確保すれば,0.7以上のすべり係数が発揮できることを確認した.低コストで信頼性の高い建築構造システムの供給し,大地震に対して建物の継続使用性を確保するために,分割外ダイアフラムと間柱型ダンパーを組み合わせた制震構造を開発し,その設計法を構築することを目的として,主に分割外ダイアフラム形式柱梁接合部の弾塑性挙動ならびに,既存鋼構造建物に耐震補強として間柱型ダンパーを組み込んだ骨組の全体挙動について実験的・解析的に検討した.平成19年度の研究成果は以下のようにまとめられる.1.分割外ダイアフラム形式角形鋼管柱梁接合部の弾塑性挙動:(1)分割外ダイアフラム接合部の引張実験より,従来の外ダイアフラム同等の力学性能を有することを確認するとともに,提案した設計式の妥当性を確認した.(2)分割外ダイアフラムを有する柱梁部分架構の繰返し載荷実験を行い,柱梁接合部に曲げモーメントとせん断力が作用する揚合にも,提案した設計式が適用できることを示した.2.既存鋼構造建物に耐震補強として間柱型ダンパーを組み込んだ骨組の全体挙動:(3)間柱型ダンパーによる既存鋼構造建物への耐震補強法を提案した.さらに,ダンパーの組立から既存鋼構造建物への取付にいたるまでの一連の作業を滞りなく進められることを,施工実験を通じて実証した.(4)骨組の全体挙動は概ね設計通りの結果(間柱型ダンパーの降伏:層間変形角1/500rad,既存鋼構造建物の梁降伏:層間変形角1/100rad)を示し,層間変形角1/50radまで安定した履歴性状を呈した.また,スラブのひび割れ等の軽微な損傷は認められたものの,耐力低下を引き起こすような現象は生じず,接合部の設計は妥当であったと考えられる.(5)間柱型ダンパーを一本の曲げせん断軸力材にモデル化し,その力学特性を剛性マトリクスにより定式化した.柱・梁を曲げせん断棒,接合部をパネルにモデル化した既存鋼構造建物に上記ダンパーの剛性マトリクスを組み込んで解析した結果,各載荷振幅でのダンパーの最大耐力,最大変形を概ね捉えられることがわかった.低コストで信頼性の高い建築鋼構造システムを供給し,大地震に対して建物の継続使用性を確保するために,分割外ダイアフラムと間柱型ダンパーを組み合わせた制震構造を開発し,その設計法を構築することを目的とする.平成20年度は,分割外ダイアフラムを用いた柱梁部分架構の弾塑性挙動を実験的に検討し接合部設計法を構築した.また,間柱型ダンパーの単体実験および耐震補強後の骨組載荷実験で得られた挙動を追跡できる力学モデルについて再検討した.高力ボルト接合部の高すべり係数化に関する研究も継続して実施した.平成20年度の研究成果は以下のようにまとめられる.・外ダイアフラムを用いた角形鋼管柱梁接合部の設計法:(1)外ダイアフラムを用いた角形鋼管柱梁接合部の設計法を構築した.(2)分割外ダイアフラムを用いた部分架構実験より,提案する接合部設計法および耐力評価法が妥当であることを確認した.(3)提案する設計条件式を満足するように接合部を設計すれば,接合部局部変形に起因する梁の剛性低下は小さく,梁の剛性評価において梁端を剛接と仮定できる.・間柱型ダンパーの力学モデル:

(4)前年度に間柱型ダンパーの力学特性を剛性マトリクスにより定式化したものの,非常に煩雑な数式となり実用的ではない。そこで間柱型ダンパこをより単純かつ精度が確保できるモデル化を提案し,その有効性を間柱型ダンパー単体および鋼構造骨組に組み込んだ間柱型ダンパーの静的増分解析により示した.ただし,ダンパーのより詳細なエネルギー吸収性能評価には,シヤパネルに精密な履歴モデルを導入することが必要である.・高すべり係数化に関する研究:(5)前年度実施めすべり試験より,安定して高いすべり係数(0.7以上)を確保するための溶射条件が概ね明らかとなっている.本年度はさらに補充すべきパラメータを検討し,追加試験を実施した.具体的には,施工現場で起こりうる事象やすべり係数の劣化要因である.追加パラメータに関する実験結果もふまえて総合的に判断すると,アーク溶射により300μm以上の溶射皮膜厚を確保すれば,0.7以上のすべり係数が発揮できることを確認した.
大気圧非平衡パルスプラズマを用いたメタンから含酸素液体燃料の直接合成

これまでの研究結果より、火花放電を用いてメタンの活性化を行った場合、非常に高いエネルギー効率でメタンをアセチレンへ転換できることが明らかとなったが、本研究で目的とするメタノールのような含酸素液体化合物の合成に必要なメチルラジカルの生成には不向きであることがわかった。一方で、誘電体バリア放電を用いてメタンの活性化を行った場合、エタンの生成物選択性が非常に高く、大量のメチルラジカルを経由していることが示唆された。また、火花放電を用いて水蒸気の活性化を行った場合、非常に強いOHラジカルに由来する発光を確認することが出来、誘電体バリア放電では難しい水蒸気からのOHラジカル生成が可能であることがわかった。そこで、両プラズマを同一の反応器内で、かつラジカルが消滅しないように出来る限り近接した領域で発生させ、火花放電側には水蒸気を、誘電体バリア放電側にはメタンを供給し、OHラジカルとメチルラジカルのカップリングによるメタノール直接合成を試みた。その結果、実験条件により、メチルラジカルの供給が律速の場合は大量のOHラジカル供給による水蒸気改質反応が進行し、CO_xが主生成物であったのに対し、OHラジカルの供給が律速の場合は、誘電体バリア放電の結果同様、エタンが主生成物であった。さらに、両ラジカルの供給がバランスした条件では、メタノールの生成速度が非常に高くなり、メタン-水からのメタノール直接合成に成功した。まだまだエネルギー効率に問題はあるものの、本反応は熱力学的には進行し得ない反応であり、非平衡プラズマの特性を充分に活用した反応系であると考えられる。上記研究課題を遂行するにあたり、エネルギー効率が高く、かつ反応選択性の高いプラズマ場を形成する必要がある。本研究において注目したのは、火花放電である。火花放電は、反応性が非常に高い熱プラズマであるアーク放電への過渡的状態であり、これをパルス幅1μS以下で制御してやることにより、非平衡プラズマの形成が可能となる。まず本研究において、直流高圧電源を作成し、パルス周波数50Hz、パルス幅500ns、パルス電流ピーク値20-30Aで安定に持続する火花放電場の形成に成功した。この火花放電の反応特性を明らかにするため、メタンのみを供給した場合の反応特性を、非平衡プラズマの一種である、誘電体バリア放電、コロナ放電、火花放電の三種類で比較検討行った。その結果、火花放電は他の二種類の放電形式と比較して、非常に高い反応性と選択性を示した。反応性については、1Jの投入エネルギーで何μmolのメタンを転換できるかを示す、転換率(μmol/J)で評価した。転換率は誘電体バリア放電、コロナ放電では同等であり、0.2μmol/Jであったが、火花放電においては最高で2.1μmol/Jに達した。また、火花放電は反応選択性も非常に高く、反応条件によらず選択率90%程度でアセチレンが生成する。このときのアセチレン製造コストは12.1kWh/kg-C_2H_2であり、これは従来アセチレン合成プロセスとして工業化されているHuelsプロセスと同等である。また、発光分光分析においても、三種類のプラズマ場に大きな違いが確認できた。誘電体バリア放電では、CHラジカルの回転スペクトルのみが非常に強く発光するのに対し、コロナ放電では、放電チャンネル内に析出する炭素による連続光がCH回転スペクトルの他に確認できた。一方火花放電においては、発光種が異なっており、H原子のBalmer系列と原子状炭素による発光が非常に強かった。このことからも、火花放電は非常に反応性が高く、また反応パスも他の方法とは異なり、メタンから炭素原子と水素原子に分解していることが明らかとなった。最後に、火花放電の反応性の高さが電子衝突によるものか、ガス温度の上昇によるものかを明らかにするため、CH回転スペクトルより、放電チャンネル内のガス温度を見積もった。その結果、火花放電のガス温度は、他の方法と比較しても低く、メタン気流中では400-450K程度であることが明らかとなった。昨年度の研究により、火花放電を用いたメタン転換反応は、バリア放電およびコロナ放電を用いた反応と比較してエネルギー効率が非常に高く、アセチレンの選択的合成が可能であることが明らかとなった。メタンの分解機構は、発光分光分析の結果から、原子状炭素まで解離している可能性が高く、上記課題反応を進行させるためには不適であると考えられる。しかしながら、電子衝突による水分子解離反応のエネルギー閾値はメタンのそれと同程度であることから、火花放電は水分子解離による活性種生成には効果的である。実際、水蒸気とアルゴンを混合したガスに火花放電を行い、発光分光分析を行った結果、306nm付近にOHによる発光を確認することに成功した。ただ、アルゴンガス中に含まれる不純物程度の水であっても、ペニング電離によりOHが非常に強く発光することも明らかになり、OH発光スペクトルから水分子解離の証明、活性種の定量分析は困難であった。これに対し、ペニング電離では全く発光を示さなかった水素原子によるH Balmer系列の発光が水を導入することにより劇的に強くなることを見出し、これにより火花放電により水分子が解離しOH、H、O^*というような活性種を生成できることを証明した。これらの結果をふまえ、二重管反応器を作製し、火花放電により水分子のみを活性化し、生成した活性種と中性メタン分子を反応させることにより含酸素化合物の合成が可能かどうかを検討した。

ラジカル供給条件は決して最適なものではないものの、室温においてもメタンの酸化反応が進行し、一酸化炭素、二酸化炭素の他に、ホルムアルデヒド、メタノールといった、含酸素液体化合物の生成を確認した。今後、メタンからメチルラジカルを効率的に生成する機構と組み合わせることで、選択率および収率の向上を目指す。これまでの研究結果より、火花放電を用いてメタンの活性化を行った場合、非常に高いエネルギー効率でメタンをアセチレンへ転換できることが明らかとなったが、本研究で目的とするメタノールのような含酸素液体化合物の合成に必要なメチルラジカルの生成には不向きであることがわかった。一方で、誘電体バリア放電を用いてメタンの活性化を行った場合、エタンの生成物選択性が非常に高く、大量のメチルラジカルを経由していることが示唆された。また、火花放電を用いて水蒸気の活性化を行った場合、非常に強いOHラジカルに由来する発光を確認することが出来、誘電体バリア放電では難しい水蒸気からのOHラジカル生成が可能であることがわかった。そこで、両プラズマを同一の反応器内で、かつラジカルが消滅しないように出来る限り近接した領域で発生させ、火花放電側には水蒸気を、誘電体バリア放電側にはメタンを供給し、OHラジカルとメチルラジカルのカップリングによるメタノール直接合成を試みた。その結果、実験条件により、メチルラジカルの供給が律速の場合は大量のOHラジカル供給による水蒸気改質反応が進行し、CO_xが主生成物であったのに対し、OHラジカルの供給が律速の場合は、誘電体バリア放電の結果同様、エタンが主生成物であった。さらに、両ラジカルの供給がバランスした条件では、メタノールの生成速度が非常に高くなり、メタン-水からのメタノール直接合成に成功した。まだまだエネルギー効率に問題はあるものの、本反応は熱力学的には進行し得ない反応であり、非平衡プラズマの特性を充分に活用した反応系であると考えられる。
日本近代文学との同時代性より見たる中国近現代文学の諸流派に関する総合研究

初年度に<作業仮説>を設定し、第二年度にこれを修正し、第三年度に一応時代区分と流派別の大枠を定め「中国近現代文学史要網」の第一次草案をまとめ上げることが当初の計画であった。これに従って、を進行させたが、主として研究代表者の病気のためかなり遅れを生じた。(A)研究組織一、二年度に一応定めた時代区分に従ってグループをつくり、分担を定めた。(B)基礎資料の収集と整理初年度から進めて来た「日本で入手出来ない雑誌等の複製」については、中国側の事情で遅れていたが、本年度末に至って漸くその第一回が出版され(窓口は内山書店)、購入することとなった。(様式1の購入物品明細書参照)。「文芸理論関係文献目録」の作成は中止した。(C)研究会とシンポジウム「計画調」に記載した通り2回の研究会と1回のシンポジウムを開いた。(1)7月9日「新時期文学の理論と作品をめぐって」(許子東)(2)12月14日「十五年戦争と日中文学」(山田敬三他)(3)3月3031日「シンポジウム・中国近代文学研究の問題点」(D)国際交流第1回研究会には許子東氏(華東師範大学)、第2回研究会には呂元明氏(東北師範大学)他の参加を得、学術上の交流を深めた。1.研究体制の整備;中国近現代文学研究の新しい段階に対応するため、本総合研究では可能な限り全国的な研究組織を作った。さらに研究会には出来る限り広く若手の研究者にも参加を呼びかけ、また三回の中国学界代表団にも組織的に対応し数回の研究会シンポジウムを持ち、それらを通して日本文学研究者とも交流を強め、相互交流の場を作る第一歩を固めた。2.基礎資料の組織的収集・出版;本邦未見の雑誌等基礎資料の組織的な収集のため、本研究組織を窓口として広くアンケート調査を行なって必要度の高い資料の目録を作り、これに基づいて書店を通じ中国側と交渉、昭和63年度までに約40種の雑誌を日中共同出版の形で複製する企画を進めている。3.研究会等;中国近現代文学史全体を見直し新しい〈作業仮説〉を作るという初年度の目標を達成するため、5回の全体会(メンバー以外の若手研究者も参加)と、中国学者を迎え各地で7回の国際学術交流の場を組織した。(1)4月,中国社会科学院文学研究所現代文学代表団(馬良春団長)を迎え「分期問題・「流派研究等中国学界の現状をめぐり、東京2回その他3回のシンポジウム・講演会等を実施。(2)7月,全体会で仮りに分期を定め役割分担を確定。(3)8月,全体会で「流派研究(大田)「分期問題(伊藤)の報告を中心に討議。(4)10月,竹内,丸山,木山,伊藤が魯迅紀念国際学術討論に参加,講演(北京)。相浦が当代文学討論会(上海)に参加。(5)12月,郭洙若著作編輯委員会代表団(馬良春団長)を迎え、「研究方法論「分期等の問題をめぐる研究会を開催。(6)2月,松永正義氏を招き「八十年代の"台湾意識"をめぐり広くアジアの文学状況を考え、(7)3月末,年度の総括として一泊で全体会を開き、伊藤,丸山,祖父江編『近代文学における日本と中国』,丸山「中国現代文学研究の視点・枠組みを考えるを中心に今後の課題を検討した。本年度の研究実施計画は「前年度に設定した《作業仮説》に基づき,各流派別に実証研究を進める」(申請書)ことであった.(具体的には以下3項目. )〔I〕基礎資料の収集と整理,出版(1)現在日本で入手できない中国雑誌紙の覆印出版.再度調査を実施,『覆印希望雑誌目録』(約75種)を作成し,内山書店を通じて上海の出版社から出版の段取りをつけた.(2)郭沫若の亡命中の書簡(田中慶太郎他宛約230通)の複写,解読,中文への翻訳等の作業を完成,郭著作編輯出版委員会(中国社会科学院)との合作で北京で出版を準備中.(3)郁達夫研究資料目録並年譜の清書完了,出版準備中.〔II〕研究会・シンポジウム(《仮設》の検討は,当初計画より若干後れ総論部分と清末ー五四期ー三十年代までの討議を実行. )(1)7月4日「外国における魯迅研究」(中国社会科学院戈宝權氏)(2)9月19日シンポジウム「中国現代文学研究の新局面」(報告I「魯迅研究の当面の諸問題」魯迅博物館王得后氏,報告II「五四以来の中国小説諸流派」北京大学厳家炎氏.討論者;佐治俊彦,是永駿,藤井省三他)(3)9月27日「1930年代の上海」(報告I「上海のユダヤ人」関西大学山下肇氏報告II「現代文学史の舞台としての上海」東京大学丸山昇)(4)12月13日「清末五四期の諸問題」(報告I「清末の言語論」一橋大学木山英雄.報告II「五四期のアメリカ留学生社会」神戸大学山田敬三)(5)3月2021日「一九三十年代をどうとらえるか」(報告I「郭沫若の亡命時代」東京女子大学伊藤虎丸,座談会「松枝茂夫先生を囲んで」.報告II「左翼文芸運動をどうとらえるか」

埼玉大学近藤龍哉).〔III〕国際学術交流の促進(上記の通り.資料収集,出版での協力と研究討論の両面で多大の収獲を得た. )初年度に<作業仮説>を設定し、第二年度にこれを修正し、第三年度に一応時代区分と流派別の大枠を定め「中国近現代文学史要網」の第一次草案をまとめ上げることが当初の計画であった。これに従って、を進行させたが、主として研究代表者の病気のためかなり遅れを生じた。(A)研究組織一、二年度に一応定めた時代区分に従ってグループをつくり、分担を定めた。(B)基礎資料の収集と整理初年度から進めて来た「日本で入手出来ない雑誌等の複製」については、中国側の事情で遅れていたが、本年度末に至って漸くその第一回が出版され(窓口は内山書店)、購入することとなった。(様式1の購入物品明細書参照)。「文芸理論関係文献目録」の作成は中止した。(C)研究会とシンポジウム「計画調」に記載した通り2回の研究会と1回のシンポジウムを開いた。(1)7月9日「新時期文学の理論と作品をめぐって」(許子東)(2)12月14日「十五年戦争と日中文学」(山田敬三他)(3)3月3031日「シンポジウム・中国近代文学研究の問題点」(D)国際交流第1回研究会には許子東氏(華東師範大学)、第2回研究会には呂元明氏(東北師範大学)他の参加を得、学術上の交流を深めた。
欧州自動車多国籍企業の生産ネットワーク戦略の基本構造と進化に関する実証的研究

○本研究の目的は,欧州連合(EU)の東方拡大後のヨーロッパ周辺諸国における大手自動車企業子会社の経営実態の分析をつうじて多国籍企業の国際的なネットワーク型生産・分業モデルの基本構造とその発展の方向性を明らかにすることにある。○2018(平成30)年度は,主に次のような研究に取り組んだ。第一に,当該研究課題にかかわる内外先行研究の調査・検討,統計・時事ニュース等の解析にもとづく事実関係の把握・整理を推し進め,多国籍企業による生産ネットワーク戦略の展開プロセスに留意しながら,EU東方拡大以降の中東欧周辺諸国における自動車産業の発展史とその特徴を取りまとめ,研究成果として学会発表した。○第二に,欧州自動車生産ネットワークにおける新旧周辺国のチェコ,スペインそれぞれについて多国籍企業フォルクスワーゲン(VW)の現地子会社の活動実態を分析し,その特徴的な事業展開(チェコ=R&D増伸,スペイン=非量産ニッチモデル製造)の国際経営上の意義を検討した。周辺国分業拠点が(低賃金活用型の)量産車の組立に止まらず多様な活動を繰り広げていることから,多国籍企業グループの統轄による制約下という条件ではあるが,集積による産業発展の可能性があることを把握した。○第三に,自動車産業がAIの活用や自動運転技術の開発など急激な事業環境の変化に直面していることに注目し,メーカーの競争戦略として近年進展著しい「電動化」への対応を取り上げ,その展開動向について検討した。欧州自動車多国籍企業の「電動化」戦略は,グループの生産ネットワーク戦略と連動し,拠点の配置や活動の再編を促すなど子会社事業の展開を規定していることを明らかにした。研究成果の一部は講演会報告として取りまとめ公表した。○本研究で検討対象に設定した三周辺諸国(チェコ,スペイン,ルーマニア)のうち,チェコ(新周辺国)に関する研究については,EU東方拡大以降の中東欧自動車産業発展史の確認ならびにR&D事業の解析をつうじて,現地子会社経営の全体的な特徴を把握し中間総括的な取りまとめを行っている。スペイン(旧周辺国)についても,先行研究と統計・史資料の解析にもとづく検討作業に取り組み,大手企業の生産ネットワーク戦略における現地子会社経営の位置づけに関する基本性格を確認するなど着実に研究を遂行している。○多国籍企業の現地子会社活動を理論的に説明する国際的なネットワーク型生産・分業モデルの解明については,チェコにおける多国籍企業の子会社経営に関する文献・資料解析ならびに現地調査にもとづいて,周辺国におけるR&D事業の進展を軸とした企業経営と「高度化」が織り込まれた産業発展との関係を説明する理論モデルの糸口を掴むことが出来た。周辺諸国の多様な活動実態が,現地子会社に固有の立地条件を反映したものであり,多国籍企業の行動原理として有効な参照基準であるOLIパラダイムの論理的妥当性の発展可能性を示唆するものであるとの認識を高めつつある。○2018(平成30)年度は,研究拠点の改修工事にともない半年間研究拠点の閉鎖を余儀なくされる等の研究環境の制約により参照すべき史資料の利活用に少なからぬ支障が生じたため,十分な検討を行うことが出来なかった論点もあるが,年次計画で掲げた前半部分の研究課題については予定した方法に即して検討・分析を進めてきた。概ねテーマに沿った研究を行っている。○今後も本研究調書で示した方法と計画に則り,研究を遂行する予定である。○2019(令和元)年度は,独VW・仏ルノー両社ともに現地子会社が存在する「旧」周辺国スペインならびに仏ルノーによる分業拠点構築が進む「新」周辺国ルーマニアに関する「構造・動態分析」と現地調査に取り組む。スペインについては,EU東方拡大以前から欧州生産ネットワークの重要な構成地域であった点に注目し,拡大前後で企業・産業活動がどう変化したのかという点に留意する。ルーマニアについては,内外先行研究が比較的手薄で,なおかつ現地情報に乏しい現状を踏まえながら,統計・史資料・時事ニュースによる解析と現地調査にもとづく分析・検討を着実に推進する。○研究のさらなる発展・拡充を図る観点から,欧州自動車産業における「電動化」やCASE(C=Connected,A=Autonomous,S=Shared & Services,E=Electric)戦略の展開を調査対象に加え,その最新動向について分析・検討を行う。とくに「EV(電気自動車)シフト」と称される戦略転換を推し進めている独VWの「電動化」動向に注目し,それが生産ネットワーク・国際分業体制の再編にどのような影響を与えているのかという点について考察する予定である。「電動化」分析については,多国籍企業の国際経営に関する理論モデルの拡充・発展に着手するための予備研究と位置づける。1.本研究の主な取り組みは,欧州自動車多国籍企業のEU周辺国(スペイン=EU東方拡大前の周辺国,チェコ=2004年第一次EU東方拡大後の周辺国,ルーマニア=2007年第二次東方拡大後の周辺国)における子会社経営の「多様な」実態について,生産ネットワーク戦略の「進化」という観点から実証的に分析・比較検討することにある。2.平成29年度は,1研究対象=欧州自動車産業・企業にかんする地域・企業間国際分業の構造と動態の解析,2ベルギー・チェコの現地調査と同国をはじめとする中東欧諸国(新周辺国)の構造・動態分析に取り組んだ。1については,文献・統計史資料等をつうじてEUと周辺諸国の経済・産業事情ならびに欧州自動車産業と国際分業の展開動向にかんする内外の先行研究を調査・サーベイし,基礎的な事実関係の整理と統計データ解析を進めた。2については,在EU日系自動車企業の現地工場を訪問し,ヒヤリング調査と工場見学をつうじて欧州自動車産業の活動状況や同地域における自動車産業の国際分業の展開動向にかんする最新情報の吸収を行った。

3.上記の調査・研究をつうじて,中東欧地域の自動車産業における直近の展開動向としてR&D活動の興隆など産業の「高度化」が進展しつつあることを確認した。とくにチェコでその進展著しく広域欧州の国際分業体制における新しい役割を示すものとして注目できるが,その活動は「現場支援型」の補助的な性格にとどまること等を把握した。R&D事業の分析は,多国籍企業現地子会社の事業特性を比較し自動車産業の国際的なネットワーク型生産・分業モデルの基本構造とその発展の方向性を探るうえで有効であるとの知見を得た。4.研究成果の一部は,論文ならびに学会発表として取りまとめ公表した。1.EU経済・産業事情をはじめとする自動車産業の動向や周辺諸国の貿易・投資動向,地域・企業間国際分業にかんする構造・動態分析について,国内外調査をつうじて実証的な先行研究と統計を比較的順調に渉猟・捕捉することができたため,その到達点と課題を整理・把握し研究の前進を図ることができた。2.チェコをはじめとする中東欧地域(新周辺国)の自動車R&D事業の展開を軸とする産業「高度化」の進展にかんする実証研究を取りまとめ,学会発表・論文公表をつうじて研究成果を社会へ発信・還元した。3.平成29年度に予定していたスペイン(旧周辺国)現地調査については,受入れ等で訪問先との日程調整がつかず年度内実施を見送り,これまでの研究で培った環境を活用し人的・組織的支援基盤が整っていたチェコ(新周辺国)・ベルギー(中心国)への調査・研究活動を先行して実施した。それにともない,自動車多国籍企業の中東欧(新周辺国)拠点における企業経営にかんする研究の遂行を優先した。スペイン調査に係わる取組みは予備交渉と位置づけ,次年度以降の実施に向けて準備態勢を整える機会となった。○本研究の目的は,欧州連合(EU)の東方拡大後のヨーロッパ周辺諸国における大手自動車企業子会社の経営実態の分析をつうじて多国籍企業の国際的なネットワーク型生産・分業モデルの基本構造とその発展の方向性を明らかにすることにある。○2018(平成30)年度は,主に次のような研究に取り組んだ。第一に,当該研究課題にかかわる内外先行研究の調査・検討,統計・時事ニュース等の解析にもとづく事実関係の把握・整理を推し進め,多国籍企業による生産ネットワーク戦略の展開プロセスに留意しながら,EU東方拡大以降の中東欧周辺諸国における自動車産業の発展史とその特徴を取りまとめ,研究成果として学会発表した。○第二に,欧州自動車生産ネットワークにおける新旧周辺国のチェコ,スペインそれぞれについて多国籍企業フォルクスワーゲン(VW)の現地子会社の活動実態を分析し,その特徴的な事業展開(チェコ=R&D増伸,スペイン=非量産ニッチモデル製造)の国際経営上の意義を検討した。周辺国分業拠点が(低賃金活用型の)量産車の組立に止まらず多様な活動を繰り広げていることから,多国籍企業グループの統轄による制約下という条件ではあるが,集積による産業発展の可能性があることを把握した。
限流・復帰機能を有する超伝導ケーブルの電力システム導入効果に関する研究

次世代電力機器として、超電導ケーブルに限流機能を複合化した超電導限流ケーブル(SFCLC)を提案し、超電導線材の長尺化によるフラックスフロー抵抗を用いた限流動作の実現を目的とする。SFCLCの通常時における運転温度分布を考慮した限流特性の検討を行いSFCLCの設計における技術指針を示した。さらに、系統に複数のSFCLCが導入された場合のSFCLCの限流協調について検討し、各SFCLCが並列接続された動作を行う場合は、それぞれのSFCLCが単独時の時と同様の特性を示し,直列接続時には臨界電流の低いSFCLCが限流動作を支配することを明らかにした。限流・復帰機能を有する超伝導限流ケーブル(SFCLC)の基盤技術を確立するため、本申請課題では、1.限流・復帰機能の両立可能範囲の定量化、2.長尺化に伴う温度・線材特性の分布による限流・復帰特性への影響評価、3.限流機能の協調を考慮した電力システムにおける最適な適用方法の検討の3項目について明らかにする。平成25年度では、上記のうち2及び3について検討を行った。研究項目2:平成24年度に構築した1次元に拡張したシミュレーションモデルにより、運転温度及びその分布を変化させた際の限流特性に及ぼす影響について検討した。超伝導ケーブルの冷却は、一般に液体N2を循環させることにより行われ、熱の漏れや超伝導ケーブルの交流損失によって、循環する液体N2の温度が上昇し、超伝導ケーブルは長さ方向に温度の分布を持つことになる。超伝導線材の抵抗発生特性は温度の影響を受けるため、ケーブルの温度分布も線材特性の分布と同様にSFCLCの限流・復帰特性に影響を与えることが予測される。温度分布を考慮した限流シミュレーションにより運転時の温度が高い領域に発熱が集中し、著しい温度上昇を引き起こす可能性があることが明らかとなった。これを抑制するためには、臨界電流、運転領域付近のn値を小さくし、温度勾配を緩やかにし、全体的に運転温度を上昇させることが有効であることを明らかにした。研究項目3:現在の電力システムは複雑なネットワークを構成している。そのため、実際の電力システムにSFCLCを導入する際には、並列ルートに故障電流が回り込むことがあるなど、互いの限流動作への影響が考えられ、各SFCLC間の限流協調が重要となる。平成25年度には、2つのSFCLCが並列に導入された系統を想定し、故障点による限流動作の違いを検討し、SFCLCはそれぞれ単独で導入された場合とほぼ同じ限流動作をすることを明らかとした。限流・復帰機能を有する超伝導限流ケーブル(SFCLC)の基盤技術を確立するため、本申請課題では、(1)限流・復帰機能の両立可能範囲の定量化、(2)長尺化に伴う温度・線材特性の分布による限流・復帰特性への影響評価、(3)限流機能の協調を考慮した電力システムにおける最適な適用方法の検討の3項目について明らかにする。平成24年度では、上記のうち(1)および(2)について検討を行った。(1)については、大気圧液体N2下だけでなく、サブクール液体N2下における交流に対する超伝導線材の電圧-電流特性を取得し、超伝導線材の電圧-電流-温度(E-I-T)特性を広範囲にわたり取得した。このE-I-T特性が長尺線材で均一に得られると仮定し、超伝導ケーブルの冷却構造を考慮することで、回路方程式と熱方程式の連成計算により、限流特性をシミュレーションし、限流・復帰機能の両立可能範囲を、ケーブル長・負荷率・短絡容量・冷却特性の観点から検討した。(2)については、まずIcが異なる複数のロットの超伝導線材に対しE-I-T特性を取得し、Icに対する超伝導線材の抵抗発生特性を推定した。得られたE-I-T特性のばらつきを、シミュレーションモデルを1次元に拡張したうえで適用し、限流・復帰特性への影響を評価した。そして、Icが低い領域が小さい場合には、全体の限流・復帰動作には影響を与えず、さらに周囲の領域への熱伝導により局所温度上昇の影響を緩和できることを明らかにした。平成26年度では、上記のうち3について、平成25年度に引き続いて検討を行った。