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フランス障害者権利条約批准の里程標とHALDEへの就学訴訟ケースの周辺事情

本研究では、(1)フランス2011年2月11日法の施行による新しい就学システムと支援サービスの全容を、それ以前のシステムと比較して整理した上で、(2)就学訴訟ケース、統計、文献の精査、専門家との協議、保護者へのインタビューから、通常学校への就学を阻害する要因、障害のある子どもが、通常教育に統合される一方で、その多くが学業不振児の教育部門へ就学する事実を明らかにすることで同国のインクルーシブ教育の課題を指摘した。フランスでは,国連障害者権利条約への批准に向けて,インクルーシブな教育に関する大きな変革が訪れようとしている。その契機は,本研究が取り組む2005年2月11日法であり,次いで"あらゆる障害児が居住地に最も近い学校に学籍を登録する"と明記するに至った教育法典である。しかしながら,実際の小・中学校への障害児の就学は進まない。本研究の目的は,法律とシステムが変わって実態の変わらない状況を"周辺事情"から問題を明らかにすることである。本年度は,海外の協力者との研究打ち合わせ,フランスMDPHの障害認定基準と個別支援計画の実際に関する資料収集,各種統計資料の収集,関連文献を網羅的に入手した。具体的な内容は,以下のとおりであった。平成21年9月と平成22年3月に実地調査ではUNAPEI(フランス知的障害者・親の会連盟),INS-HEA(フランス障害・適応教育高等研究所),CREAI(障害のある児童青年地域圏支援センター)において研究の進め方と就学決定に必要な"個別障害補償計画"や"個別就学計画"を新たな作成ツールであるGEVAについて知見を得た。フランス自閉症協会副会長Agnes WOIMANT(アニエ・ボワマン氏)からは,自閉症のある子どもの保護者としての現状と教育の実際について聞き取りを行った。CTNERHI(国立障害教育研究技術センター)において,国内及びインターネット上で入手できない1995年以前の国民教育省通信(notes d' Information),同様の統計資料などを収集した。これらによれば,家庭に残る障害のある子への対応も大きな課題とされていた。厚生省管轄教育施設で推定15,000人,家庭で教育される重度重複障害児のうち,未就学の子どもが推定5,000人で合計20,000人が未就学とされ,前者は,就学でなくとも施設内で専門の指導員による「特殊教育」を享受しているが,家庭における未就学児は真に解決策を待っている。本年度は,研究計画に基づいてフランスからの研究者の招聘,実地調査,さらにWebによるアンケート調査のためのシステム構築を進めた。まず,フランスからAndre Philip氏(INS-HEA名誉所員・Revue du C.E.R.F.O.P.編集主幹)を招聘し,日本の教育システムを理解した上で,知見の提供と研究協議を実施した。とりわけ,就学から社会への統合のいたる段階として重要な中等教育における適応困難のある生徒についての対応,ならびに,その歴史的な背景について知見を得るとともに,フランス教育学会のシンポジウムを学会と共催で実施した。実地調査では(1)CTNERI(国立障害教育研究技術センター)資料室(現在は改組して,Maisondes sciences sociales du handicapの資料室)において2010-2011にかけて刊行された障害のある子どもの就学に関連する図書資料,(2)l'ecolenormalesuperieure de Lyon(ENS)(リヨン高等師範学校)では「Handicap & Scolarite 2011Les conditions de reussitedes parcours de scolarisation」に参加することで,フランスの2005年2月法の2つの柱である「アクセシビリティ」と「補償」の基本的な考え方,(3)UNAPEI(フランス知的障害者保護者連盟)では,重度の障害を持つ親の就学の実際や法的な背景について情報を収集した。ここでは,高等差別禁止機関として2004年に設置されたHALDEの機構改革(廃止・移行)など重要な情報を得た。また,INS-HEAの出版物・研究資料,国民教育省の障害や不適応のある子どもの教育に関する資料の収集,分析を進めた。実地調査、招聘,資料収集,分析を進めたことで,権利条約批准に至る法令等の変遷を把握した。今後,さらに保護者への直接の聞き取りが重要となる。本年度は,5回の現地調査、障害者社会科学研究所の所蔵する統計情報の精査、HALDE(高等差別禁止平等機関、2011年に権利擁護官に吸収)による就学訴訟に関連する勧告の分析と研究のまとめを行った。現地調査では、全国早期療育センター協会(ANECAMSP)、全国学校支援員組合(UNEAVS)、フランス障害者中等教育研究会(CERFOP)、フランス全国知的障害者保護者協会(UNAPEI)、国立聾学院(INJS)、国立盲学院(INJA)等、早期療育から初等中等教育、支援員、コーディネータ、施設管理者、保護者を対象として聞き取りを行った。保護者のインタビューからは「新しい法律ができたことで、支援員付きの就学が実現した反面、支援員が付かないと通常の学級への就学ができなくなってしまった」

(保育学校の保護者)、「不安定な雇用への不安」や「十分な研修を受ける事ができない」(支援員団体のリーダー)、最初から「特別な教育施設への就学ありき」の就学支援の存在などが明らかになり、これらの項目をもとに、UNAPEIとの協議により、我が国の現状との共通点を明らかにした。また、障害者社会科学研究所の所蔵する統計情報からは、障害のある子どもの就学の問題として以下のことを報告(棟方,2011)した。すなわち、インクルージョンの国策により障害のある子どもが、通常教育に統合されるが,全体で2%に満たない学業不振児の教育部門へ,同年にインクルージョンされた障害児の26%が措置されていた。この学業不振児の教育部門は,歴史を遡れば1989年以前までは軽度知的障害児を教育する部門であった。このように、障害のある子どもを一般教育に受け入れるはずのインクルージョンではあるが、その多くは、通常教育に位置づく学校ではあるけれども、もともと障害のある子どもを受け入れるための教育の場へ送り戻されている現実など、フランスにおける就学の周辺状況を把握することができたと考えている。
心臓外科手術侵襲と接着分子:特に白血球と血管内皮接着分子の遺伝子発現

この研究において、臨床と実験の両面から手術侵襲の生体における影響とそれに対する薬剤の保護効果を白血球及び血管内皮を用いて検討した。まず、リポポリサッカライドによるエンドトキシンショックモデルをラットで作成し、ヘパリン使用群とコントロール群との胸部大動脈リングの弛緩率の違いからヘパリンの血管内皮機能維持作用を確認した。さらに、臨床での冠動脈バイパス症例20例における検討では、低侵襲といわれている体外循環不使用例に比べて体外循環使用例では循環血液中の白血球中炎症性サイトカイン及び接着分子(HO-1,IL-1,IL-8,IL-10,TNF-α,PECAM, Mac-1)のm-RNA発現が有意に多いことから、循環血液の体外循環装置への直接の暴露が一つの誘因と考えられた。この結果は平成14年4月の外科学会総会、及び平成14年7月の冠動脈外科学会において発表した。つぎに塩酸オルプリノンの血管拡張作用を、冠動脈バイパス術で使用するために採取された橈骨動脈グラフト片を用いて検討した。塩酸オルプリノン使用群はコントロール群と比較して、塩酸パパベリン群と同様の血管弛緩反応が得られた。以上のことから、心臓外科手術における体外循環での侵襲の病態整理の一部が明らかとなり、それに伴う血管の異常収縮、弛緩に対する保護効果を示す薬剤の可能性が示唆された。ヘパリンはサイトカインを吸着し、敗血症においてスカベンジャーの働きのある事が知られている。そこでリポポリサッカライド(LPS)を用いたエンドトキシンショックモデルにおいてヘパリンの血管保護効果をラットの摘出胸部大動脈リングを用いて検討した。250350gのSDラット40匹を用いてペントバルビタール麻酔後、LPS10mg/kg静注単独投与群(n=10)、ヘパリン0.3mg/kg静注単独投与群(n=10)、ヘパリン+LPS投与群(n=10)、コントロール群(n=10)の4群について、フェリネフリン(3x10^<-7>M)による最大収縮を得た後、アセチルコリン(10^<-8>10^<-4>M)とニトロプルシッド(10^<-6>M)に対する摘出胸部大動脈リング弛緩率について検討した。LPS単独投与群、ヘパリン単独投与群ではコントロール群に比し10^<-8>10^<-5>Mの濃度ではアセチルコリン依存性の血管弛緩が認められた。また、10^<-4>Mのアセチルコリンとニトロプルシッドによる血管弛緩はどの群においても差は認めなかった。一方、ヘパリンとLPS投与群ではアセチルコリン(10^<-8>10^<-5>M)に対する血管弛緩が得にくい事が解った。10^<-4>Mのアセチルコリンとニトロプルシッドに対する反応も他の群と差はなかった。ヘパリンには、LPSを用いたエンドトキシンショックモデルにおいて血管内皮機能を維持する作用のある事が示唆された。塩酸オルプリノンは血管拡張作用を持つことで知られている。冠動脈バイパス術に使用する橈骨動脈グラフトは採取時に血管内皮を含め侵襲を受けこととなる。採取グラフトの侵襲による血管収縮に対する緩和作用を調べるために、手術時に実際に採取した撓骨動脈グラフト断片を用いて検討した。冠動脈バイパス術で撓骨動脈グラフトを使用した4例の橈骨動脈の血管リングを用いてKCLでスパスムモデルを作成し、0.656mM塩酸オルプリノン使用群、血管拡張作用が証明されている5.32mM塩酸パパベリン使用群での完全弛緩の得られるまでの経時的変化を測定し比較した。結果はいずれも完全弛緩平均時間が9分12秒と9分19秒で、15分で全ての血管で完全弛緩が得られ,有意差は無かった(p=0.919)。塩酸オルプリノンと塩酸パパベリンではほぼ同等の血管弛緩反応が得られたことから。
マイクロバブルを含んだ乱流自然対流場の総合的理解に関する研究

鉛直加熱平板における自然対流熱伝達を促進させる有力な方法として,作動流体が液体の場合には,マイクロバブル(以下,微細気泡)の利用が考えられる.しかしながら,微細気泡を含んだ自然対流場の熱流動構造は,未だ包括的に理解されていない.本研究では,自然対流熱伝達に対する微細気泡注入の影響を実験的に明らかにすることを目的とし,熱電対による温度計測とPTV(Particle Tracking Velocimetry)による気液二相速度同時計測を行った.気泡注入量gが,34<Q<57mm^3/sの範囲において,得られた知見を以下に示す.(1)層流域・乱流域ともに,微細気泡注入により,全ての計測条件に対して熱伝達率比が1を超える.このため,微細気泡を用いることにより,低気泡注入量で自然対流の大幅な伝熱促進が可能であると言える.なお,乱流域での熱伝達率比は,層流域でのそれよりも小さい.つまり,微細気泡の注入による伝熱促進は,層流域で顕著となる.(2)層流域・乱流域ともに,気泡注入量の増加に伴い熱伝達率比が増加するものの,乱流域での気泡注入量に対する熱伝達率比の増加率は,層流域でのそれよりも小さい.このため,乱流域では,層流域に比して,微細気泡の注入により誘起される移流効果もしくは混合・かくはん効果が顕著とならない.なお,層流域での気液二相速度計測結果から,上流では,気泡注入による移流効果が,下流では,混合・かくはん効果が伝熱促進の要因であることが明らかとなった.(3)層流域・乱流域ともに,熱流束の増加に伴い熱伝達率比が低下するものの,乱流域での熱流束に対する熱伝達率比の低下率は,層流域でのそれよりも大きい.このため,乱流域では,流れ固有の液体変動と気泡誘起型の液体変動との干渉により,比較的小さな熱流束で,熱伝達率比が1を下回る可能性がある.鉛直加熱平板における自然対流熱伝達は,我々の生活で遭遇する身近なものであり,様々な伝熱機器における加熱・冷却手段として幅広く利用されている.このため,自然対流熱伝達の大幅な促進は,伝熱機器の高効率化・コスト削減に寄与し,さらにはエネルギの有効活用に伴う地球規模での環境問題にも貢献する.自然対流熱伝達を促進させる有力な方法として,作動流体が液体の場合には,微細気泡の利用が考えられる.しかしながら,未だ微細気泡を含んだ自然対流場の流動・熱伝達構造は包括的に理解されていない.本研究では,層流自然対流熱伝達に対する微細気泡注入の影響を実験的に明らかにすることを目的とし,熱電対を用いた液体温度計測と,デジタルカラーCCDカメラを用いたPTV(Particle Tracking Velocimetry)による液相速度場計測を行った.注入気泡流量が0.0120.035cm^3/sの範囲において得られた知見を以下に示す.(1)熱電対を用いた温度計測から,微細気泡混入時の熱伝達率が非混入時のそれに比して22.3倍程度増加することを明らかにした.(2)微細気泡の注入により,壁近傍の液相平均上昇速度と液相変動速度のrms値が著しく増加するのに対し,気泡発生量に対するその増加割合は,どちらにおいても気泡発生量とともに低下する.(3)Oosthuizenらによる共存対流の結果をもとに,気泡の混入による移流効果と混合拡散効果が熱伝達の促進に寄与する割合を算出した結果,熱伝達率の増加への寄与は,移流効果よりも混合拡散効果の方が高いことを明らかにした.鉛直加熱平板における自然対流熱伝達を促進させる有力な方法として,作動流体が液体の場合には,マイクロバブル(以下,微細気泡)の利用が考えられる.しかしながら,微細気泡を含んだ自然対流場の熱流動構造は,未だ包括的に理解されていない.本研究では,自然対流熱伝達に対する微細気泡注入の影響を実験的に明らかにすることを目的とし,熱電対による温度計測とPTV(Particle Tracking Velocimetry)による気液二相速度同時計測を行った.気泡注入量gが,34<Q<57mm^3/sの範囲において,得られた知見を以下に示す.(1)層流域・乱流域ともに,微細気泡注入により,全ての計測条件に対して熱伝達率比が1を超える.このため,微細気泡を用いることにより,低気泡注入量で自然対流の大幅な伝熱促進が可能であると言える.なお,乱流域での熱伝達率比は,層流域でのそれよりも小さい.つまり,微細気泡の注入による伝熱促進は,層流域で顕著となる.(2)層流域・乱流域ともに,気泡注入量の増加に伴い熱伝達率比が増加するものの,乱流域での気泡注入量に対する熱伝達率比の増加率は,層流域でのそれよりも小さい.このため,乱流域では,層流域に比して,微細気泡の注入により誘起される移流効果もしくは混合・かくはん効果が顕著とならない.なお,層流域での気液二相速度計測結果から,上流では,気泡注入による移流効果が,下流では,混合・かくはん効果が伝熱促進の要因であることが明らかとなった.(3)層流域・乱流域ともに,熱流束の増加に伴い熱伝達率比が低下するものの,乱流域での熱流束に対する熱伝達率比の低下率は,層流域でのそれよりも大きい.

このため,乱流域では,流れ固有の液体変動と気泡誘起型の液体変動との干渉により,比較的小さな熱流束で,熱伝達率比が1を下回る可能性がある.
経済学専門家の政策決定過程における役割に関する比較研究

本年度は、前年度に引き続き、新古典派経済学の主張する新自由主義的アイディアが持つ影響力について、日本と英国の比較研究を行った。第一に、アイディアの実現の程度を規定する要因としてエグゼクティブ・パワー(首相の権力)に若目した上で、エグゼクティブ・パワーの程度を拒否権プレイヤーと行政府・政党の凝集性という概念により説明する理論枠組みを構築した。これによれば、行政府と政党の凝集性がともに高い英国では政策決定過程において当初のアイディアが実現しやすいが、二つの凝集性がともに低い日本では政策決定過程でアイディアが歪曲されやすいという仮説が得られる。第二に、この仮説を検証するために、両国における郵政(郵便)事業民営化の比較事例研究を行った。英国ではブレア政権下で郵便の民営化が実現したが、市場原理が広範に導入されており、新自由主義的アイディアが相当程度貫徹したものだった。一方、日本では小泉政権下で郵政民営化が実現したが、英国と比較すると、市場原理が導入される程度が低かった。以上から、理論的仮説が検証された。なお、日本においてそれまで反対の強かった郵政民営化が曲がりなりにも実現したことは、小泉政権下で行政府と与党の凝集性が高まったことによる、との知見も得られた。以上の研究成果は、世界政治学会において報告された。今年度は、第一に、1990年代の日本における政治改革(選挙制度改革)と行政改革(中央省庁等改革)において専門家のアイディアが果たした役割について研究した。この二つの改革では専門家が提示したアイディアが政策決定過程に大きな影響を持ったが、それは、「政策の窓」が開いたことにより、問題、政策、政治の三つの流れが合流したためである。しかし、改革の効果を見ると、どちらの改革も必ずしも所期の目的が達成されてはいない。その理由は、改革の効果に影響するのは公式制度と非公式制度の補完関係であるにもかかわらず、改革の対象となったのは公式制度のみであったからである。この研究では、専門家のアイディアが影響力を持つ条件と、それが実際に効果を発揮するための条件が明らかになった。本研究の成果は「『熱病』の時代-政治改革・行政改革の論理と帰結」として公表される。第二に、新古典派経済学の主張する自由主義的アイディアが持つ影響力について、日本と英国の比較研究を行った。まず、アイディアの実現の程度を規定する要因としてエグゼクティブ・パワー(首相の権力)に着目した上で、エグゼクティブ・パワーの程度を拒否権プレイヤーと行政府・政党の凝集性という概念により説明する理論枠組みを構築した。この仮説を検証するために、両国における行政組織改革と郵政(郵便)事業民営化の比較事例研究を行った。本研究の成果は「日本における国家・市場関係の改革-政策アイディアの伝播と制度」として日本政治学会において報告された。今年度も、前年度に引き続き、第一に、1990年代の日本における政治改革(選挙制度改革)と行政改革(中央省庁等改革)において専門家のアイディアが果たした役割について研究した。本研究の成果は「『熱病』の時代-政治改革・行政改革の論理と帰結」として公表された。この仮説を検証するために、両国における行政組織改革の比較事例研究を行った。本研究の成果は「政策アイディアの伝播と制度-行政組織改革の日英比較を題材として-」として公表された。

一方、日本では小泉政権下で郵政民営化が実現したが、英国と比較すると、市場原理が導入される程度が低かった。以上から、理論的仮説が検証された。なお、日本においてそれまで反対の強かった郵政民営化が曲がりなりにも実現したことは、小泉政権下で行政府と与党の凝集性が高まったことによる、との知見も得られた。以上の研究成果は、世界政治学会において報告された。
ジャーナリストの惨事ストレスに対するケアシステムの構築

ジャーナリストの惨事ストレスをケアするシステムを構築するために、研究と啓発活動を行った。研究としては、報道機関管理職に対する面接調査、ダートセンターフェローに対する海外調査、新聞ジャーナリストに対する質問紙調査、上海における面接調査を実施した。啓発活動としては、海外の惨事ストレスケアの専門家(Cait McMahon、Neil Greenberg)の講演、日本記者クラブでの発表などを行い、ジャーナリストの惨事ストレス対策に関する提言を行った。われわれは平成19年度から21年度までの3年間の助成期間を通して、従来ほとんど注目されることのなかった日本におけるジャーナリストとりわけ新聞ジャーナリストの惨事ストレスに関してその現状を把握し、放送ジャーナリストも含めた適切なストレスケアシステムの構築に向けた具体的提言をおこなうことを目指している。その初年度として、平成19年度については下記の5点について研究活動をおこなった。(1)国内新聞社管理職への面接調査:新聞社の管理職10名に面接調査を行い、記者に対する惨事ストレスケアの実態を聴取した。その結果、記者の惨事ストレスに対する考え方は新聞社によって大きく異なっていた。記者が何らかのストレスを受けうる立場にある点については、多くの管理職が認識していたが、いずれの社でも惨事ストレスに対する組織的なケアは行われていなかった。(2)有識者調査:日本新聞協会の職員への面接調査を行い、新聞業界全体としては、惨事ストレスへの対策はとられていないことを確認した。(3)海外研究者との連携:アメリカボルディモアで開催されたダートセンター(Dart center)関係者の会合および国際トラウマティックストレス学会に4名の研究分担者が出席し、情報を収集するとともに、連携のあり方について意見交換を行った。同センターの日本語ページの設定や、論文発表などの計画を立案した。また、オーストラリアダートセンターとの連携についても検討された。(4)大規模調査の実施準備:3新聞社から調査実施の内諾を頂き、調査項目などを検討した。(5)研究成果の発表:別記の通り、雑誌論文(査読付き)5件、図書1冊を発表した。ジャーナリストの惨事ストレスとストレスケアの実態を把握し、対策を提言するために、ジャーナリストを対象とした調査、有識者調査、海外研究者との連携活動を行った。平成20年5月6月に、新聞社に勤務する報道関係者を対象に質問紙調査を行い、管理職102名、非管理職291名の回答を得た。同調査では、外傷後ストレス障害の指標となるIESRのリスク率を算出したが、管理職5%、非管理職12%となり、新聞社ジャーナリストが一定の惨事ストレスを被っていることが確認された。同年9月に日本民問放送労働組合連合会事務局職員を対象に面接調査を行い、労働組合としては報道にともなう惨事ストレス対策を講じていないことが明らかになった。同年12月8日に、東洋大学において研究者を対象としたシンポジウム(「ジャーナリストと心的外傷」)を開催し、2007年度の成果を含めて研究成果を発表した。新聞社調査の結果は、平成21年3月14日、15日に開催された日本トラウマティックストレス学会において発表した。同年2月25日には、日本新聞協会に招聘されて会見し、本研究プロジェクトの研究成果と研究に基づくジャーナリストのストレス対策に関する提言を発表した。海外研究者との連携としては、平成20年9月20日に韓国の梨花女子大学Hyun-nie Ahn氏と心的外傷研究に関する情報交換を行った。上記のシンポジウムでは、ダートセンター・オーストラリア代表のCatherine McMahon氏を招聘し、ジャーナリストの心的外傷の様態とそのケアのあり方について講演していただいた。これらの研究成果は、書籍1冊、大学紀要および新聞協会の機関誌論文4件、学会発表6件に発表するとともに、2件の新聞記事で取り上げられた。東洋大学21世紀ヒューマン・インタラクション・リサーチ・センターと共催して、Neil Greenberg氏(キング大学軍隊精神医学)の講演会を行い、ジャーナリストの惨事ストレスに関する啓発活動を行った。しかし、ジャーナリストの参加者は10名と少なかった。中国の四川大地震で報道したジャーナリストのストレスに関して研究を行った李双龍氏(復旦大学新聞学院副院長)らと情報交換し、上海のジャーナリスト3名に対して聞き取りおよび面接調査を行った。中国のジャーナリストにも一定の惨事ストレス反応が見られることが確認され、今後の研究交流が約された。昨年度までに実施した調査データを解析し、雑誌論文5件(内1本は英文誌)、学会発表7件を発表した。研究成果のまとめとして、報告書を公刊し、各報道機関や調査協力者に送付した。さらに、本研究で開発した「ジャーナリストの惨事ストレスセルフチェックリスト」を含むホームページを作成し、発表した。報告書では、ジャーナリストの惨事ストレスケアシステムとして下記の対策を提言した。ジャーナリスト自身が個別にとるべき対策は、(1)惨事ストレスを理解するとともに、自身の心身状態を把握し自覚すること、(2)仕事の達成感を得るとともに、休息をバランスよくとること、(3)会話を中心とするセルフケアをすることである。

組織としての惨事ストレス対策は、(4)パンフレットや講演や研修を通して、惨事ストレスへの理解を徹底すること、(5)上司による部下を支援する機能の強化すること、そのために上司に対するストレスの研修を実施すること、(6)専門家に紹介しやすいシステム作りである。
長寿社会に対応する生涯学習計画の研究

長寿社会を迎え、生涯学習社会を構築するために、学校教育・社会教育・企業内教育がどのような方策を講じたらよいかを明らかにすることを目的として行った本研究は、1991年度及び1992年度に実施した調査研究に基づき、下記の研究報告書をとりまとめた。報告書は、序章を含め4つの章によって構成されている。序章では、はじめに本研究課題のキーワードである「長寿社会」と「生涯学習」の概念を吟味し、次いで長寿社会の人口や家族の問題を概観するとともに、長寿社会における生涯学習上の諸課題を明らかにしている。さらに本論への導入として、I章III章の内容を抄録している。I章「学校教育における長寿社会に関する教育指導内容の分析」では、まず小・中・高校の新学習指導要領における長寿社会に係る内容の分析、学校現場での指導の事例研究、小・中・高校生の高齢者に対するイメージ、接触度と理解度、高齢者の小・中学校教育に対する意見と要求の調査等を行い、教育指導の内容、世代間交流事業、両親教育等についての諸提言を行っている。II章「長寿社会に対処する社会教育の施策・事業の現状と課題」では、国の補助事業である「生涯学習モデル市町村事業」と「高齢者の生きがい促進総合事業」の実施状況の分析を通じ、長寿社会に対処するためには、高齢者を対象とするだけでなく、若い世代からの生涯学習上の課題としてとらえる必要があると提言している。III章「生涯学習における企業内教育の意義」では、大企業及び中小企業における企業内教育についての事例研究を通じ、外部からの強制的な教育ではなく、個々人の内面の変化を育てる必要があること、個人の人格形成という意味での生活設計能力の育成・教育が必要であることなどを提言している。学校教育分野の研究では、小・中・高校の学習指導要領について、長寿社会を取り上げている教科ならびにその取り上げ方を分析した。その結果、小学校では長寿社会に関する内容は直接取り上げておらず、中学校では公民、高等学校では保健・家庭一般・食物・看護において長寿社会に関する内容を扱っていることが明らかになった。また、社会福祉協議会の協力校等の事例研究、児童生徒の高齢者に関する意識調査(小・中・高校合計1,300名対象)、老人大学校受構者(125名)を対象とした児童生徒の長寿社会に関する教育についての意向調査を行った。社会教育分野の研究では、1990年度に生涯学習モデル市町村事業を行った313市町村について事業計画書を分析し、その全国的な分析結果を当該市町村に送付し、各市町村が作成した報告書・資料を収集した。現在、報告書・資料の中の長寿社会に関する部分を分析しているところであるが、高齢者を対象とした事業だけでなく、世代間交流を図るなど生涯学習の推進体制の中で新しい事業が開発されようとしていることが読み取れる。企業内教育分野の研究では、社会参加・家族交流・生涯学習への志向を退職前から養成しておく必要があるという観点から、各種事業者団体・労働組合・個別企業を21か所訪問し、その進行状況とそれを妨げている要因について調査し、さらにいくつかの文献・事例報告を収集した。今後は、調査研究を続行するとともに、我が国産業社会の大きな特質である企業規模別格差構造と照応させて整理・研究する。
ＰＥＭ燃料電池の触媒層内マイクロ・ナノ凍結および水輸送現象の解明

固体高分子形燃料電池の氷点下起動における触媒層内の凍結機構を明らかにするとともに、通常運転時でのマイクロポーラスレイヤー(MPL)近傍における水輸送現象を解明することを目的とし、凍結モデルの開発、MPL断面の詳細観察を行った。これらより、氷点下起動時に触媒層内に形成される氷分布は電流密度に強く依存し、酸素供給条件に依存しないことを示すとともに、その支配因子ならびに通常運転時MPL近傍の水状態を特定した。固体高分子形燃料電池の氷点下起動における触媒層内のマイクロ・ナノ凍結機構を明らかにし、耐氷点下起動性に優れた触媒層構造・起動方法を提示するとともに、通常運転時でのマイクロポーラスレイヤー近傍におけるマイクロ・ナノ水輸送現象を解明することを目的とし、可視化の高度化、定量化手法の確立を行った。さらに、これらを用いて種々の条件における凍結および水輸送現象を解析した。得られた主な成果を以下にまとめる。1.触媒層内の凍結機構解明のために、新型クライオSEMにより高分解能の観察画像を得る手法を確立した。また、この画像を二値化することにより、触媒層内の厚さ方向の氷分布を評価することを可能とした。さらに、正確に初期湿潤状態の管理を行うことで再現性のある観察が可能であることを確認した。2,申請者らが開発した凍結固定化法を用い、マイクロポーラスレイヤー近傍の凝縮水分布の観察および定量化方法を確立した。凍結固定化法とは、通常運転で運転した電池を急速冷凍し、凝縮水を固定化した後に氷点下環境で直接観察する手法である。これより、触媒層とマイクロポーラスレイヤー界面の凝縮水がフラッディングを引き起こす主な要因となっていることとともに、マイクロポーラスレイヤーの触媒層との良好な密着性が界面の凝縮水滞留を抑制し、耐フラッディング性を向上させることを明らかにした。さらに、クライオSEMによるマイクロポーラスレイヤー断面観察の有効性も確認した。3.開発したクライオSEM観察により、運転条件が及ぼす触媒層内氷分布および凍結過程の特性を明らかにした。これより、氷点下起動においで凍結は触媒層内で高分子膜側から顕著に起こり、最終的なシャットダウン時にはガス拡散層側まで氷が生成されていくことが明らかとなった。さらに,高電流密度運転ほどこの過程における氷分布が大きくなることも確認した。固体高分子形燃料電池の氷点下起動における触媒層内のマイクロ・ナノ凍結機構を明らかにし、耐氷点下起動性に優れた触媒層構造・起動方法を提示するとともに、通常運転時でのマイクロポーラスレイヤー(MPL)近傍におけるマイクロ・ナノ水輸送現象を解明することを目的とし、凍結モデルの開発、MPL断面の詳細観察を行った。さらに、これらを用いて種々の条件下での凍結および水輸送現象の支配因子を検討した。1.凍結挙動および触媒層内氷分布に及ぼす電流密度、カソードガス条件(酸素濃度、圧力)の影響を詳細に調べた結果、電流密度に依存する触媒層内凍結挙動に対し、カソードガス条件の及ぼす影響は小さいことが明らかとなった。高電流密度始動における氷による起動停止後には触媒層内のガス拡散層側に氷分布が偏ることが既に明らかとなっており、酸素供給以外の因子が凍結挙動に影響を及ぼしていることが示された。2.氷分布に及ぼす因子として、アイオノマー内の水移動および温度の影響を調べ、これらの影響が小さいことが確認された。これより、凍結による触媒層内電気伝導性の低下(主に接触抵抗の増加と推定)が氷分布を形成させる支配因子である可能性が示唆されるとともに、触媒層内反応のモデル解析、簡単な触媒層電気伝導性の測定実験により、この可能性を支持する結果が得られた。3.触媒層をMPLに直接塗布した構造(GDE構造)は、触媒層付高分子膜とMPL付ガス拡散層をホットプレスした一般的に用いられている構造に比べ、耐フラッディング性が向上することを明らかにした。さらに、前年度までに確立したMPL凝縮水の断面観察手法を用い、GDE構造は触媒層-MPL界面の凝縮水滞留の抑制に有効であることを示した。固体高分子形燃料電池の氷点下起動における触媒層内のマイクロ・ナノ凍結機構を明らかにし、耐氷点下起動性に優れた触媒層構造・起動方法を提示するとともに、通常運転時でのマイクロポーラスレイヤー近傍におけるマイクロ・ナノ水輸送現象を解明することを目的とし、凍結モデルの開発、MPL断面の詳細観察を行った。1.アグロメレートモデルを用いた触媒層解析に凍結モデルを組み込むことにより、種々の氷点下条件での凍結挙動を評価可能な解析モデルを開発した。これより、触媒層空孔内の酸素拡散係数と有効拡散係数の空隙率依存性を見直すことで、前年度までに得られた凍結挙動をある程度に再現可能であることを示した。

2.凍結挙動に及ぼす電流密度、温度、酸素濃度、空気圧力の影響を詳細に調べるとともに、上記解析モデルを用いて支配因子を詳細に解析した結果、凍結による触媒層内電気伝導性およびプロトン伝導性の変化という新たな因子も凍結挙動に影響を及ぼしている可能性が示唆された。3.前年度に確立したMPL凝縮水の断面観察手法を発展させることにより、通常の運転条件では生成水はMPLを蒸気として通過していることを明らかとした。また、極端なフラッディング条件において、ガス流路下の位置では触媒層-MPL界面に、ランド下の位置ではMPL内空孔に氷が生成されている現象が観察された。さらに、触媒層をMPLに直接塗布した構造は、触媒層-MPL界面の凝縮水滞留を抑制させ、耐フラッディング性を向上させる可能性があることを示した。研究目的に則した研究実施計画通りに研究を進めることができた。さらに、凍結機構については簡単なモデル計算までも行い、凍結過程において触媒層空孔内の酸素拡散性が重要となるという来年度につながる結果も得られた。また、マイクロポーラスレイヤー内の水輸送現象を調べる手法についても見通しを得た。25年度が最終年度であるため、記入しない。凍結機構の詳細な解析の結果、凍結過程において、触媒層内の電気伝導性およびプロトン伝導性の変化も凍結挙動に影響を及ぼすことが示唆され、こちらは新たな重要な課題として来年度につなげることができた。また、マイクロポーラスレイヤー内の水輸送現象については、マイクロポーラスレイヤー構造が凝縮水分布および電池性能に影響を及ぼすこと、それらが本手法により詳細に評価可能であることも確認できた。計画通りに凍結機構およびマイクロポーラスレイヤー近傍の水輸送現象の解明を進めて行く。ただし、氷が生成した触媒層と昇温し水分が蒸発した後の触媒層画像を比較する手法は前年度はうまくいかず、より正確な氷分布検出を行えるための改善をあわせて行っていく。さらに、前年度に重要性が示された凍結過程における触媒層空孔内の酸素拡散性の評価も行っていく予定である。ただし、氷点下起動における触媒層内の電気伝導性およびプロトン伝導性の変化の影響解明は新たな重要な課題として設定し、インピーダンス測定などを用いた詳細な評価を行っていく予定である。
振動実験における付加質量効果に関する基礎的研究

基礎的構造物である単純なモデル及び構造物についての検討を理論的アプローチと実験的アプローチによって行った。まず、理論的アプローチでは、有限要素法による理論解析を対象モデル単体の場合と対象モデルの質量に対して1%,2%,4%,6%,8%,10%の比率の付加質量をモデルの1節点に加えた状態で全節点について行うプログラムを作成し、周波数応答関数(FRF)を求めた。計算されたFRFから、特性行列同定法を用いて、特性行列を同定し、同定結果からモデル単体と付加質量を付けた場合とを付加質量の比率や取付位置から現れる現象(固有振動数の変化、FRFの応答レベルの変化度合い,同定された結果の変化傾向など)などを、購入したパーソナルコンピュータを用いて比較検討を行って調査し、モデル化を行った。モデル化されたモデルに対し、付加質量をつけた場合の特性行列から付加質量をつけない単体のFRFを求めるアルゴリズムつまりマスキャンセルを行うアルゴリズムを構築し、そのプログラムを作成した。作成されたプログラムによってマスキャンセルされた計算結果は、良好な結果を得ることができた。次に実験的アプローチによりアルゴリズムの検証を行った。購入した3軸加速度計の質量との関係から、実験対象とする基礎的構造物を厚さ3mm,質量2kgの長方形平板とし、付加質量は、理論的アプローチと同様の比率となるように製作した。付加質量の製作に際し、付加質量は購入した3軸加速度計との合計質量によってその比率になるよう工夫した。実験は、打撃ハンマーによる振動実験によって行い、16節点による測定とした。まず既存のレーザー振動計で構造物単体のFRFを測定し、次に各測定点に加速度計と付加質量をつけた状態による測定を行った。測定した実験データから、特性行列同定法により特性行列を求め、作成したマスキャンセルを行うプログラムによって構造物単体のFRFを計算した。そして、計算により求められた構造物単体の周波数応答関数と構造物単体の周波数応答関数とを比較検討を行った結果、妥当な結果を得ることができ、構築したプログラムの有効性と妥当性が確認された。
分布型光ファイバセンサを用いた複合材料板の力学負荷同定に関する研究

本研究では,複屈折光ファイバの知的材料・構造への応用,とくにモード領域分布型複屈折光ファイバセンサシステムの知的材料・構造への応用とその基礎理論の構築を目的とし,シングルモード複屈折光ファイバに任意の3次元応力が作用した場合に生じる複屈折およびモード結合への影響を理論的・実験的に明らかにした.まず,光ファイバ軸方向引張り荷重,純粋曲げ,ねじり,横方向荷重について,光ファイバ単体に作用させた場合と光ファイバが埋め込まれている場合に生じる複屈折・モード結合を導出し,比較した.とくに応力分布を光ファイバの中心で展開し2次の項まで取ったモード結合係数を求める実用上有用な式を導出した.次に,複屈折光ファイバのモード結合が断面内応力分布に最も影響を受けることを利用して,光ファイバに横方向圧縮荷重を加えた場合の荷重とモード結合の関係を明らかにし,光ファイバ荷重センサの開発を行った.安定した,再現性のある定量的測定をするために必要なセンサモジュール仕様を以下のように決定した.(1)光ファイバの被膜の無い部分を保護する.(2)組込み負荷ヘッドにより,単体でセンサとして機能する.(3)光ファイバに垂直に荷重を作用させる.(4)負荷角度を45°で固定する.(5)負荷区間長さを1mmで固定する.これをもとに異なるタイプのセンサモジュール・モデルを設計・製作し,その性能試験を行い,実用的に十分な安定性,再現性のある出力を得ることに成功した.さらに,クラック・切欠きによる集中応力の検出を試みた.クラックのモードI開口応力とモードII開口応力によってクラック幅に対する感度が異なること,光ファイバの基底モードのビ-ト長と同程度の大きさのクラックに対して感度が大きく,ビ-ト長の5%以下の大きさのクラックに対しては感度が小さいことが明らかになった.本研究では,複屈折光ファイバの知的材料・構造への応用,とくにモード領域分布型複屈折光ファイバセンサシステムの知的材料・構造への応用とその基礎理論の構築を目的とし,シングルモード複屈折光ファイバに任意の3次元応力が作用した場合に生じる複屈折およびモード結合への影響を理論的・実験的に明らかにした.まず,光ファイバ軸方向引張り荷重,純粋曲げ,ねじり,横方向荷重について,光ファイバ単体に作用させた場合と光ファイバが埋め込まれている場合に生じる複屈折・モード結合を導出し,比較した.とくに応力分布を光ファイバの中心で展開し2次の項まで取ったモード結合係数を求める実用上有用な式を導出した.次に,複屈折光ファイバのモード結合が断面内応力分布に最も影響を受けることを利用して,光ファイバに横方向圧縮荷重を加えた場合の荷重とモード結合の関係を明らかにし,光ファイバ荷重センサの開発を行った.安定した,再現性のある定量的測定をするために必要なセンサモジュール仕様を以下のように決定した.(1)光ファイバの被膜の無い部分を保護する.(2)組込み負荷ヘッドにより,単体でセンサとして機能する.(3)光ファイバに垂直に荷重を作用させる.(4)負荷角度を45°で固定する.(5)負荷区間長さを1mmで固定する.これをもとに異なるタイプのセンサモジュール・モデルを設計・製作し,その性能試験を行い,実用的に十分な安定性,再現性のある出力を得ることに成功した.さらに,クラック・切欠きによる集中応力の検出を試みた.クラックのモードI開口応力とモードII開口応力によってクラック幅に対する感度が異なること,光ファイバの基底モードのビ-ト長と同程度の大きさのクラックに対して感度が大きく,ビ-ト長の5%以下の大きさのクラックに対しては感度が小さいことが明らかになった.本研究では、複合材料板の表面近くに、連続した一本の長い偏波維持光ファイバをあらかじめ埋め込み、光ファイバの長さ方向の被測定量分布を測定する分布型センサとして用いる技術を応用して、板表面に負荷される集中力の位置と大きさを同定する新規計測システムとして構築し、スマート複合材料/構造の有力な一手法として確立すること目的としている。具体的には、まず、入射レーザ光の周波数・位相変調を利用した分布型センサの計測装置を複合材料板の表面集中力測定用に構成する。また、偏波維持光ファイバを複合材料板の表面近くに埋め込む製造技術を確立する。次に、表面集中力によるセンサ出力の理論解析に基づく力の位置と大きさの予測を行い、測定結果と比較することにより、力の位置と大きさの同定誤差要因を把握する。本年度の実績は以下の通りである。1.まず、入射レーザ光の周波数・位相変調を利用し、偏波維持光ファイバを用いた分布型センサの計測装置を構成し、複合材料板の費用面集中力測定用に部分部分の予備実験を行った。初年度は集中力の位置同定は一次元的に行い、試験装置を構築することに成功した。2.次に、表面集中力によるセンサ出力の理論解析に基づく力の位置と大きさの予測を行い、測定結果と比較することにより、力の位置と大きさの同定誤差要因を把握した。3.偏波維持光ファイバを複合材料板の表面近くに埋め込む製造技術を確立するために試作を行った。センサの埋め込みは、熱して軟化させた状態の薄い熱可塑性樹脂複合材料プリプレグを、通常のCFRP複合材料板に固定された偏波維持光ファイバの上から貼り付けることにより行い、試作に成功した。

本研究は、複合材料板の表面近くに、連続した一本の長い偏波維持光ファイバをあらかじめ埋め込み、光ファイバの長さ方向の被測定量分布を測定する分布型センサとして用いる技術を応用して、板表面に負荷される集中力の位置と大きさを同定する新規計測システムとして構築することを目的とした。具体的には、まず、入射レーザ光の周波数・位相変調を利用した分布型センサの計測装置を複合材料板の表面集中力測定用に構成した。また、偏波維持光ファイバを複合材料板の表面近くに埋め込む製造技術を確立した。センサの埋め込みは、熱して軟化させた状態の薄い熱可塑性樹脂複合材料プリプレグを、通常のCFRP複合材料板に固定された偏波維持光ファイバの上から貼り付けることにより行った。実現されたセンサ内含複合材料構造について、センサが構造自体の耐久性に与える影響を実験的に調べ、問題ないことを確認した。また、センサ損傷時の交換が容易に行えるかも実験的に調べ、解決すべき点を明らかにした。次に、表面集中力によるセンサ出力の理論解析に基づく力の位置と大きさの予測を行い、測定結果と比較することにより、力の位置と大きさの同定誤差要因を把握した。計測装置システム全体に存在する誤差要因をチェックし、より信頼性のあるシステムとして改良を加えた。これにより、力の位置と大きさの実用に耐える同定が可能となった。また、集中力の位置同定を二次元的に行えるようにソフトウェアを構築した。
Na-K ATPase抑制、活性酸素種産生を介するインスリン分泌障害機構の解析

糖尿病状態においては、Na-K ATPaseの活性の低下が、各種組織で観察されており、糖尿病状態における臓器機能障害の原因として注目されている。また高血糖状態は、活性酸素種(ROS)の増加をさせ、様々な組織において細胞障害をきたし、糖尿病合併症の進展に関与する。近年、膵β細胞においても、糖尿病状態における高濃度グルコース曝露によるNa-K ATPaseの活性の低下、ROSの発生による膵β細胞の機能障害、細胞量の減少が報告されている。しかし、これらの現象とインスリン分泌障害の重要な要因である細胞内代謝障害の関連は不明であった。申請者は、膵β細胞におけるNa-K ATPase活性抑制によるインスリン分泌抑制効果の機序を検討し、Na-K ATPaseの特異的な阻害薬であるouabainは、なんらかの細胞内シグナル伝達を介してROSを発生させ、ミトコンドリアにおけるATP産生障害をきたし、インスリン分泌を抑制することをみいだした。さらに、Na-K ATPaseの活性抑制からROS産生にいたる細胞内シグナル伝達の詳細を検討した。ouabainは高濃度グルコース存在下で、ATP含量を低下させるが、細胞内シグナル伝達にかかわっていれば、その阻害剤を用いると、ATP含量の低下が阻害されるはずであり、様々な阻害薬を用い検討を加えた。その結果EGF受容体阻害薬、Src阻害薬でouabainによるATP含量の低下が阻害されouabainによるROSの産生機構には、EGF受容体、Srcが関与することが明らかになった。またPI3キナーゼ、MAPキナーゼの関与は否定的であった。したがって、膵β細胞におけるNa-K ATPase、Src、EGF受容体を介するミトコンドリアにおけるROS産生機構とインスリン分泌抑制機構が明らかになった。現在、Na-K ATPaseの活性抑制からROS産生にいたる細胞内シグナル伝達の詳細を検討している。スクリーニングとして、ouabainは高濃度グルコース存在下で、ATP含量を低下させるが、細胞内シグナル伝達にかかわっていれば、その阻害剤を用いると、ATP含量の低下が阻害されるはずであり、EGF受容体阻害薬、Src阻害薬、PI3キナーゼ阻害薬、MAPキナーゼ阻害薬などを用い細胞内シグナル伝達の候補となる分子の阻害を試みその同定につとめている。さらにこのような阻害薬がouabainによるROSの産生を阻害するかどうかについても検討している。ROS産生の生理的リガンドの候補としてのlysophsophatidyl cholineがインスリン分泌を抑制し、ROSスカベンジャーでその分泌が回復することも確認しており、その機序についても検討中である。
デジタル画像相関法と結晶塑性解析を駆使した金属材料のマルチスケール変形挙動の解明

平成30年度に主に得られた成果を下記に箇条書きに示す.(1)アルミニウム合金(面心立方金属)や鉄系材料(体心立方金属)を対象として,粗大結晶粒試験片を作成する方法を検討した.その結果いずれの材料においても,予ひずみを与えて転位密度を高めた上で熱処理を施すことで,結晶粒が粗大化することを確認した.ただし,純チタンで得られたほどの粒成長は実現できなかったことから,これらの材料を用いて実験を行う場合は,純チタンとは異なる分解能を考慮する必要があることが示唆された.(2)アルミニウム合金材を対象として,単純引張/圧縮試験,反転負荷試験,二軸引張試験,せん断試験などを行うことで,結晶塑性解析によるモデル化を行った.数種類の結晶塑性モデルを用いて比較検証した結果,転位密度ベースのモデルに離散転位動力学で同定された相互作用行列パラメータを用いる場合が最も高精度であることが明らかとなった.そこでアルミニウム合金材に対してはこのモデルを用いることとする.一方純チタン粗大結晶材については,1種工業用純チタン板に対する文献値に比べて臨界分解せん断応力を高めに設定することで,一軸引張時の応力-ひずみ関係を良好に再現できた.またこのように臨界分解せん断応力を高く設定する必要があるのは,成分分析の結果,本材料は1種工業用純チタンに比べて比較的純度が低いためであることが明らかとなった.(3)純チタン粗大結晶粒材の有限要素モデルを作成した.まず,デジタル画像に基づいて試験片および結晶粒の形状を模擬した有限要素モデルを作成した.結晶粒内のメッシングには,解析精度の観点からフリーのメッシングソフトを活用した.なお,結晶粒界は簡単のためボクセル近似とした.またモデル上の各結晶粒に対して走査型電子顕微鏡により測定した結晶方位情報を割り当てることで,実際と同じ結晶方位分布を持つ有限要素モデルの作成に成功した.平成30年度当初の研究実施計画で挙げた,(1)アルミニウム合金(面心立方金属)や鉄系(体心立方金属)の材料についても粗大結晶粒試験片の作成を試みる,(2)素材の基本的な材料特性を取得するとともに,結晶塑性解析で必要となる材料パラメータの同定を行う,(3)粗大結晶粒材の有限要素モデルを作成する,といった項目が順調に進められた.以上の結果を鑑みて,【おおむね順調に進展している】と判定した.平成30年度は当初の予定どおり順調に進展したことから,平成31年度は以下の内容を実施する予定である.(1)結晶塑性有限要素法を用いて純チタン粗大結晶粒材の引張変形解析を実施する.それにより,変形に伴う板面内のひずみ分布を比較対象として,まず平成30年度に決定した材料パラメータによりどこまで予測可能か検討する.それにより,従来のパラメータ決定方法の妥当性を検証する.(2)純チタンでは,先行研究からすべり系・双晶系ごとの臨界分解せん断応力の大小関係がある程度明らかにされている.一方で,底面すべり系については文献によってその取扱いが大きく異なり,どの程度の値にすべきか指針が明らかではない.そこで,主すべり系である柱面すべり系と底面すべり系の臨界分解せん断応力の比を種々に変化させた数値実験を行うことで,面内ひずみ分布の観点から底面すべり系の適切な臨界分解せん断応力を決定可能か検討する.またその考察を通して,本課題の目的である粗大結晶粒材を用いたパラメータ同定の高精度化がどこまで実現可能かを検証する.(3)純チタン以外の材料についても,順次粗大結晶粒材の成形実験および解析を進める.それにより,立方晶金属についても同様のアプローチが可能かを検証する.なお,平成30年度の研究から純チタンの場合とは異なる分解能を考慮する必要があることから,デジタル画像相関法および有限要素メッシュ分割には特に注意して研究を進める所存である.(4)最後に本研究を総括することで,本研究で開発した技術の今後のさらなる適用範囲の拡大と残された課題を検討する.平成29年度は,特にデジタル画像相関法による粗大結晶粒金属の変形挙動分析手法の確立を目的として研究を進めた.得られた主な成果を箇条書きに示す.(1)数mmの平均結晶粒径を持つ純チタン材を対象に検討した.粒径が非常に大きいため,結晶粒界が目視でも観察可能である.粗大結晶粒金属の塑性変形挙動をデジタル画像相関法により観察、分析するためには,測定視野において(a)十分の解像度が得られること,(b)厚さ方向変形場の一様性を保つことができること,(c)不均一変形を詳細に観察できるように十分な塑性変形を与えられること、が重要である.そこで,本供試材において上記の条件を可能の限り満足する実験条件を検討した.その結果,後述するデジタルカメラの解像度も鑑みて,最適試験片形状としてゲージ部が長さ20mm,幅12mmである厚さ3mmのダンベル型板状試験片が見出された.そこで本研究では,この試験片形状を基準として用いることとする.また,走査型電子顕微鏡により供試材の結晶方位分布を測定した.(2)デジタル画像相関法により結晶粒内の変形を高精度に計測するための測定条件を検討した.まず,試験片形状と関連する空間分解能および変形速度と関連する時間分解能の観点から,デジタルカメラおよびテレセントリックレンズを選定した.本研究では2次元の測定を基本条件とするが,粗大結晶粒材では測定視野全体としては結晶方位の分布に起因して大きな表面あれが発生する可能性がある.

そこで,表面あれ発展の様子を詳細に観察するため,3次元のデジタル画像相関法システムを整備した.(3)前述の試験片および測定条件により,粗大結晶粒純チタン板の引張試験中の変形挙動をデジタル画像相関法により観察した.その結果,結晶粒ごとでの変形様式の違いやひずみの局所化,すべり線などを,平均引張ひずみが5%程度に至るまで観察することに成功した.平成29年度当初の研究実施計画で挙げた,(1)粗大結晶粒材の準備,(2)結晶方位分布の測定,(3)測定条件の決定、を予定どおり実施した.またこの他,粗大結晶粒工業用純チタン材における不均一変形の測定も実施したことで,当初の予定では平成30年度に行う予定だった内容も一部達成した.一方,平成29年度は工業用純チタン材に注力したため,その他の金属材料については着手していない.以上の結果を総合的に鑑みて,【おおむね順調に進展している】と判定した.平成30年度に主に得られた成果を下記に箇条書きに示す.(1)アルミニウム合金(面心立方金属)や鉄系材料(体心立方金属)を対象として,粗大結晶粒試験片を作成する方法を検討した.その結果いずれの材料においても,予ひずみを与えて転位密度を高めた上で熱処理を施すことで,結晶粒が粗大化することを確認した.ただし,純チタンで得られたほどの粒成長は実現できなかったことから,これらの材料を用いて実験を行う場合は,純チタンとは異なる分解能を考慮する必要があることが示唆された.(2)アルミニウム合金材を対象として,単純引張/圧縮試験,反転負荷試験,二軸引張試験,せん断試験などを行うことで,結晶塑性解析によるモデル化を行った.数種類の結晶塑性モデルを用いて比較検証した結果,転位密度ベースのモデルに離散転位動力学で同定された相互作用行列パラメータを用いる場合が最も高精度であることが明らかとなった.そこでアルミニウム合金材に対してはこのモデルを用いることとする.一方純チタン粗大結晶材については,1種工業用純チタン板に対する文献値に比べて臨界分解せん断応力を高めに設定することで,一軸引張時の応力-ひずみ関係を良好に再現できた.またこのように臨界分解せん断応力を高く設定する必要があるのは,成分分析の結果,本材料は1種工業用純チタンに比べて比較的純度が低いためであることが明らかとなった.(3)純チタン粗大結晶粒材の有限要素モデルを作成した.まず,デジタル画像に基づいて試験片および結晶粒の形状を模擬した有限要素モデルを作成した.結晶粒内のメッシングには,解析精度の観点からフリーのメッシングソフトを活用した.なお,結晶粒界は簡単のためボクセル近似とした.またモデル上の各結晶粒に対して走査型電子顕微鏡により測定した結晶方位情報を割り当てることで,実際と同じ結晶方位分布を持つ有限要素モデルの作成に成功した.平成30年度当初の研究実施計画で挙げた,(1)アルミニウム合金(面心立方金属)や鉄系(体心立方金属)の材料についても粗大結晶粒試験片の作成を試みる,(2)素材の基本的な材料特性を取得するとともに,結晶塑性解析で必要となる材料パラメータの同定を行う,(3)粗大結晶粒材の有限要素モデルを作成する,といった項目が順調に進められた.以上の結果を鑑みて,【おおむね順調に進展している】と判定した.
世界文化遺産の総合的研究-文化遺産と地域社会の新たなコミュニティを創る-

近年の海外における日本の考古学的、人類学的、民俗学的調査研究はめざましいものがある。また同時に海外の文化遺産の保存・修復事業も盛んに行われるようになり、日本も国際貢献の立場からその協力を求められている。国際協力にはその地域の文化遺産を中心とした基層文化を研究し、また保存修復に関わる法律の整備、環境の調査や技術的研究が必要である。さらに各地域において長期に渡って調査研究に携わっている各分野の専門家による調査研究で、文化遺産を護る現在の経済的、政治的、文化的要因や環境が地域によって極めて異なることが明らかになった。従って文化遺産に対する画一的な経済的、技術的協力ではむしろ問題を残す結果となる。また従来のように、学術的調査研究や保存修復研究だけでは真の文化遺産の研究とは言いがたい。今後は各地域の文化遺産の学術的研究特に人文科学的研究を推進するとともに、保存科学や分析などを中心とした自然科学的研究、そしてさらに学術的価値の高い文化遺産を単に保存修復するだけでなく、それらを未来へ活かす研究、すなわちその地域における現在の政治、経済、宗教、社会教育、地域などと文化遺産の関わりを調査研究する社会科学的研究を実施していくことが不可欠となる。