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2次元ビームハロー測定装置の関発とハローフリー高品質ビームの生成

平成14年度の当初計画では、(1)平成13年度に技術的問題として残った特性X線発生装置中のワイヤーの一分解能の向上、(2)ビームスクレーパ装置の設計、製作を実行する予定であった。まず、(1)に関しては、結論から言うと、未だ満足のいく位置分解能は得られておらず、従って、ビームテストには至っていない。もっとも問題なのは、ワイヤー同士の平行性の間題である。通常のハンドリングで平行性が維持できる予定であったが、その精度の見積もりに誤りがあった。この点、より慎重な当初評価が必要であった。現在特殊治具を製作しており、その精度の問題の解決が見込まれる。また、既存の真空容器に設置テストを行ったが、その残何学的配置が問題になり、その対策が必要となった。この点に関しては解決した。(2)に関しては、ハードの設計を行ったところ、テストのためには別目的で製作してあった銅ブロック及びその可動装置を改造することによって、当初目的が達成されることが判明し、予定より早く、平成14年夏期メンテナンス時に設置を行った。しかし、制御系に問題が生じ、その駆動テストが完了したのは、冬期メンテナンス時になった。現在、順調に駆動している。本装置は現在まだ完全な設置にはいたっていないものの、そのコンセプトは非常に注目されている。本装置は非常に斬新で、他研究所等での実績がないが故に、特に海外においてそのコンセプトに対する、評価、興味が高く、国際ワークショップでの有意義な議論が行われたことに触れておく。以上、まとめると、当初計画の(2)は実質的に完了したが、(1)に関しては現在問題が残っている。この問題は本報告段階ではクリアーできていないが、早急に解決できると考えられる。今後、来年度の早い時期にその成果を発表できると期待される。平成13年度は、2次元ビームハロー測定装置の設計、製作を行った後、RCNPAVFサイクロトロンから供給される各種ビームのハローを観測する計画であった。以下、現状を報告する。2次元ビームハロー測定装置は、(1)特性X線発生部と(2)特性X線検出部から構成される。特性X線発生部は、12本のワイヤーとその支持・回転機構から成り、ワイヤー各1本は2種類の異なる金属を接合する予定であった。しかし、1mm直径のワイヤーの接合が技術的に困難であることが判明した為、ワイヤーをそれぞれ異種の24本とし、上下の支持・回転機構を同期させて駆動する様設計変更し、予定と同様な条件を実現することとした。実際に製作し、テストしているが、ワイヤーをいわゆる片持ちで取り付けるため、現在位置分解能が1mm弱と予定より悪い。真空中での直線化等を試みているが、他の方法も検討する必要がある。現在検討しているのは、12本のアルミニウムワイヤーを用意し、そこに各2種類の金属を長さを変えて蒸着することにより、表面においては2種類の金属接合と同等の条件とし、さらにワイヤーの保持も2点で行なうことにより、位置分解能を0.1mm程度とする方式である。特性X線検出部は、室温動作可能な半導体X線検出装置(ピンフォトダイオード型)の動作試験を行なっている。予算の関係で温度制御回路を自身で製作した為、若干予定より遅れたが、一応問題なく動作している。遠隔操作装置の設計、製作も終了し、現在テストを行なっているが、まだ解決できない若干の技術的問題が残っている。従って、現在はまだビームハローの実計測には至っていない。しかしながら、上記に示した問題は、解決済みであったり、解決に向けての方向性がある程度示されているので、来年度の早い時期には、実計測ができると考えられる。
地域高齢者の防災対策を基盤とした地域防災力強化のためのシステム構築

持増進・介護予防を位置づけた上で、地域の特徴とニーズに応じた継続可能な地域防災システムの構築を目指すことであった。対象地域において運動支援ボランティアおよび防災コーディネーターを育成し、行政と連携した地域防災システムを構築した。また、防災対策プログラムを作成・運用・評価し、地域防災システムの効果を多面的(防災力、心身の健康状態、運動機能など)に検証した。結果、地域高齢者の防災力、心身の健康状態、運動機能が向上した。さらに、このシステムが継続的に機能するために、育成したボランティアのサポート体制を整えた。平成25年度には、平成24年度に作成した防災対策プログラムを運用し、適宜評価して、プログラムの修正を行った。具体的には、対象地域の4名が防災コーディネータ講習会を修了、50名が運動支援ボランティアとして育成された。その上で、3地区3グループをモデル地区とし、育成された防災コーディネーターおよび運動支援ボランティアと共同で、防災対策を目的に、下肢筋力強化運動および勉強会(防災対策・健康維持増進)を中心としたプログラムにより、1年間介入した。結果、介入前に比べて、運動習慣のある者が増加し、歩行力、脚力、バランス力が向上し、一時避難場所までの所要時間が短縮した。また、地域コミュニティの指標でもある人間関係の満足度が高まり、生活満足度や心の健康状態も向上した。さらに、家具・家電の転倒防止、非常時持ち出し物品の準備、避難所の確認、災害時における連絡方法や避難場所の確認などのルール作りなど、防災対策準備状況が改善された。しかし、防災対策における自助・共助の改善には、課題が残っており、平成26年度にプログラムの一部修正を行う予定である。なお、1年間の介入後も継続して地域活動が継続できるよう、地域、行政、大学が連携を取りつつサポートするシステムを構築しつつある。さらに、本活動内容と成果を近隣の地域に広く公表し、地域住民の防災および健康意識や関心を高めることにより、手挙げ方式で近隣地区から新たな3グループを決定して、平成26年度の新たな介入グループとした。本研究の目的は、高齢者を対象とした防災対策に焦点を定め、防災対策の一環として健康維持増進・介護予防を位置づけた上で、地域の特徴とニーズに応じた継続可能な地域防災システムの構築を目指すことである。平成24年度計画は、本研究における準備期間として、1)モデル地域の住民への協力要請と、地域に在住する高齢者および災害時要援護者の実態調査、2)実態調査結果に基づく防災対策プログラムの作成、3)防災支援ボランティアおよび運動支援ボランティアの育成を行い、地域防災システムを構築するための基盤整備を完了することであった。1)モデル地区は3か所指定し、地域住民への同意のもと実態調査を行った。現在3地区約110名が本取り組みに定期的に参加している。2)実態調査結果に基づく防災プログラムの作成においては、1年間のプログラムを作成し、内容に健康維持・増進および防災対策を取り入れ、現在行政とともに実施中である。対象者の半数以上が後期高齢者であるため、安全性と継続性に留意したプログラム作成を心掛けている。今後は、大学および行政以外に、地域自治会等を主体とした防災対策の取り組みを導入し、地域のコミュニティ強化に努めたい。3)防災支援ボランティアとして、防災コーディネイター育成を予定していたが、今年度は間に合わず、来年度実施予定である(防災コーディネイター育成講座への参加希望はある)。一方、運動支援ボランティアは行政との協力のもと約45名育成が完了し、育成されたボランティアによる地域活動を開始し、行政とともに活動支援しているところである。本研究の目的は、高齢者を対象とした防災対策に焦点を定め、防災対策の一環として健康維持増進・介護予防を位置づけた上で、地域の特徴とニーズに応じた継続可能な地域防災システムの構築を目指すことであった。平成26年度には、平成24年度に作成し、平成25年度に運用の有用性を確かめた防災対策プログラムを継続して運用・評価すると共に、地域防災システムの効果を多面的(防災力、心身の健康状態、運動機能など)に検証して総合評価した。その結果、下肢筋力強化運動と勉強会(防災対策・健康維持増進)を中心とした事業の展開により、運動機能(歩行力、脚力、平衡感覚)の向上と精神的健康(人間関係の満足度、精神的健康感、身体的健康感、人間関係の満足度、生活満足度、幸福感)の向上が確認された。また、自宅の防災対策準備状況(家電・家具の転倒防止策、寝室の安全性の見直し、寝室への履物の設置、消火器の設置、災害時要援護者に対する話し合い、非常時持出し物品の準備、防災メモの作成、一次避難所までの避難所要時間)の改善が認められた。また、25年度および26年度にそれぞれ3地区3グループで展開した本事業は、1地区1年間のプログラム実施終了後も継続してゆけるよう、本事業において育成した運動支援ボランティアおよび防災コーディネーターにて継続フォローされるようシステム化を行った。

防災コーディネーターは計10名(平成25年度4名)育成し、運動支援ボランティアは計45名(平成25年度45名、平成26年度育成された45名のフォロー研修)育成し、現在継続的な地域の下肢筋力強化運動および防災支援事業を展開している。これらの事業の成果に基づき、最終的な地域防災システムの構造と運営方法を決定してモデル化し、報告書にまとめて三重県南部地域を中心とする市町への報告会を行った。さらに、本研究により得られた知見を学会やマスメディアを通じて公表した。老年看護学当初の計画通りに進行しているが、作成したプログラムによる介入では、改善度が低度の項目が認められるため、プログラムの一部見直しが必要である。平成24年度計画は、本研究における準備期間として、1)モデル地域の住民への協力要請と、地域に在住する高齢者および災害時要援護者の実態調査、2)実態調査結果に基づく防災対策プログラムの作成、3)防災支援ボランティアおよび運動支援ボランティアの育成を行い、地域防災システムを構築するための基盤整備を完了することであった。今年度1)3)はおおむね順調に進展しており、ほぼ完了している。2)の防災対策プログラムにおいて、行政との協同はできているが、地域自治会などからの自主的なかかわりが不足している。これは、本活動趣旨と具体的な方法の説明不足が理由として挙げられる。3)の防災ボランティアの育成においては、今年度防災コーディネイター育成講座への参加希望はあったが、申請期限までに準備が整わず、来年度以降に実施することになった。昨年度作成し、今年度実施した介入プログラムにおいて、防災対策・防災意識の改善が低度を示した項目があったため、それらの項目について、介入プログラムの強化を行う予定である。その他の進行は、当初の予定通り進める。平成25年度には、作成された防災対策プログラムを運用し、適宜評価して、プログラムの修正を行う。具体的には、モデル地区の3グループに介入し、その活動内容と成果を近隣の地域に公表し、地域住民の防災および健康意識を高める。その上で、手挙げ方式で近隣地区から新たな1-2グループを決定して来年度介入グループとする。また、同時に防災支援ボランティアおよび運動支援ボランティアの育成を継続して推進し、作成された防災対策プログラムが継続して機能するよう、地域住民・行政・大学が連携して地域防災システムを構築する。該当なし
表面合金ナノ粒子の精密調製と触媒特性に関する研究

担持合金ナノ粒子の触媒特性を原子・分子レベルで解明することは、新規高性能触媒を設計するための基礎となる重要な研究課題の一つである。担持合金ナノ粒子の触媒活性は、合金ナノ粒子の粒径・内部構造・電子状態、金属ナノ粒子と担体の相互作用、担体の表面構造など、多くの要因が絡み合って創出される。このような現象を原子レベルで理解するには、原子レベルで構造が既知である単結晶表面上に、触媒の活性点構造をモデル化することが有効である。本研究では、配位不飽和Tiが配列し、触媒担体表面として期待されるTiO2(110)-1x2表面構造をサブÅの分解能で明らかとした。また、TiO2の新しい欠陥構造も明らかとした。本研究の目的は、担持合金ナノ粒子の触媒特性の発現機構を明らかとすることである。そのために、原子レベルで構造が既定された単結晶上へ、雰囲気制御下で合金ナノ粒子を担持することで担体と合金ナノ粒子の界面での相互作用を制御する。測定は、走査プローブ顕微鏡を用い、担持合金ナノ粒子の構造や電子状態、触媒反応を直接観察し、X線吸収分光法や理論計算により合金ナノ粒子の内部構造も明らかにする。具体的には、TiO2単結晶上のCuPdナノ粒子について、触媒特性を発現する構造・電子状態を明らかにする。ここで確立した手法により、担持合金ナノ粒子触媒設計に指針を与えことを目標とする。本年度は、基板となるTiO2表面の構造について詳細に検証した。これは、前年度終盤、基板となるTiO2(110)表面(1×2)構造について新しい構造モデルが(Q. Wang, A. R. Oganov, Q. Zhu and X. F. Zhou, Phys. Rev. Lett., 2014, 113, 266101.)理論計算により提案されたため、本年度はその構造モデルを実験的に検証する必要性が生じたためである。理論計算からは、当初提案されていた構造の対称性が崩れた構造であることが予想されていたが、反射高速陽電子回折法を用いて、実験的に解析することで、0.1Åの精度で構造を決定し、報告した。また、次年度反応実験に用いる超高真空装置の開発を完成した。本年度は、基板となるTiO2(110)表面(1×2)構造について詳細に検証した。これは、前年度終盤、基板となるTiO2表面の構造について新しい構造モデルが(Q. Wang, A. R. Oganov, Q. Zhu and X. F. Zhou, Phys. Rev. Lett., 2014, 113, 266101.)理論計算により提案されたため、本年度はその構造モデルを実験的に検証する必要性が生じたためである。上述したように、反射高速陽電子回折法を用いることで、0.1Åの精度で構造を決定した。理論計算からは、構造の対称性が崩れるという傾向のみが示されていたが、実際の測定から構造を決められた意義は大きい。また、次年度実施する反応特性を観測する装置のセットアップも完了した。本研究では、担持合金ナノ粒子触媒特性の発現機構を原子レベルで明らかにすることを目的としている。担持触媒の触媒特性は、多くの場合、触媒担体との相互作用に著しく依存することが知られており、Strong Metal-Support Interaction(SMSI)効果と言われている。このため、担持触媒を精密に制御するには、原子レベルで構造が明らかな触媒担体を用いることが重要であると考え、本研究では、TiO2単結晶を担体として用いた。本年度は、更に、TiO2内に不純物として存在する水素のエネルギー準位が、金属との相互作用に大きく寄与するバンドギャップ内部に存在することが、その構造と共に報告された(K. Shimomura, R. Kadono, A. Koda, K. Nishiyama, and M. Mihara, Phys. Rev. B 92 (2015) 075203(1-6).)ことから、還元されたTiO2で水素の状態をミュオンスピン回転/緩和法を用いて明らかとした。その結果、還元されたTiO2では水素は酸素欠陥内に2個安定化し、そのエネルギー準位は還元されていないものと比べ、band gap内のよりエネルギーの低いところに位置することが示唆された。本研究で見出した、還元されたTiO2の構造は、これまでに報告されていない。次年度は、本年度0.1Åレベルで精密に規定した表面上での合金触媒の成長、また、反応特性を調べる。反応は本年度作成した昇温脱離装置を用いて観測し、また、電気化学特性も調べる。

触媒科学ごく近年、基板となるTiO2表面の構造について新しい構造モデルが(Q. Wang, A. R. Oganov, Q. Zhu and X. F. Zhou, Phys. Rev. Lett., 2014, 113, 266101.)理論計算により提案されたため、本年度はその構造モデルを実験的に検証する必要性が生じたため、この構造解析を行った。そのため、予定していた担体金属などの試薬の購入を次年度に変更した。次年度は、本年度、厳密に解析した表面上での合金触媒作製、反応性を検証するため、前年度、予定していた担体金属などの試薬を購入する。
アトピー性皮膚炎の免疫異常におけるロイコトリエンB4の役割の研究

ロイコトリエン(LT)B4は、アトピー性皮膚炎などのアレルギー性皮膚疾患の発症に重要な役割を果たしていると考えられている脂質メディエーターであり、LTA4水解酵素はアラキドン酸から5_-リポキシゲナーゼにより生じたLTA4を水解してLTB4を作る重要な酵素である。ヒト皮膚におけるLTA4水解酵素の局在に関しては、抗ヒトLTA4水解酵素抗体を用いて免疫組織学的に検索したところ、表皮細胞および真皮の浸潤細胞、血管内皮細胞にその局在が認められた。さらに、HLPCを用いてLTA4水解酵素活性を測定したところ、ヒト表皮、ヒト末梢リンパ球、多形核白血球では、高い酵素活性を認めたが、ヒト真皮では有意の酵素活性を検出しえなかった。さらに、私達はアトピー性皮膚炎患者の末梢血白血球のLTA4水解酵素活性を測定した。患者は皮疹の程度に応じて重傷、中等症、軽症に分類した。重傷アトピー性皮膚炎患者では、末梢多型核白血球のLTA4水解酵素活性が123.94±15.92Unitであり、中等症アトピー性皮膚炎(49.03±9.12Unit)と軽症アトピー性皮膚炎(28.74±10.70Unit)および健常人(15.14±1.67Unit)と比較すると有意に上昇していた。一方、末梢単核球のLTA4水解酵素活性もまた重傷アトピー性皮膚炎患者において、中等症、軽症アトピー性皮膚炎患者および健常人に比して有意に上昇していた。重傷および中等症アトピー性皮膚炎患者の末梢多型核白血球のLTA4水解酵素活性は、皮疹の改善と共に低下した。以上の結果よりLTA4水解酵素活性はアトピー性皮膚炎の発症や進展になんらかの役割を果たしていると考えられる。また、抗アレルギー剤である塩素アゼラスチンはin vitroでアトピー性皮膚炎患者の多型核白血球のLTA4水解酵素活性をで阻害した。このことよりある種の抗アレルギー剤のアトピー性皮膚炎への効果の少なくとも一部はLTB4産生抑制によることが示唆された。ロイコトリエン(LT)B_4は、乾癬、アトピー性皮膚炎などの発症に重要な役割を果たしていると考えられているメディエーターであり、LTA_4水解酵素はアラキドン酸から5-リポキシゲナーゼにより生じたLTA_4を水解してLTB_4を作る重要な酵素である。私達は、ヒト皮膚および末梢血白血球におけるLTA_4水解酵素の性質と局在を検討した。ウサギを免疫して得た抗ヒトLTA_4水解酵素抗体を用いてWestern blottingを行なうと、ヒト表皮、末梢リンパ球、末梢多型核白血球に分子量68,000のバンドが認められたが、ヒト真皮では認められなかった。また、本抗体を用いて、ヒト皮膚における局在を免疫組織学的に検索したところ、表皮細胞および、真皮の浸潤細胞、血管内皮細胞に局在が認められた。さらに、LTA_4を基質としてHPLCを用い、LTA_4水解酵素の活性を測定したところ、ヒト表皮、ヒト末梢リンパ球、多型核白血球では、高い酵素活性を認めたが、ヒト真皮では有意の酵素活性を認めることができなかった。

また、ヒト表皮のLTA_4水解酵素活性は抗LTA_4水解酵素抗体で吸収され、ベスタチン、カプトプリルなどの薬剤により阻害されたが、EPAやDHAなどの不飽和脂肪酸には影響されなかった。さらに、乾癬やアトピー性皮膚炎の患者の末梢リンパ球、多型核白血球のLTA_4水解酵素の活性も測定し、正常人と比較したがアトピー性皮膚炎の患者で高値を示した。アトピー性皮膚炎の病変の成立においてロイコトリエン(LT)B_4が、重要なメディエーターの一つであると考えられている。しかし、酵素免疫測定法で測定した血中LTB_4濃度については正常人とアトピー性皮膚炎患者では有意の差は認められなかった。また、血中のLTB_4値と皮疹の程度、血清IgE値とも相関は認められなかった。一方、LTA_4水解酵素はアラキドン酸より5-リポキゲナーゼにより生成したLTA_4を加水分解してLTB_4に転換する酵素である。私達はHPLCを用いアトピー性皮膚炎患者の末梢血白血球のLTA_4水解酵素活性を測定した。患者は皮疹の程度に応じて重症、中等症,軽症に分類した。重症アトピー性皮膚炎患者は、末梢多型核白血球のLTA_4水解酵素活性が123.94±15.92Unitであり、中等症アトピー性皮膚炎(49.03±9.12Unit)と軽症アトピー性皮膚炎(28.74±10.70Unit)および健常人(15.14±1.67Unit)と比較すると有意に上昇していた。一方、末梢単核球のLTA_4水解酵素活性もまた重症アトピー性皮膚炎患者において、中等症軽症アトピー性皮膚炎患者及び健常人と比較すると有意に上昇していた。重症および中等症アトピー性皮膚炎患者の末梢多型核白血球のLTA_4水解酵素活性は、皮疹の改善と共に低下した。以上の結果よりLTA_4水解酵素はアトピー性皮膚炎の発症や進展になんらかの役割を果たしていると考えられる。また、抗アレルギー剤である塩酸アゼラスチンはアトピー性皮膚炎患者の多型核白血球のLTA_4水解酵素活性をin vitroで阻害した。このことによりある種の抗アレルギー剤のアトピー性皮膚炎への効果の少なくとも一部はLTB_4産生抑制によることが示唆された。
電歪・磁歪型マルチフェロイック素子の性能を実用段階まで引き上げるための検証

誘電ー磁歪型マルチフェロイック素子の無給電磁界センサ/振動磁界エネルギーハーベスタとしての出力特性を引き上げることを目的に、磁歪層の磁歪増加と肉厚化、ならびにデバイスとしての構成最適化研究を行った。磁界応答性が良く、比較的高い磁歪、高いアモルファス形成能を有する鉄系アモルファス合金Fe-Si-B-Pを磁歪層として選択し、アモルファス単相からなる170μm厚の長尺薄帯の作製に成功、磁歪層の肉厚化で素子の出力が増加することを確認した。また、磁歪層を熱処理することで表面近傍だけ部分結晶化させた際、素子動作方向の磁歪量が増加することを利用し、素子の出力向上を確認した。PZT板の両面に高磁歪を有する軟磁性薄帯を積層した3層構造素子、強誘電ー強磁性型マルチフェロイック素子の無給電磁界センサ/振動磁界エネルギーハーベスタとしての出力特性を改善・向上させることを目的に、1)肉厚なFeSiBPアモルファス合金薄帯の作製に向けた素材化プロセスの検証と得られた薄帯の性状調査、2)種々の厚みのFeSiBPアモルファス合金を磁歪層として用いた場合の3層素子の出力特性におよぼす磁歪層の厚み効果を調査、ならびに、3)層間の伝達応力を増大させる積層技術の基礎検証、これら3項を実施した。項目1)について、銅ロール液体急冷法を用いたFeSiBP合金の肉厚化検証において、薄帯厚みは従前の基礎実験で70μmがアモルファス単相構造の形成限界とみられたが、作製条件の微調整によって約130μmまで向上した。既存のFeSiBアモルファス合金では従前の実験および本年度の追加実験のいずれにおいても約45μmが形成限界であったことを踏まえれば、FeSiBP合金固有の高いアモルファス相熱安定性を優位な方向で引き出せたといえる。また、続いて実施した熱分析と磁気特性評価から、上述する130μmまでは肉厚化に際しても抜熱の差異による構造緩和は認められず、超急冷状態の維持を確認した。項目2)について、最大90μm厚のFeSiBP薄帯を積層した素子を作製し、出力特性を確認した結果、20μmや40μm厚の場合と比して磁界応答性が緩慢であるものの、出力ポテンシャルは磁歪層の厚みに応じて高くなることを確認した。また、磁歪薄帯を熱処理することによる出力強度と応答性の向上を確認した。項目3)について、PZTとFeSiBP薄帯を積層する際の接合剤をエポキシ樹脂系、シアノアクリレート系やエポキシ/アクリル混合樹脂系として、PZTと市販FeSiBアモルファス薄帯とし、出力特性を比較した結果、剪断力の高い接着剤ほど出力は高くなる傾向を得た。強誘電体としてPZTを、強磁性(高磁歪)体としてFeSiBPアモルファス薄帯を複合したマルチフェロイック素子を磁気センサあるいは環境発電(磁界発電)デバイスとして実用に資するまでに出力向上させることを目的に、1)肉厚なFeSiBPアモルファス合金薄帯の作製、2)FeSiBP合金薄帯そのものの飽和磁歪量と磁歪感受率の検討、3)相関の伝達応力を増大させる積層技術の検証、これら3項を実施した。項目1)について、肉厚なFeSiBP合金薄帯アモルファス単相材の作製は、薄帯作製時に使用する液体急冷装置の凝固ロールを大径化すること、ロール回転数と合金溶湯噴射ノズルの角度とギャップ、および噴射圧を微調整によって、前年度までに達成した130μm厚を超える約170μm厚までを達成した。ただし150μm以上の肉厚化は、低回転に起因した薄帯の遠心力剥離がなされないため長手方向に湾曲した形状となること、熱分析結果からは140μm厚を超えたあたりでアモルファス相が結晶化する際の熱分析曲線が変化することから130μm以下の厚み材と凍結されているアモルファス相の初期状態が異なることを確認した。項目2)について、20μm厚のFeSiBPアモルファス磁歪合金薄帯を試料として用いて種々の熱処理を施したところ、素子動作方向への飽和磁歪量は急冷直後のものと比して約1.4倍まで向上することを確認するとともに、この現象は熱処理によってアモルファス組織中に不均質に析出、傾斜分布した結晶相に起因する可能性を見出した。これにより、複合素子としての発電出力が向上することまでを確認した。項目3)について、接合剤として半田を用いた積層を試み、従来の樹脂系剤の場合と同程度の厚みで素子化できるプロセスを確立、強固な接合法で作製した素子の性能評価実験を開始した。FeSiBP合金磁歪薄帯の肉厚化検証については、素材のポテンシャル限界付近までの肉厚化に成功している。これ以上の肉厚化も装置変更によって可能と考えるが、肉厚化による磁界応答性の低下や、湾曲した板材形状となるために生じる素子化困難性、ルーチンの一貫であるアモルファス相の初期凍結構造に差異が生じる点を複合的に考えれば、肉厚化研究については本テーマで目指すゴールに到達したと思われる。

肉厚な磁歪薄帯の磁界応答性を改善するために実施した熱処理による磁歪薄帯の特性最適化実験では、結晶化直前温度域での長時間熱処理によって飽和磁歪量を維持したまま磁界応答性が改善することを見出し、なおかつ系統的な実験の中から飽和磁歪量が向上する処理条件にたどり着いたこと、結果的に素子の出力と応答性が顕著に向上したことが特筆する成果として挙げられる。これは熱処理で析出した微結晶が磁歪薄帯の表面近傍にあることに由来しているとみられ、20μmや54μmの薄めの薄帯で効果が目覚しい反面、82μmや109μmの厚めの薄帯では同一性格の組織を形成しても飽和磁歪量の向上はわずかであった。肉厚な磁歪薄帯においても飽和磁歪量を増強することは本研究において複合素子の性能を向上する上で不可欠であるため、飽和磁歪量が変化する機構を明確にし、制御できる技術とする必要がある。積層技術については昨年来の課題としていた低融点合金による接合技術を確立したことは成果といえる一方で、圧電層PZTと強固に接合されることで素子化後の磁歪層アモルファス薄帯の飽和磁歪量はやや低下し、磁界応答性は緩慢化することを確認した。肉厚な磁歪層試料を用いることで磁歪変形量は増加する傾向を示すが、肉厚化に伴なう磁場応答性の劣化とトレードオフの関係にあるため、最適な磁歪層厚みの決定もしくは素子の構成設計に課題が残った。PZT板の両面に高磁歪を有する軟磁性薄帯を積層した3層構造素子、強誘電ー強磁性型マルチフェロイック素子の無給電磁界センサ/振動磁界エネルギーハーベスタとしての出力特性を改善・向上させることを目的に、1)肉厚なFeSiBPアモルファス合金薄帯の作製に向けた素材化プロセスの検証と得られた薄帯の性状調査、2)種々の厚みのFeSiBPアモルファス合金を磁歪層として用いた場合の3層素子の出力特性におよぼす磁歪層の厚みと組織の影響調査、ならびに、3)層間の伝達応力を増大させる積層技術の基礎検証、これら3項を実施した。項目1)について、大気中での銅単ロール型液体急冷法を用いた合金薄帯作製では、溶湯射出温度や射出圧力、ノズルギャップ等の条件最適化により、アモルファス単相からなる約170μm厚の連続薄帯の作製に成功した。項目2)について、種々の厚みの磁歪薄帯を磁歪層として素子化した場合、素子の発生出力は磁歪層の厚みと正の相関を示すことが確認された。また、20μm厚のFeSiBPアモルファス磁歪合金薄帯に種々の熱処理を施した結果、薄帯材の表面層近傍に微結晶が分散析出した組織をとる場合、3層構造素子として用いる際の動作方向に発現する磁歪の飽和量はアモルファス単相の場合と比較して、およそ1.5倍まで増大することを確認した。電子顕微鏡観察の結果、本現象は熱処理によってアモルファス母相中の厚み方向に不均質かつ傾斜分布をもって析出した結晶相の存在に起因すると考えられる。ただし、この現象は薄帯を肉厚化した際に臨海厚みが存在し、出力向上の方策として肉厚化効果と部分結晶化効果は必ずしも両立しないことを実験的に見出した。項目3)について、接合材として低融点合金や樹脂系接着剤を用いて素子の積層を行い、その出力はせん断強度と正の相関を示すことを見出した。誘電ー磁歪型マルチフェロイック素子の無給電磁界センサ/振動磁界エネルギーハーベスタとしての出力特性を引き上げることを目的に、磁歪層の磁歪増加と肉厚化、ならびにデバイスとしての構成最適化研究を行った。磁界応答性が良く、比較的高い磁歪、高いアモルファス形成能を有する鉄系アモルファス合金Fe-Si-B-Pを磁歪層として選択し、アモルファス単相からなる170μm厚の長尺薄帯の作製に成功、磁歪層の肉厚化で素子の出力が増加することを確認した。また、磁歪層を熱処理することで表面近傍だけ部分結晶化させた際、素子動作方向の磁歪量が増加することを利用し、素子の出力向上を確認した。FeSiBPアモルファス合金薄帯の肉厚化については、作製条件の洗い出しのみで70μmから130μmまで向上している。
偏極陽子によるLi同位体の非弾性散乱およびトリチウムの生成反応の研究

本研究では核融合炉開発に重要なLi同位体に関する中性子反応核データの評価の基盤を作る為に,偏極した陽子によるLi同位体の弾性・非弾性散乱及びトリチウム生成反応について,二重微分断面積等を測定し,理論解析を行うことを目的とした.偏極ビームを用いることにより,中性子反応では得ることが困難なデータが得られ,精密な解析を行うことが出来る.主な結果を以下にまとめる.2.弾性・非弾性散乱の測定値に基づいて,光学模型,あるいはチャネル結合法を用いて^<6,7>Li+p系の光学ポテンシャルをスピン依存項を含めて決めた.3.他の2体反応に関しては歪曲波ボルン近似による解析を行った.4.^<6,7>Li同位体の反応には,終状態で3体に崩壊する反応過程が大きく寄与している.これについて,最近提案されている離散化連続準位チャネル結合法の有効性を調べる為に,チャネル結合法の代りに歪曲波ボルン近似により非弾性散乱の連続スペクトルを解析した.その結果,スペクトルの特徴を説明できた.更にチャネル結合法を用いて詳細な解析を進める必要がある.5.3体崩壊反応から放出される陽子以外の粒子の連続スペクトルは,終状態相互作用模型により,非常によく再現できることが分った.このことからこの3体崩壊反応では終状態におけるいくつかの相互作用が独立に働いていると云える.本研究で得られた陽子による反応の測定データは中性子反応のデータとよい類似性がみられるので,本研究で用いられた解析の手法は中性子反応に対しても有効であろう.本研究では核融合炉開発に重要なLi同位体に関する中性子反応核データの評価の基盤を作る為に,偏極した陽子によるLi同位体の弾性・非弾性散乱及びトリチウム生成反応について,二重微分断面積等を測定し,理論解析を行うことを目的とした.偏極ビームを用いることにより,中性子反応では得ることが困難なデータが得られ,精密な解析を行うことが出来る.主な結果を以下にまとめる.2.弾性・非弾性散乱の測定値に基づいて,光学模型,あるいはチャネル結合法を用いて^<6,7>Li+p系の光学ポテンシャルをスピン依存項を含めて決めた.3.他の2体反応に関しては歪曲波ボルン近似による解析を行った.4.^<6,7>Li同位体の反応には,終状態で3体に崩壊する反応過程が大きく寄与している.これについて,最近提案されている離散化連続準位チャネル結合法の有効性を調べる為に,チャネル結合法の代りに歪曲波ボルン近似により非弾性散乱の連続スペクトルを解析した.その結果,スペクトルの特徴を説明できた.更にチャネル結合法を用いて詳細な解析を進める必要がある.5.3体崩壊反応から放出される陽子以外の粒子の連続スペクトルは,終状態相互作用模型により,非常によく再現できることが分った.このことからこの3体崩壊反応では終状態におけるいくつかの相互作用が独立に働いていると云える.本研究で得られた陽子による反応の測定データは中性子反応のデータとよい類似性がみられるので,本研究で用いられた解析の手法は中性子反応に対しても有効であろう.
国内および東アジアからの淡水魚の移入による影響実態と在来遺伝子資源の保全及び復元

国内および近隣国に分布する同種の地域個体群の移殖による遺伝的攪乱は,日本の生物の各地域在来の遺伝的特性を失わせ,形態的・生態的・生理的特性を広範囲で均質化させることで「遺伝子資源」を失わせる重篤な外来種問題である.そこで,本研究では日本産淡水魚の遺伝的撹乱の現状を解明し,在来系統保全のための地域的な調査と分布モデルの開発をおこなった.また,遺伝的に撹乱された個体からの在来系統の復元が将来的におこなえるように,琵琶湖産の,ほぼ在来系統と考えられるコイのゲノムを次世代シーケンサーによって解析した.本年度は,最初に日本産淡水魚類の分布撹乱および遺伝的撹乱についての既知情報の整理をおこなった.日本列島を淡水魚類相の異なる27地域(Watanabe, 2012)に区分し,既知の文献に基づいてそれぞれの地域内に同種の他地域個体群(もしくは交雑可能な近縁種)の侵入が起きているかどうかまとめた結果,118の分類群のうち,22の分類群で遺伝的撹乱が生じている(もしくは潜在的に生じうる)地域があった.さらに,5分類群(ニッポンバラタナゴ,スイゲンゼニタナゴ,コウライモロコ,ハリヨ,トウカイヨシノボリ)は,その在来分布地域全てで交雑可能な近縁種もしくは他地域個体群の侵入があった.既知情報が不足している分類群については,系統地理的な解析を開始した.遺伝的撹乱が生じている地域における詳細な状況のモニタリングのために,リアルタイムPCRによる効率的な外来遺伝子の検出手法の検討も行った.初年度においては,ドジョウとオイカワにおける専用プライマーとプローブの設計をおこない,ドジョウについてはリアルタイムPCRによる複数の地域系統の判別が可能であることを確認した.また,遺伝的撹乱が進行している地域における在来個体群の保護地域の選定手法の検討のため,在来魚の生息環境の改変による分布の変化についてのモデル化をおこなった.さらに,遺伝的に撹乱された種から,交配等によって在来系統を復元する手法を開発するための基礎として,コイをモデルにしてゲノム全体での在来遺伝子と外来遺伝子の判別をおこなうマーカーの取得を進めている.本年度は,昨年Nature Geneticsに発表されたコイのシーケンスを基礎として,琵琶湖産のほぼ日本在来系統と考えられるコイ4個体について次世代シーケンサを用いてゲノムのリシーケンスを行った.本年度は,日本産淡水魚類の系統地理および遺伝的攪乱についての情報が不十分な魚種についてのmtDNAの解析をおこなった.日本列島における分布域を広く網羅した解析として,アカザ,カマツカ,イチモンジタナゴ,オイカワの系統地理を解明し,論文として公表した.その結果,これらの魚種において国内移入による分布撹乱が広く生じていることが明らかになった.また,他の系統地理情報が不十分な淡水魚についての解析も進めている.琵琶湖および濃尾平野周辺における淡水魚の網羅的な遺伝子解析についても進展した.濃尾平野においては,アユなどの放流にともなう淡水魚の外来個体群の侵入や,釣り目的等による私的な放流が生じていると考えられたため,複数種の淡水魚についてmtDNAをマーカーとして外来個体群の侵入状況を調査した.また,外来遺伝子侵入の効率的な検出による詳細な現状解明のために,リアルタイムPCRを用いた解析を,東海地方のオイカワと九州のドジョウについておこない,詳細な分布データを得ることが出来た.こうした外来遺伝子の分布データをもとに,遺伝的撹乱の侵攻予測などのモデル開発を進めている.遺伝的に撹乱された種から,交配等によって在来系統を復元する手法を開発するための基礎として,コイをモデルにしてゲノム全体での在来系統と外来系統の判別をおこなうマーカーの取得と解析を初年度に引き続き進展させた.本研究課題においては,(1)日本産淡水魚における遺伝的撹乱の全容解明と,(2)保全地域選定手法の開発,(3)遺伝的に撹乱された個体群を復元するための基礎となるゲノム解析手法の検討,の3つが達成目標である.(1)については,既知情報を整理したうえで,系統地理情報の不足している種についての解析をおこない,日本列島に広く分布する代表的な淡水魚の複数種について系統地理と外来遺伝子の分布の概要を明らかにした.(2)については,リアルタイムPCRによる効率的な外来遺伝子の検出をおこない,東海地方のオイカワと九州のドジョウを対象に詳細な外来遺伝子の分布情報を得ることが出来た.(3)については,次世代シーケンサーによるコイのゲノム解析が順調に進展している.以上のことから,初年度の現状としては,おおむね順調であると考えられる.本年度は,琵琶湖産淡水魚等の移入の影響の大きい岐阜県地域における淡水魚の分布撹乱について,mtDNAを指標とした解析を行った.

ヒガイ属魚類については,mtDNAの解析と形態的な測定結果も含めて,岐阜県地域では木曽川および長良川で琵琶湖由来のビワヒガイの侵入が見られることを解明し,論文として公表した.淡水魚の在来個体群を人為的な分布撹乱から保全する手法に関しては,九州のタナゴ類を対象に外来魚の影響を考慮した保全候補地の選定モデルを論文として公表した.淡水魚の人為的な移殖の現状については,海外からの侵略的外来種なども対象にした遺伝的解析を行い,移殖の地理的パターンを解析し,論文として公表した.また,外来遺伝子の効率的な検出手法としてのリアルタイムPCR技術を用いたSNPジェノタイピングを,ドジョウ類とオイカワについて開発した.ドジョウ類については,ドジョウとカラドジョウの判別をおこない,九州北部・四国西部でのカラドジョウの侵入を調べた.コイ科魚類のオイカワについては,琵琶湖産アユの種苗放流への混入と思われる分布撹乱が全国的に生じているが,岐阜県における外来mtDNAの侵入状況を43地点1318個体について解析し,分布モデルと組み合わせることによって,ダム湖における外来遺伝子の侵入率が高いことなどを明らかにした.また,オイカワはアユ放流が少ない庄内川水系において外来遺伝子の侵入が少なく,また支流の農業用溜池などにも在来個体群が残っている可能性が示された.遺伝的に撹乱された種から,交配等によって在来系統を復元する手法を開発するための基礎として,コイをモデルにしてゲノム全体での在来系統と外来系統の判別をおこなうマーカーの解析を進展させた.国内および近隣国に分布する同種の地域個体群の移殖による遺伝的攪乱は,日本の生物の各地域在来の遺伝的特性を失わせ,形態的・生態的・生理的特性を広範囲で均質化させることで「遺伝子資源」を失わせる重篤な外来種問題である.そこで,本研究では日本産淡水魚の遺伝的撹乱の現状を解明し,在来系統保全のための地域的な調査と分布モデルの開発をおこなった.また,遺伝的に撹乱された個体からの在来系統の復元が将来的におこなえるように,琵琶湖産の,ほぼ在来系統と考えられるコイのゲノムを次世代シーケンサーによって解析した.本研究課題においては,(1)日本産淡水魚における遺伝的撹乱の全容解明と,(2)保全地域選定手法の開発,(3)遺伝的に撹乱された個体群を復元するための基礎となるゲノム解析手法の検討,の3つが達成目標である.(1)については,既知情報を整理したうえで,系統地理情報の不足している種についての解析を開始した.(2)については,リアルタイムPCRによる効率的な外来遺伝子の検出手法を検討している.その上で,モデル地域における外来遺伝子の詳細な分布情報を用いて,遺伝的撹乱の進行しやすい環境を明らかにする分布モデルも開発する必要がある.外来遺伝子の分布に関する詳細データを得ることに時間がかかるため,在来魚の分布モデルを先行して開発することで,全体的な進捗が遅れないように工夫した.(3)については,次世代シーケンサーによるコイのゲノム解析が順調に進展している.以上のことから,初年度の現状としては,おおむね順調であると考えられる.最終年度は,当初の計画通りに行う予定である.遺伝子解析による系統地理情報が不足している種の解析を継続的に進めることで,主な日本産淡水魚の遺伝的撹乱の現状についての全体像を解明し,「遺伝子撹乱レッドリスト(仮称)」として公表し,国や自治体の環境政策や国民への啓発に利用できるようにする.リアルタイムPCRの応用や,分布モデルの精緻化,コイのゲノム解析についても,現在のところ順当に進捗していることから,最終年度はデータの取得を完了して論文として公表することを目指す.28年度が最終年度であるため、記入しない。保全生態学二年目以降は,当初の計画通りに行う予定である.遺伝子解析による系統地理情報が不足している種については,現在データの取得を進めており,最終年度までに複数の論文で公表する.日本産淡水魚の遺伝的撹乱の現状についての全体像は,「遺伝子撹乱レッドリスト(仮称)」として公表し,国や自治体の環境政策や国民への啓発に利用できるようにする.リアルタイムPCRの応用や,分布モデルの精緻化,コイのゲノム解析についても,初年度は順当に進捗したことから,今後も着実に進めるようにする.28年度が最終年度であるため、記入しない。
脳内におけるトポグラフィックマッピングの形成に関するモデル構築とその理論的解析

独立成分分析(ICA)のおけるJacobi法を改良して、多層線形ICAアルゴリズム(LMICA)を提案した。Jacobi法は、信号の全てのペアに関して、一対比較をしながら最適化を行うことによりICAを実行する手法であるが、それに対して、我々は、すべてのペアではなくその一部、重要なペアだけに最適化を施す手法を提案した。重要なペアの抽出に関しては、確率勾配法を適用することで、効率的に行なえることを示した。そして、LMICAを実際の自然画像に適用することで、その有効性を実証した。12x12ピクセル程度の小さな画像に適用した例では、通常の手法よりはるかに少ない最適化のステップにより、解が最適な地点近くまで収束することが示され、通常のMaxKurtのようなJacobi法に比べて、はるかに効率的であった。また、ステップの進行につれて、抽出されるedge detectorの性質が変化して行くことも示された。初期においては、局所的なdetectorが形成され、後期になるに従って、大域的なものも形成されることが観察された。さらに我々は、LMICAを、通常のICAでは計算的に処理できないような、64x64ピクセルからなる非常に大きな自然画像にも適用した。その結果、LMICAは様々な興味深いdetectorを巨大画像からも抽出できることが示された。例えば、長い線に反応するdetector、あるいはX型の入力に反応するdetectorなどが抽出された。さらに、初期のステップにおいては局所的なものも発見された。このことは、LMICAにより局所的なdetector、大域的なdetectorを同時に抽出出来ることを示しており、興味深い結果であると考えられる。以上よりLMICAの有効性を実証した。1.多次元尺度構成法の効率的アルゴリズムを考案し、いくつかの応用と比較を行った。その結果、考案したアルゴリズムは良く知られた位相写像形成アルゴリズムである自己組織化マップと比較しても非常に効率的であることが示された。また、本アルゴリズムで様々な興味深い位相写像が形成可能であることを示した。さらに、応用として、100万個以上の文書ファイルの次元圧縮に本アルゴリズムを適用し新たなる構造を発見することが出来た。この結果は、本手法が効率的次元圧縮手法として実用的にも有用であることを実証している。2.信号処理の有力な手法である独立成分分析について、新しいアルゴリズムを提案した。このアルゴリズムでは、分割処理と位相写像の形成による統合を交互に行うことで、非常に高次元な信号の独立成分分析を効率的に行うことが出来た。さらに、実際の自然画像に本手法を適用した結果、従来手法と比べてはるかに効率的にedge detectorを抽出することが出来た。この結果は、本手法が、ビデオ画像などの高次元の実データに対する独立成分分析の適用を、より容易にすることを示している。3.脳内位相写像の形成に関して、情報理論に基づくシンプルな原理を提案した。さらに、Edgeworth展開をその原理に適用することで、目的関数を導出することに成功した。この目的関数は、今まで提案されて来た多くのモデルを統一的に説明することが出来た。特に、通常の線形相関に基づく自己組織化マップのようなモデルと、高次統計量を利用するtopographic ICAのようなモデルを統一的な枠組で導きだすことが可能であり、従来の枠組と比べて強力であることが示された。1.信号処理の有力な手法である独立成分分析(ICA)に関して、新しい目的関数を提案し、Jacobi系のアルゴリズムにおいて、その関数が「準不変」であることを証明した。さらにその関数を用いて、MaxKurtやEMLなどの既存の手法の位置づけを明らかにし、MaxKurtとEML双方を切替えて用いるアルゴリズムを提案した。そして、数値実験により本アルゴリズムが、よりロバストな信号処理を行うことを実証した。2.1の準不変目的関数を利用して、多層線形ICAアルゴリズムを提案した。このアルゴリズムでは、MaxKurt法に基づく分割処理と、確率勾配法による位相写像の形成を用いた統合処理を交互に行うことで、高次元な信号の独立成分分析を効率的に実行する。さらに目的関数の準不変性に基づき多層線形ICAアルゴリズムの収束性を数学的に証明した。この結果は、分割処理が大域的な最適解を発見できることを示しており、大変興味深いものであった。さらに、実際の自然画像に本手法を適用した結果、従来手法と比べてはるかに効率的に画像処理が出来ることが示された。3.脳内位相写像の形成に関して、情報理論に基づくシンプルな原理(InfoMin原理)を提案した。さらに、Edgeworth展開をその原理に適用することで汎用的な目的関数を導出した。そして、さらなる考察を加え、本InfoMin原理と、すでによく知られているInfoMax原理との関係性を明らかにした。

また、ステップの進行につれて、抽出されるedge detectorの性質が変化して行くことも示された。初期においては、局所的なdetectorが形成され、後期になるに従って、大域的なものも形成されることが観察された。さらに我々は、LMICAを、通常のICAでは計算的に処理できないような、64x64ピクセルからなる非常に大きな自然画像にも適用した。その結果、LMICAは様々な興味深いdetectorを巨大画像からも抽出できることが示された。例えば、長い線に反応するdetector、あるいはX型の入力に反応するdetectorなどが抽出された。さらに、初期のステップにおいては局所的なものも発見された。このことは、LMICAにより局所的なdetector、大域的なdetectorを同時に抽出出来ることを示しており、興味深い結果であると考えられる。以上よりLMICAの有効性を実証した。
ソーシャルメディア分析に基づくネットいじめの高精度・網羅的・早期的自動検出技術

近年,ネットいじめが深刻な問題になっている.機械学習を用いたネットいじめの自動検出技術の性能はまだ十分とはいえない.本研究課題では,ネットいじめの自動検出の精度,網羅性及び早期性に着目し,テキスト分析,コンテキスト分析,及び時系列的ソーシャル分析に基づく多種類の特徴量を考慮・利用することで,ネットいじめの高精度・網羅的・早期的自動検出技術の開発を目指す.具体的には,A)いじめ表現辞書の構築によるネットいじめの高精度識別技術の開発,B)コンテキスト分析に基づく潜在的ネットいじめの網羅的検出技術の開発,C)時系列的ソーシャル分析に基づくネットいじめの早期発見技術の開発に取り組む.近年,ネットいじめが深刻な問題になっている.機械学習を用いたネットいじめの自動検出技術の性能はまだ十分とはいえない.本研究課題では,ネットいじめの自動検出の精度,網羅性及び早期性に着目し,テキスト分析,コンテキスト分析,及び時系列的ソーシャル分析に基づく多種類の特徴量を考慮・利用することで,ネットいじめの高精度・網羅的・早期的自動検出技術の開発を目指す.具体的には,A)いじめ表現辞書の構築によるネットいじめの高精度識別技術の開発,B)コンテキスト分析に基づく潜在的ネットいじめの網羅的検出技術の開発,C)時系列的ソーシャル分析に基づくネットいじめの早期発見技術の開発に取り組む.
特異構造チタンを持つチタン-シリカ複合酸化物の設計とその高選択的酸化反応への応用

急速ゾルゲル法によりチタンイソプロポキシドとエチルシリカートからチタニアシリカ複合酸化物を調製し、その物性、触媒作用を検討した。XAFS分析の結果、チタンの含有によってチタンの配位構造が変化し、低含有量(30モル%以下)ではチタニはシリカのマトリックスの影響を受け4配位構造をとり、高含有量ではチタン同士が凝集して8面体構造をとることを見いだした。4面体構造チタンはその不飽和の配位座がルイス酸点となる。同時にヒドロペルオキシドによりエポキシ化反応においては、反応の第一段階で空配位座においてはにヒドロペルオキシドを活性化するために高い活性を持つ。シリカマトリックスによって規制される場合のみでなく、4配位構造を持つチタンがあればルイス酸性質を持ち、エポキシ化活性を有する。たとえば低温焼成え無定型状態の酸化チタンあいるは、アルミナ担持酸化チタンも部分的に4配位構造のチタンを有し、ルイス酸性、エポキシ化活性を示す。しかし、シリカの4配位マトリックス構造がとりわけ4配位チタンを発現させる効果があり、この点にチタニアシリカの特殊性がある。XAFS分析は表面のみならずバルクの状態をも反映する。触媒反応は表面現象であるために上記結論には若干の疑問がのこる。そこでチタニアシリカの表面チタン上にスーパーオキシド生成させ、これをプローブとして表面のみの状態を解析した。生成するスーパーオキシドのg1値はチタン含量により変化し、チタン含量の低下に伴って増加し、その挙動はXAFS分析による4配位量の変化に正確に対応した。g1,g2,g3値の中でg1値は吸着している金属元素の状態を最も強く反映する。したがってXAFS分析に基づく解析は、正しくチタニアシリカの表面チタン状態による物性、触媒特性を表していると結論した。