1 0 0 0 凍結-融解作用を受ける不飽和土の工学的特性に関する研究
冬期および春期に舗装道路や速攻等が被害を受ける原因は路床・路盤の凍結による凍上現象と津血有形作用を受けた土のせん断抵抗力の低下であるといえる。本研究は上記のことを考慮して、将来の凍上防止のための資料を得るために、原位置調査により被害の実態を把握し、室内試験によって凍結-融解作用を受ける土の工学特性の解明を行うことを目的としている。本研究によって得られた結果は以下のとうりである。原位置調査結果1) 1984〜1986年に東北地方に襲来した大寒波により、秋田、岩手、福島の3件だけでも山岳部において、それぞれ1648、746、1958箇所で凍害が生じている。このような凍害は冬期には雪が少ないが気温の低い長野・山梨・群馬県の山岳部では毎年発生している。2) 凍害は地下水位の高市行きでは北海道はもとより、内陸部でも多く見られるが、地下水位の低い路床部の含水比が高いと容易に発生する。また、側溝、マンホール周辺など土と異なる構造物周辺で多い。室内試験結果1) 水の供給できるオープンシステムではシルト湿度の凍上量は大きいが、砂質土では透水性が良く、凍結時に容易に排水が生じるので、ほとんど凍上現象はみられない。2) 水の供給のないオープンシステムでも、たとえ不飽和度でも土中の水分の移動のために、土の飽和度に応じて体積の膨張・収縮が生じる。3) クローズドシステムで不飽和度が凍結-融解作用を受けたときの強度低下は体積変化のみではなく、土中のサクション力の低下によって生じるといえる。
新規ボレート系非線形光学結晶LiBGeO_4が析出した透明結晶化ガラスを用いて、LiBGeO_4の二次非線形光学定数をMakerフリンジ法により評価した。その結果LiBGeO_4はd_<33>〜1.3pm/Vと見積もられ、β-BaB_2O_4単結晶に匹敵することを初めて見出した。Fresnoite型構造を有するBa_2TiGe_2O_8(BTG)結晶化ガラスの非線形性の再評価および他のfresnoite型結晶Ba_2TiSi_2O_8(BTS)およびSr_2TiSi_2O_8(STS)について透明結晶化ガラスを作製し、fresnoite型結晶の非線形性を体系的に評価した。またそれら結晶構造と非線形性の起源について研究を行った。BTG結晶化ガラスの非線形性についてはd_<33>〜22pm/VというLiNbO_3単結晶のそれに匹敵する非線形性を確認した。これはガラス材料で報告されている二次線形性の中では最大である。この試料は、BTGが配向薄膜状に生成しており、平面導波路として機能することも確認し、新たな波長変換素子や光スイッチなどの光デバイス材料として提案した。またBTSおよびSTS結晶化試料のd_<33>はそれぞれ12pm/Vおよび7.2pm/Vと見積もられた。Fresnoite型結晶の格子定数比c/aはd_<33>と同様にBTG, BTS, STSの順に大きく、これはBaやGeなどより大きなイオンが導入されることでc軸が伸張し、自発分極が増長された結果、非線形性も増大したものと結論付けた。目的結晶の量論組成を有するガラスは、結晶化することで不純物相が析出しない、密な配向結晶を得ることが可能である。LiBGeO_4やfresnoite型結晶は単結晶育成が極めて困難な結晶である。しかしながら、結晶化を利用することで非線形性が評価できることを初めて実証した。この手法は非線形光学分野の材料探索において非常に有用である。
1 0 0 0 OA 新規半導体ナノ結晶合成のための通電加熱法の研究
1 0 0 0 松花江流域における積雪分布調査と融雪流出予測システムの開発
1.分布型流出モデルによる松花江1998年洪水の解析松花江流域全域について、格子間隔30分の分布型流出モデルを開発し、1998年大洪水の流出解析を行い、洪水現象の発生を再現させることができた2.1 松花江流域の積雪量調査を行い、資料を収集して積雪量分布の概略を把握した。2.2 分布型モデルによる融雪流出解析松花江流域の支川,拉林河と甘河において,降水量,流量データを取得し,その分布特性を調べた.その結果,降水量分布に顕著な標高依存特性が見られた。拉林河において,格子間隔90mの分布型流出モデルを開発した。このモデルについて、降水量,流量データを取得し,洪水流出解析、融雪流出解析を行った。その結果洪水流出解析では計算流量が実測流量に比べて少なく出る傾向があった。融雪流出解析では融雪初期の流量を再現するために気温の日較差を考慮した計算手法を考案した。
1 0 0 0 OA Bi-2212固有ジョセフソン接合を用いたdc-SQUIDの開発
1 0 0 0 OA 超短パルスレーザー加工におけるパルス累積効果の新しい可視化方式による解明
短パルスレーザー加工における累積照射パルス数の影響について,高繰返し短パルスレーザーを光源とする高速度ビデオ撮影法,高速度レーザーストロボスコピックビデオ撮影法を開発,これによる可視化,解析を行った.加工屑の堆積挙動や粒子状の加工屑の間欠的な排出などの観察に成功した.パルスエネルギーやレーザー走査速度によって加工形状だけではなく,加工屑の形状や堆積挙動、堆積範囲などが変化した。加工パラメーターの影響の解明には,さらに系統的な研究が必要である.さらに,この手法を液中でのレーザー誘起衝撃現象におけるキャビテーションバブルの寄与や,液中での金属ナノ粒子生成現象の解明に応用する事が出来た.