湖沼中の脱リン, 脱窒処理の一助として, 水の凍結・融解によるそれらの分離除去の可能性について実験室的に検討した。最初に, リン酸イオンとアンモニウムイオンを含む溶液を凍結し, 溶解させ, 生成時の氷結晶中への両イオンの取り込み現象を観察した。溶解初期に流出する溶解液中でのそれらの濃度は高く, 氷結晶表面により多く濃縮していることが確認された。また, 氷結晶の生成速度を遅くすると, より高濃度の流出液が得られた。氷結晶を溶解する場合, 結晶を垂直円筒に充填し溶解すると, 流出液濃度が高くなり, 溶解方法により大きな差異が生ずることが確認された。
次に, 0℃近辺の溶液を用い, 純水で生成した氷結晶ヘリン酸とアンモニウムを吸着させたところ, アンモニウムよりリン酸の吸着速度が速く, 比較的大きな選択性が認められた。0.2から0.5℃の範囲で両イオンともよく吸着し, 10秒程度吸着させた時の吸着量が最大であった。吸着等温線はラングミュア型と推定された。

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A theoretical investigation of static characteristics at the start of operation is developed for a porous journal bearing with sealed ends lubricated only by the oil initially provided within its structures. Numerical results show that a negative pressure region exists in the porous matrix just below the oil-film rupture zone. Hence, air penetrates into the porous matrix at the oil-film rupture zone as the oil in the porous matrix moves inwards, which causes the reduction of oil content within the porous matrix. With decreasing Sommerfeld number S_w, the oil-film force f^^^ and the oil leakage flow q^^^(SUB)oce at the axial ends through the clearance gap increase in the hydrodynamic regime due to an increase of the angular extent of oil-film β, although the values of β and q^^^(SUB)oce in the mixed regime are constant and are the same as those at the transition point from the hydrodynamic regime to the mixed regime since the value of f^^^ is assumed to be equal to that at the transition point. Furthermore, with decreasing S_w, the coefficient of friction μ decreases in the hydrodynamic regime and then 0steeply increases in the initial stage of the mixed regime. At lower ranges of S_w, μ approaches the value of the coefficient of boundary friction.

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Cryosurgery and hyperthermia treatment are used as a treatment method for malignant tumors. Since liquid nitrogen is used as the cryogens, it is difficult to control the freezing rate and thawing rate. In hyperthermia, there are problems of thermotolerance acquisition by heat shock protein (HSP) and only a few studies regarding hyperthermia with cryosurgery have been investigated. The aims of this study are to produce cryosurgery-hyperthermia system utilizing Stirling Cooler and Peltier device and evaluate hyperthermia after cryosurgery by comparing cryosurgery and hyperthermia on the mouse liver. Normal living liver tissues of mice are divided into 3 groups (cryosurgery and cryosurgery-hyperthermia, hyperthermia), then performed cryosurgery, hyperthermia and hyperthermia followed cryosurgery, applying a 1 cycle rapid freezing and slow thawing method for cryosurgery. The temperatures of the tissue surface and probe were measured during operation, the liver was stained by Hematoxylin-Eosin (HE) after operation and observed under an optical microscope. The results showed measured temperature of rapid freezing and slow thawing. HE stained tissue showed stasis, pyknosis, nucleus disappearance and decreasing stainability in cryosurgery and cryosurgery-hyperthermia group, stasis, pyknosis and degreasing stainability in hyperthermia group. The results suggested cryosurgery-hyperthermia was the most effective to destroy the tissue.

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写真現像液は, 現像主薬である芳香族化合物である有機化合物と, その有機化合物の酸化防止剤である多量の亜硫酸ナトリウムで構成されている混合溶液であり, この廃液のCOD値は極めて高い。含まれるメトール (p-methylaminophenol sulfate) やハイドロキノン (p-dihydroxy-benzene) のような有機化合物は, 多量に共存する亜硫酸イオンにより酸化分解されにくい。
本研究では, 最初にカルシウムイオンを添加して現像廃液中からの亜硫酸イオンを除去し, 亜硫酸カルシウムの沈殿として回収する方法を検討し, COD値の低減を試みた。さらに亜硫酸カルシウム沈殿を分離後のろ液に過酸化水素水を添加し, 残留有機物の酸化分解も試み, 有機物によるCOD値の低減も試みた。
その結果, 大部分の亜硫酸イオンは短時間で亜硫酸カルシウム半水和物沈殿として除去できた。pH8で亜硫酸イオンに対するカルシウムの添加割合を1.5とすると, ほぼ100%の亜硫酸イオンを除去できた。沈殿物の結晶性もよく, 粒径も大きく, それらを分離するに好ましいものであった。残留有機物であるメトールやハイドロキノンを過酸化水素で酸化分解したところ, 最初の溶液中のCOD値は約80～90%低減した。

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Cryosurgery and hyperthermia treatment, which is an operation method that uses the vital reaction of tissue by applying the effect of temperature, are used as a treatment method for warts and malignant tumors. Since liquid nitrogen and argon gas are used as the cryogen, for example, it is difficult to control the freezing rate and thawing rate. In hyperthermia, there are problems of thermotolerance acquisition by heat shock protein (HSP) expression and only a few studies regarding hyperthermia with cryosurgery have been investigated. The aims in this study are to produce a rate controllable cryosurgery system and evaluate hyperthermia after cryosurgery by comparing cryosurgery on the mouse liver. A contact-type operation system including a free-piston Stirling cooler (FPSC) and peltier device was used, applying a 1-cycle rapid freezing and slow thawing method for cryosurgery, and hyperthermia followed cryosurgery. The temperatures of the tissue surface and probe were measured using thermocouples during the operation, the mouse liver was stained by Hematoxylin-Eosin (HE) after the operation and observed under an optical microscope. The results showed measured temperatures of rapid freezing, slow thawing and heating tissue following cryosurgery: minimum temperature reached was -18.9 and -18.6°C in cryosurgery and hyperthermia groups, respectively, and the maximum temperatures measured in the hyperthermia group were 38.3°C at the center point of the liver surface in the probe contact area and 34.1°C at 5 mm from center. HE-stained tissue showed stasis, decreasing stainability and disappearance of cell nucleus in both groups. But in the hyperthermia after cryosurgery group, the disappearance of cell nucleus occurred more on the liver surface tissue in the neighborhood of the probe contact area. This suggests that the effect of hyperthermia after cryosurgery would be an effective treatment, and hyperthermia treatment after cryosurgery may contribute to the development of cryosurgery in the future. HSP analysis is currently underway, and the results will be reported upon completion.

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Cryosurgery is a technical procedure in which heat is removed from tissue by applying low temperature and inducing freezing. In order to provide cooling to destroy cells and tissues, cryogens such as liquid nitrogen or argon gas were used. But the temperature control for freezing or thawing is difficult when these cryogens are used, therefore there are possibility of damaging near normal tissue owing to excessive freezing and of aggravation of lesion owing to inadequate freezing. In this study, coolant circulating form cryosurgical system utilizing FPSC and peltier device was newly developed that precise temperature control is enable with precise quantity of current supply. The no-load cooling test is performed at first and the performance of the system is evaluated cryosurgery on mouse liver. As a result in no-load, the coolant temperature dropped at the rate of -1.03℃/min, and achieved -60℃ at 90 minute. Cell necrosis was observed in all mice.

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【目的】膝関節の静的安定性に関与している前十字靱帯（以下ACL）は，運動時に脛骨の前方突出を引き起こさないようにストッパーの役割を果たしている．下肢の傷害や関節固定，寝たきりにより荷重除去状態となり，廃用性筋萎縮等の関節剛性の低下から，制動として働く靱帯の負担が増大し，靱帯自体の損傷が引き起こされることが推測される。先行研究により，振動刺激による筋萎縮の防止されることが報告されているが，本研究では振動刺激に対する前十字靱帯への影響を検討することを目的とした．
【方法】Wistar系雄性ラット（10週齢）18匹を使用した。(1)後肢懸垂を行う後肢懸垂群（suspension：以下SUS群）、(2)振動刺激群は後肢懸垂の過程で毎日15分間振動刺激与える群（vibration：以下VIB群），(3)自由飼育群（control：以下 CON群）とした。各実験期間は2週間とした．
荷重除去の方法は，Moreyの方法を用いた．後肢の活動は荷重以外制限せず、関節運動は自由に行わせた。餌・水の摂取は自由とした。振動刺激は， シートマッサージャーS EM-2535（3600RPM 社製、新潟）を用いた．実験終了後、膝関節を大腿骨－前十字靭帯－脛骨複合体を採取した。膝関節は、前十字靭帯を残し関節包、後十字靱帯、半月板などの軟部組織は切除した。物性試験を行うために、大腿骨と脛骨骨端をレジンにて固定した。試験を行うまで、ディープフリーザーにて保存した。次に膝関節を屈曲30°位にて、精密万能試験機オートグラフAG－I100kN（島津製作所、京都）に固定した。破断試験ではcrosshead speed を5mm/minとして、得られた荷重－変位曲線より破断荷重、stiffnessを求めた。破断荷重とstiffnessについて，一元配置分散分析と多重比較, Scheffe法を用い比較検討した．
組織学検討では，膝関節を4％パラホルムアルデヒドで固定後，EDTAにて20日間 脱灰し，OCTコンパンウドにて凍結包埋した．クリオスタットにて10μmに薄切した．その後 H-E染色， 免疫組織化学染色として， 抗I型コラーゲン（Sigma C7805 1:8000), 抗III型コラーゲン（Sigma C8000 1:8000)を用い，ABC法を行った後，DABで発色，光学顕微鏡で観察した．
【説明と同意】本実験は，本学動物実験倫理審査委員会の承認を得て行った．
【結果】物性試験において，静的引っ張り試験における最大破断荷重では，3群間に，有意差を認めた（P＝0.01）．多重比較検定により，CON群と比較して，SUS群，VIB群共に有意に減少した（p<0.05）.SUS群とVIB群では差を認めなかった．荷重－変位曲線より求めたstiffnessでは，3群間に有意な差を認めなかった．組織像においては，H-E染色より，SUS群やVIB群では，線維の配列が乱れているものが観察された．免疫組織化学染色において，I型コラーゲン，III型コラーゲンともに3群間の染色性に相違を認めなかった．
【考察】ACLは、力学的情報を感知し、力学的変形を最小限に抑えるための関与している細胞が存在する。靱帯の強度に関与しているコラーゲンタイプ1の合成が増加し、細胞形態は紡錘形に変化し、張力負荷に対し、垂直方向に配列する。本研究において後肢懸垂による下肢の荷重除去では，靱帯への力学的刺激が減少し，その結果 物性試験の結果より，靱帯力学的強度が減少することが示唆された．また振動刺激では，CON群までその強度が維持されない結果となった．H-E染色像より，荷重を除去すると，線維の配列に乱れが生じた．しかし，懸垂中，荷重を行う群と対象群を比較すると，破断荷重には変化を認めなかった．組織変化と破断荷重との関連を今後明らかにする必要がある．
また靱帯への力学的変化によるものに加えて，関節への血流量や関節液の循環の変化が生じている可能性がある。不動化や尾部懸垂により，膝関節内血流や関節液の循環障害を招く可能性が先行研究により，示唆されている． このことから靱帯自体への酸素や栄養供給にも影響を及ぼし，それが靱帯の力学的特性の変化を引き起こした可能性も予想された。
【理学療法学研究としての意義】ACLの力学強度を維持するには、靱帯が力学的刺激を受けることが重要である．本結果では，荷重除去により，靱帯の物性が低下することが示唆された．筋萎縮に対する影響だけではなく，靱帯自体への運動療法効果を明らかにする事で，理学療法の効果を明らかにすることが重要であると考える．また本研究で行った振動刺激条件の検討を行い，靱帯への影響を明らかにする必要がある．

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化石燃料の大量消費に伴う地球規模での環境問題，ならびに化石燃料そのものの枯渇問題は，世界の国々が解決すべき喫緊の課題である．特にエネルギー自給率の低い我が国では，エネルギーの高効率利用や自然エネルギーへの転換など，根本的な見直しが急務となっている． 本研究では，環境・エネルギー問題解決への取組みの一つとして，排熱の有効活用において，低温熱源でも高効率の発電が期待できる小型フリーピストン型スターリングエンジンに着目し，基本性能試験結果に基づいた排熱回収・発電システムの試験結果について報告する．

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Fossil fuels such as petroleum, coal, and natural gas have become limited resources. In addition, bad effects caused by excessive carbon dioxide (CO_2) have now begun destroying our global environment seriously. Since current living and economical standards depend strongly on fossil energy sources, it is necessary to utilize the waste heat of factories and automobiles etc. effectively. In such background, we tried to recover the waste heat by using the small free-piston Stirling engine in this study. The free-piston Stirling engine is excellent in the maintenance, since the moving part is few. And it is also possible on the miniaturization of the engine, and it can be produced low-cost. In addition, economical power generation is possible even in the heat source of low temperature. In this report, the heat transfer simulation results of the component for the waste heat recovery were shown. Then we propose a waste heat recovery system using the free-piston Stirling engine.

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In the area damaged by The Great East Japan Earthquake, residents are aiming at self-sufficiency in regards to energy use by renewable energy. In this background, we focus on the practical Stirling engine that use woody biomass fuels. Further we proposed a unique home co-generation system by the practical Stirling engine. In this report, we introduce the mechanism of the system and the results of the basic performance tests.

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The Great East Japan Earthquake occurred on March 11,2011,and the huge tsunami brought with it great suffering in the coast of Tohoku region.The tsunami swept away people,cars,houses and whole communities.In this report,the outline of the challenge using Stirling cycle machine in the disaster area is concretely introduced.In the community of the disaster area,the system which utilizes renewable energies such as solar,wind energy and woody biomass fuels is also expected.

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本研究は，デイサービス利用高齢者を対象に，足底への振動刺激（FVS）がバランス機能に与える影響を調査することを目的とした。対象高齢者は要支援1から要介護4のいずれかの介護認定を受けている18名（84.9 ± 5.0歳）であった。対象者へのFVSを15分間／回，2回／週で3ヵ月間実施した。対象者へのFVSの介入前後に，重心動揺計にて開眼時と閉眼時の重心動揺パラメータを測定した。また，10 m自然歩行時間（10 m歩行），Timed Up & Goテスト（TUG），ファンクショナルリーチテスト，体重負荷率を測定した。さらに足底の痛覚および二点識別覚を調べた。その結果，開眼時の総軌跡長，外周面積，実効値面積，実効値，Y方向最大振幅および閉眼時の総軌跡長はFVS介入後に有意に低値を示した。10 m歩行，TUGはFVS介入後に有意に低値を，体重負荷率は有意に高値を示した。痛覚は小指球および踵部はFVS介入後に有意に低値を示した。本研究では，FVSの実施によりバランス機能の改善が認められた。FVSは足底感覚を改善することにより，体重負荷率の増加をもたらすと考えられ，これにより重心動揺が減少（特に前後方向動揺）し，立位時の安定性が改善したと考えられる。また，10 m歩行，TUGの有意な減少は動的バランス機能が改善したためと考えられ，FVSの実施による足底感覚の改善，体重負荷率の増加が下肢の運動機能に何らかの影響を与えた可能性が考えられる。

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There is a Stirling cooler in one of the refrigerating machines which mechanically obtain low temperature. This cooler becomes a compact system, and can electrically control cooling temperature in the easiness. However, the responsibility of temperature control is inferior. In the meantime, there is a thermoelectric conversion module of which heating and cooling are electrically possible without a moving part. This module is excellent in the responsibility of the temperature control. However, the cooling of the waste heat from the heat radiation side is difficult. In this study, each problem is overcome by combining a Stirling cooler with a thermoelectric conversion module, and the new system which can control cooling temperature is proposed.

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The Tohoku earthquake occurred on March 11th, 2011, and the large tsunami brought with it great suffering in the coast of Tohoku district. In this region, the recovery activity is still executing. Then, rubbish of the wood- base is stacked up in everywhere. In the meantime, we have examined an effective utilization of the woody biomass until now. In this report, the challenge in a disaster area using Stirling cooler and Stirling engine is introduced.

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