光学的アクチノメトリ法を用いて水素,メタン,およびアルゴンの混合ガスによる誘導結合プラズマ中の水素原子密度を測定した。本研究の目的は,アクチノメトリ法による密度測定の確度を定量的に評価するとともに,炭化水素薄膜形成のプロセス解明に役立てることにある。H2-Arプラズマ,CH4-Arプラズマ,H2-CH4-Arプラズマでの水素密度原子の測定を行ったところ,各プラズマにおける水素原子密度の最大値は約2.3×1012 cm-3であった。講演では,水素原子密度の混合ガス流量比を中心に発表する。

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現在、薄膜形成法の一つとしてスパッタリング法が広く用いられている。その中でも主に使用されているスパッタリング法は、ドーナツ状の永久磁石を用いて、磁界を利用したマグネトロン・スパッタリングである。しかしこの方式のスパッタリングには、プラズマの生成が不均一であるため、スパッタされるターゲットの利用効率が悪く、また、強磁性体材料のスパッタを苦手としているなどいくつかの欠点をもつ。そのためこれらの欠点の改善が強く求められている。そこで本研究では、ホロー電極を使用し、ラングミュアプローブによってプラズマ特性の評価・検討を行い、高密度で均一なプラズマ源の開発を目指す。

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現在、消費電力が高いことが課題となっているPDPには放電ガスとしてXe/Ne混合ガスが用いられており、ガス条件の改善により発光効率5lm/Wまで達成されている。一般的にXe/Ne混合ガスにおいてXe混合率が高いほど放電開始電圧が高いといわれているが、Xe混合率が放電開始電圧に及ぼす影響の詳細な検討は行われていない。本研究ではPDPで用いられている誘電体材料MgOを用いて、混合比の異なるXe/Ne混合ガス中における誘電体バリヤ放電開始電圧の比較を行い、Xe混合率が放電開始電圧に及ぼす影響を検討した。

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小型人工衛星用のエンジンとして有望視されているものに、小型マイクロ波放電型イオンエンジンがある。エンジン実用化には、エネルギー変換効率を向上させることが必要であり、そのための放電構造の理解が求められている。本研究ではレーザートムソン散乱(LTS)法を用いて、小型イオンエンジン内プラズマの電子密度、電子温度計測を行っている。ガス(Kr)流量 2.5 sccm、投入電力 8 W で、放電チャンバ内アンテナ上方 2 mm の位置で LTS 計測を行った結果、電子密度、電子温度は 1.1×10¹⁸ m^-3, 2.9 eV であった。

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誘電体バリア放電(DBD)は、大気圧付近で動作すること、非熱平衡であること等の特徴を有し、様々な分野で応用されている。しかし、偶発的で微小かつ高速で消滅する特性から、実計測が行われた例はない。本研究では、DBDと放電生成原理が同じである容量結合型マイクロ放電プラズマ(CCD)にレーザートムソン散乱(LTS)法を適用し、CCDの電子密度(n_e)・電子温度(T_e)計測を行っている。Heガス400 Torr、印加電圧3 kVで、間隔0.5 mmの針対半球電極間で生成されたCCDの、放電発生後300 nsにおけるn_e、T_eは、それぞれ1.5×10²¹ m^-3、1.2 eVであった。

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プラズマディスプレイパネル(PDP)は、微小なセル内の放電により紫外線を発生させ、その紫外線をセル壁面に塗布された蛍光体で可視光に変換し、画像を表示するディスプレイである。PDPの課題の一つに発光効率の改善がある。PDPの発光効率は同様の発光形態である蛍光灯に比べ1/10以下しかなく、大きな改善の余地がある。発光効率の改善のためにはPDPマイクロ放電の構造を詳細に解明して、放電の条件を最適化する必要がある。このような背景から、本研究はPDPマイクロ放電の電子密度、電子温度の測定にレーザートムソン散乱法(LTS)を適用している。

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レーザー生成プラズマを用いた、極端紫外(EUV)光領域の半導体リソグラフィ光源開発が行われている。使用する13.5 nm光を効率的に発生させるには、プラズマの温度・密度を制御して、最適な荷電数を実現する必要がある。本研究ではそれらの計測を、レーザートムソン散乱法により行うことを目的とする。予備実験として、レーザー生成炭素プラズマを発生させ、イオン項スペクトルの検出を行った。プラズマ生成後15 ns、炭素ターゲット表面から200 μmにおける電子密度(n_e)・電子温度(T_e)・平均イオン価数(Z)は、それぞれn_e = 2.0×10²⁴ m^-3、T_e =12 ±1 eV、Z = 4であった。

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新たに開発した濃縮技術と大気圧バリア放電(DBD)の組み合わせによる希薄環境有害物質の処理法をディーゼル排気微粒子(DPM)と窒素酸化物(NOx)の同時分解に適用した.実ディーゼルエンジンの排ガスの一部をESP/DBD反応容器に導き,DPMを電気集塵(ESP)法で集塵した.十分な集塵の後に,NO分子を含むモデルガスを流してESP/DBD反応容器でDBDを発生し,集塵したDBDとNOxの同時分解実験を行った.特に,排ガス中の水分が同時分解過程に与える影響について調べた.排ガス中の水分は反応容器へ付着するとDBDの発生を阻害するが,DPMとNOの同時分解には効率的に作用する事が判った.

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我々はマスクレスでパターニング処理の可能な新しい方式として、沿面放電プラズマをエッチング源として用いる手法を提案しており、これまで、太陽電池用シリコン基板表面の電極溝作製を行ってきた。[2]しかし、太陽電池表面には反射率を低減させるためのテクスチャ(凹凸)構造が形成されており、沿面放電プラズマによるエッチング形状の検討が困難であった。 そこで、本研究では平滑シリコン基板上に形成された窒化シリコン薄膜をエッチングすることで、エッチング形状の検討を行う。

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撥水性薄膜は自動車のフロントガラスなど防水加工が必要とされる表面などに幅広く利用されている。撥水性とは水による濡れにくさであり、固体表面の水滴の接触角θが指標となり、θが90°以上の場合を撥水性があると言われている。撥水性を決める要因は、固体の表面エネルギーと表面のナノオーダーの凹凸構造の二つである。本研究ではC₂H₂F₂を用いてプラズマCVD法で薄膜を合成している。これまで、水滴接触角が150°以上の超撥水性を持つ膜を合成した。今回は、グリッドバイアス法により低次ラジカルの発生を抑制しつつ、イオンアシスト効果により撥水性薄膜の密着性の向上に焦点を絞り検討を行った。

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窒化アルミニウムは圧電性をもった物質である。キュリー温度が1200℃と高く、環境面で安全なため、高温部の腐食検出センサとして期待されている。現在、窒化アルミニウム薄膜はマグネトロンスパッタリングで生成されているが、本研究は、生産性向上のため大面積化が可能な誘導結合型プラズマでプラズマを生成し、容量結合型プラズマと組み合わせることで、成膜速度の向上を目指した。

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最近Al添加ZnO(AZO)はスズ添加酸化インジウム(ITO)に代わる透明導電膜材料として注目されている。我々はこの材料を用いた高品質な薄膜を成膜するプロセス技術の確立を目指し、誘導結合プラズマ(ICP)でプレーナマグネトロンを支援することを試みている。今回、膜質のターゲット-基板間距離依存性についての調査をした。成膜後のAZO薄膜の抵抗率は4探針測定と触針式段差計による膜厚測定、透過率は分光吸収スペクトル測定により評価した。実験結果は以下の通りである。、ターゲット-基板間距離が近づくにつれ抵抗率は低下し、透過率も低下した。また、距離が遠ざかるにつれ抵抗率は高くなり、透過率は向上した。

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最近Al添加ZnO(AZO)はスズ添加酸化インジウム(ITO)に代わる透明導電膜材料として注目されている。我々はこの材料を用いた高品質な薄膜を成膜するプロセス技術の確立を目指し、誘導結合プラズマ(ICP)でプレーナマグネトロンを支援することを試みている。アルゴンガスに水素を添加すると導電性が飛躍的に向上することが報告されている。そこで本実験においても水素添加効果によるAZO膜導電率の向上を試みている。本講演では、アルゴンガスの場合とアルゴンガスに水素添加した場合のAZO膜への影響に関する比較結果を報告する。

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スパッタリング法による成膜中発生するアーキング現象(異常放電)が問題視されている。異常放電が発生すると、ターゲット表面が溶融、飛散し、それにより製品歩留まりが低下する。そこで、本研究ではアーキングの発生機構の解明を目的としてAZOターゲットを用いたマグネトロンスパッタリングにおけるアーク発生時のアークスポットの動画の観測を行った。その結果、アークスポットはエロージョン部で主に発生しE×Bドリフトの逆方向に移動することがわかった。

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近年、大気圧気相中での放電に関する様々な研究が行われており、有害ガスの処理などに有効であることが分かっている。一方、水中においても放電を適用することにより、水質の改善を行うことができるため注目を集めている。 水中放電は、気中放電と比べてストリーマの進展速度や電極間におけるストリーマの分布も異なる。そのため水中で安定した放電を発生させ、それを水質の改善に活用するには、水中放電の放電特性を調べることが重要である。 本研究では、針対平板電極における水中・水面上パルスストリーマ放電をICCDカメラにより観測した。さらに、放電をした際の水中での過酸化水素や溶存酸素量、オゾンなどの濃度の測定を行ったので報告する。

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我々は導電性液体中におけるアーク放電の特性について研究している。今回はパルスアーク放電による電極の消耗について調査した。放電電極はステンレス,チタン,銅・タングステン,タングステンの4種類を使用した。それぞれの電極について,電気的特性の違いや,放電による電極の消耗量の違いを測定した。また,タングステン電極において,充電エネルギーと電極の消耗量の関係について測定した。その結果,以下のことがわかった。ステンレス,チタン,銅・タングステン,タングステンの4種類の電極の中では,チタンやステンレスで消耗量が大きい。また、充電エネルギーと電極の消耗量は正比例の関係にある

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日本の水処理技術は塩素による手法が主流である。しかし、塩素は発癌性物質を生成するため、塩素に代わる安価な処理技術が求められている。そこで、本研究では、多孔質ガラス膜を用いた水中オゾナイザーの開発を行った。被処理水と接する膜の内部で放電を発生させることで生成したオゾンを直接水と反応させることができ、安価で効率良く水処理が行える。同オゾナイザーは、細孔径50μmの多孔質膜と膜上に配置したメッシュ状電極からなる。メッシュ電極は気相側、メッシュ電極の存在しない膜側は液相である。酸素を供給してオゾンを生成し、水中からの廃オゾンを測定した。その結果、印加電圧にほぼ比例してオゾンの生成量が増えることが確認された。

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土壌殺菌に臭化メチルが使用されてきたが,環境に悪影響を及ぼすことから全廃が決定したため,代替技術の開発が急務である。そこで我々は強い殺菌力を持ち,残留毒性のないオゾンに着目しているが,オゾンを代替とする技術は確立しておらず,土壌殺菌を目的としたオゾナイザの研究を行っている。スクリュー電極オゾナイザを用いて,原料ガスとして純酸素と人工空気を利用してオゾン生成特性を研究してきた。しかし,野外で使用する場合,原料ガスには大気を用いることが望ましい。そこで,大気中の水分がオゾン生成に与える影響を検証するために大気と乾燥空気の二種類を原料ガスに用いた場合のオゾン生成特性の研究結果を報告する。

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本研究の背景であるオゾンは,強い酸化力を持っており,幅広い有効性があるが,オゾンの生成原理が解明されておらず,高コストであるという問題点もある。そのため本研究では,オゾナイザを用いた実験を行い,その実験結果よりオゾン生成効率を向上させることを目的とする。実験内容として,純酸素を供給してから5時間程放電した後,窒素を供給したときのオゾン濃度の変化を測定し,実験結果より比較検討を行った。

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本研究の背景には有機化合物による水源汚染の問題がある。そこで、マクロバブルと呼ばれる数十μmの特有の性質を持つ微細気泡と放電の特性を組み合わせ、有機化合物を分解し水処理を行うことを目的とする。本研究のおける実験方法は、マイクロバブル発生器を用いてインディゴ溶液中にマクロバブルを発生させ、そのマイクロバブル水中で放電を行った。インディゴ溶液の吸光度減少の測定を行い、その効果を評価した。

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本研究は、グリーストラップの排出水へのオゾンの効果を調べるために、ラード(100%豚油)を混ぜた試料水にオゾンをバブリングし、そのときのオゾン消費量に対するヘキサン抽出物質量(油脂量)および試料水のCOD値を測定した。また、ラードの主成分であるオレイン酸と、オレイン酸にオゾンをバブリングした処理水をIR測定し、スペクトルの比較を行った。

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本研究は,高速水流によって発生する極微小のキャビテーション気泡群を水中電極間領域に形成し,その気泡群領域に高電圧を印加して放電を形成することによって水処理を行うものである.この放電手法では,放電によるラジカル,電界,紫外線だけでなく,キャビテーションの衝撃力の効果も期待できる.本研究はこの手法を各種用水をはじめとする液体の処理に適用することを狙いとして,基礎特性を取得している.本発表では,キャビテーション気泡群放電の放電現象に関する実験結果,インジゴカルミン溶液の脱色実験に関する結果について報告する.

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界面活性剤を含んだ排水は汚染の原因となっており,環境省の一律排水基準で化学的酸素要求量(COD)などの水環境の指標が定められている.本研究では,界面活性剤を含んだ排水を処理するために針‐水面間でパルスパワー放電を行うことでラジカルを生成し,その酸化力を利用して処理を行っている.現段階でこの処理方法により排水のCOD値を減少できることは確認している.そこで今回は,実際の処理過程におけるラジカル生成の仕組み,ラジカルによる処理効果について検討している.

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In this study, photograph of streamer discharge in the SWCNTs suspension revealed that the streamer discharge was very stable and number of the discharge channel was dramatically increased, while the discharge in both of deionized water and graphite suspension was weak and unstable. Due to that aspect ratio of SWCNT is very high and its ends are very sharp, so electric field was enhanced by SWCNTs and consequently a high emission intensity of streamer discharge was generated. This study presents an observation of streamer discharge phenomena when different size and concentrations of carbon nanomaterials were added to distilled water.

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筆者らは、水中ストリーマ放電によるカーボンナノチューブ(CNT)水溶化技術の開発を行っている。これまでの成果により、水中ストリーマ放電によって生成された種々のラジカルがCNTの水溶化メカニズムと密接に関連していることがわかった。一方、水中放電を利用した有機溶媒処理では、水溶液のpHや導電率がラジカル生成量に影響し、高pHほど処理効率が高くなることが報告されている。本研究では、水中ストリーマ放電を用いたCNT水溶化効率の向上を目的としてCNT懸濁液のpHが水溶化効率に及ぼす影響について検討した。

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近年,プラズマを利用した技術はめざましい発展を遂げている。なかでも,マイクロプラズマは,高効率なミクロ反応場形成や新たな物性発掘等,その新規性より注目を集め,多くの研究が行われている.ガス流によりマイクロプラズマをジェット状に噴射するマイクロプラズマジェットは,制御性の容易さや局所的な高い反応性といった特徴を持ち,実用化を進めるものとして注目を集めている.本研究では,マイクロプラズマジェット生成を目的とした小型パルスパワー電源を開発するため,電源に適当なスイッチング素子の特性試験を行った.その後,特性試験結果を反映した小型パルスパワー電源を作成し,マイクロプラズマジェットの生成を試みた.

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ジャンボタニシ(Pomacea canaliculata,和名:スクミリンゴガイ)は1981年に食用のため台湾より日本に輸入された。現在,ジャンボタニシは九州を中心とした西日本で広く野生化しており,水田作物への食害や鮮紅色の卵塊による水系での景観の阻害が問題となっている。年間総産卵数が8000個にものぼるジャンボタニシの産卵行動を抑制することは,生息域での個体数低減やそれに伴う食害の軽減および景観の改善が期待できる。本稿では,交流および直流電圧による電気刺激を用いた産卵抑制方法について検討した。その結果,直流電圧と比較して交流電圧では低電圧でも非常に高い産卵抑制効果が確認された。

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本研究では,有害ガス処理やオゾナイザーなどへの発展を目的として,誘電体バリアにポーラス型陽極酸化アルミナを用いた無声放電型反応気に関する研究を進めている。現在まで,陽極酸化アルミナの作製法について誘電体バリアとしての最適化を行い,安定に無声放電を発生させることに成功した。今回,放電電力などの基礎的特性を調べるとともに,有害ガスとして代表的な窒素酸化物の処理に関する基礎実験を行ったので報告する。

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我々は、新しいマスクレス材料加工技術として、沿面放電プラズマを適用することを提案している。本研究では、半導体を代表とした分野への応用として、シリコンの加工を試みた。実験では、沿面放電によってシリコン基板上に直線状のエッチングラインを形成することができた。シリコン基板上のエッチングラインは、処理時間の経過とともに幅及び深さ方向へエッチングが進行していくことが分かった。なお、このとき得られたエッチングレートは、約1μm/minであった。

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ガス遮断器におけるアークプラズマの消弧特性を、トムソン散乱測定法を用いて解明をするためアーク発生装置を準備した。アークを発生させる際にヒューズを用い、コンデンサより電流を注入することによってヒューズを溶断させた。ヒューズの種類を変えることによってガス遮断器中の電極材料の金属蒸気を模擬する予定である。プログラマブルコントローラで全体のシーケンスを調整した。

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光学的増幅手法を用いると、微弱な電気磁気光学効果の計測可能領域が大きく広がることを報告している。種々の適用が考えられるが、今回は、直線状電流周りの空間磁界の計測に関して、一般的な光学系に含まれる光学素子の磁気光学効果媒質としての利用を検討している。理論モデルを実験結果と対照して報告する。

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実際、異物サイズは通常GISの大きさに比べて非常に小さい。三相GISにおいて導体上の異物の先端における電界はその他の二本の導体の影響を受け、異物を長くすると導体と向かい合う異物の先端部分の電界強度が増加する。このことから部分放電における異物の長さの影響を調べる必要がある。そこで異なる長さの異物を導体またはタンク上に設置し、部分放電放射電磁波を三相GIS内に設置したUHFセンサで計測した。 タンク上異物のとき、二番目の遮断周波数以下の電磁波の強度は異物の長さに依存するが、異物が長くなり先端が高圧導体に近いと高次モードの電磁波信号の強度は小さくなる。この異物の電磁波の周波数特性は導体上異物からの電磁波と似ている。

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三相一括型GISの三相構造により、異物が導体上とタンク上にある場合では気中ギャップおよび電極構造がそれぞれ異なってくる。異物位置の電磁波伝搬特性への影響を調べるため解析と実験を行った。導体―導体間および導体―タンク間における部分放電をそれぞれ模擬するために、導体またはタンクに向かい合う他の導体に異物を置いた。部分放電放射電磁波を三相GIS内部のUHFセンサを用いて検出し、部分放電の位置を検出した。 異物が高圧導体上とタンク上にある場合とでは、遮断周波数に着目するとそれぞれ異なってくる。また異なる位置での異物からの電磁波信号の周波数スペクトルは三相GISにおける電磁波伝搬モードの解析によってどれも区別される。

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電力機器の絶縁診断を行う上で絶縁破壊(BD)の前駆現象である部分放電(PD)から絶縁破壊までの放電機構を解明することは重要である。本研究グループではこれまで、部分放電の空間的・時間的な分光測定をすることのできる測定システムを構築し、SF6ガスを対象に交流電圧下における、部分放電の電気的・光学的測定を行い、部分放電現象の検討を行ってきた。次のステップとして、同装置と雷インパルス電源を用いた検討を行っているが、今回は負極性雷インパルス電圧印加によるSF6ガス中での部分放電の空間分解分光測定を行った。

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本研究では、22kV用架橋ポリエチレン(CV)ケーブルの絶縁材として用いられるエチレンプロピレン(EP)ゴムが絶縁破壊に至るまでの劣化メカニズムと部分放電との関係を明らかにするとともに、部分放電発生による弾性波をAcoustic Emission (AE)センサで検出する劣化予知診断法の確立を目的としている。本報告では、板状EPゴムを用いた加速劣化試験を行ったので報告する。検出されたAE信号は漏れ電流と相関があるとともに、放電電荷量の大きな期間と小さな期間が混在する部分放電現象をAE信号の観測と漏れ電流の観測から確認することができた。

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近年、電力設備の高経年化により診断技術の重要性が高まってきている。変圧器の故障モードとしては過熱と放電があり、部分放電においても絶縁油の分解により可燃性ガスが発生する。また、最近の絶縁油では発がん性の観点から部分放電に影響を及ぼす可能性がある芳香族化合物を削減する方向にある。ここでは、油中ガス分析法高度化のために部分放電発生モデルを作製し、種々の条件で部分放電試験を行なった。その結果、印加電圧15～20kV rmsにかけて平均放電電荷量や放電発生頻度が急激に増加する傾向を見出した。

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近年、電子機器の性能向上や長時間駆動のため、バッテリーの大容量、高電圧化が望まれている。それに伴い、過電流に対する保護素子の高耐圧化も必要である。現在、過電流保護素子としてヒューズ素子やPTC素子が使用されているが、ヒューズ素子は基本的に繰り返し使用できず、PTC素子は複数回使用できるが、低耐電圧の問題がある。そこで筆者らは、これらの問題を克服する過電流保護素子として、自己回復性ヒューズSRF(Self-Recovering micro Fuse)を提案し、電気的基礎特性を検討してきた。今回は、SRFの遮断電流印加後における遮断特性及び、オン状態を維持した場合のオン抵抗値の変化について検討する。

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筆者らはこれまで誘電泳動現象を用いた自己回復性ヒューズ(SRF)素子の提案と基礎的検討を実施している。本論文では、更に通常の電流遮断動作を補助するための新しいシステムとして、配線から発生される磁界を利用した電磁力によるSRF素子の導電路(パールチェーン)の遮断を提案し、その適用可能性について実験的に検討した。また、電磁力を用いることでパールチェーンをON状態に維持している力を定量的に評価し検討した。

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現在、磁器碍子に比べ、様々な利点を持つポリマー碍子の適用が検討されている。しかし、ポリマー碍子は有機物であるため、経年劣化することが危惧されている。そのため、ポリマー碍子の長期絶縁性能の解明などが求められている。特に汚損環境下での長期信頼性などは、未解明な点が多く、汚損環境下での長期性能評価法に関する技術開発が求められている。そこで著者らは、ポリマー碍子の汚損環境下での劣化メカニズムの解明を目的として、碍子表面の汚損堆積物と漏れ電流の相関性の解明を目指している。本論分では、不溶性物質により定量的汚損を施した試料の漏れ電流を測定し、定量的汚損が漏れ電流に与える影響を検討したので報告する。

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ポリマー碍子は軽くて優れた機械強度を有するなどの利点があることから近年、磁器碍子に替わる碍子として注目を集めている。しかし、ポリマーは有機材料であるため、電気的・環境的ストレスで劣化するという問題がある。この劣化に伴い、ポリマーが持つ低分子量による撥水性の低下や回復については明確にされていない。そこで、Bärschらは、小規模かつ容易に撥水性の消失特性を評価することのできる試験法としてDynamic Drop Test(DDT)を提案した。この試験法は、電界を加えた試料に水滴を継続的に滴下し撥水性の消失を評価するものである。本稿では、導電率の異なる電解液を用いてDDTを行い、シリコーンゴムの撥水性消失時間について比較・検討したので報告する。

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著者らは電解液表面の沿面パルス放電で発生する発光体(球雷と呼ぶ)の性質を調べている。今回は,発光体への注入エネルギーや発光体の寿命やサイズについて調査した。その結果,次のことを明らかにした。(1)発光体のサイズは注入エネルギーに比例する。(2)発光体の寿命は注入エネルギーの2/3乗に比例する。(3)発光体のサイズと寿命の間にスケーリング係数が2/3のべき乗則が成立する。

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金属間で放電が生じた時の陰極降下電圧については低い値を示すことが分かっている。例えば銅電極において陰極降下電圧は数十V、陽極降下電圧は10V前後である。その他、水電極間に大電流(0.1Aから30Aの範囲)でのアーク放電が生じた時の陰極降下電圧が700V以上に達することが報告されている。これまで著者らは、碍子表面に堆積する汚損の影響で発生する微小電流(10mA程度)での局部アーク放電がエロージョンを生じさせ、機能や性能の低下に大きな影響があることを明らかにしてきた。その研究過程でアーク放電が生じたときの電界分布を計算するために、アーク放電の陰極降下電圧を明らかにする必要があった。本論文では、導電率を変化させた水電極間の微小電流(10mA)における局部アーク放電の陰極降下電圧を求めたので報告する。

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本研究室では,放電極に負の直流電圧を印加して発生させた負極性の放電を用いて,大気汚染物質の処理をする研究を行っている。本研究室では,放電極から接地電極まで及ぶ広がった負極性の放電が観測された。我々はこの放電を負極性スプレッドコロナ放電と呼び,この放電によるガス処理が有効ではないかと研究を重ねている。私の研究は,この負極性スプレッドコロナ放電の基礎的な特性を調べる事を目的として,放電極と接地電極の電極間隔を変化させることによる負極性スプレッドコロナ放電への影響を調べた。

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我々の研究室では新たに負極性スプレッドコロナと言うものを発見した。その放電を用いて有害ガス除去を行うためには、適した電極が必要である。そこで今回私は、放電極にノズル電極を使用し特性を調べ、ガス除去にその電極が使用できるかどうかを調べた。

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環境浄化技術には種々あるが,我々の研究室では放電を用いた研究を行っている。私の研究は,負極性スプレッドコロナ放電を用いて大気汚染物質である揮発性有機化合物の1つであるトルエンの処理を目的としている。

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イオン風は放電プラズマ反応装置の設計において多大な影響がある。私たちの研究室では負極性スプレッドコロナ放電を用いた放電プラズマ反応装置の設計に取り組んでいる。私の研究では負極性スプレッドコロナ放電によるイオン風の研究を行っている。

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大気圧での絶縁特性に与えるSF6ガス効果を詳しく調査するために、N2ガスに入れたSF6ガスの僅かの量(1%以下)を変化させ、ストリーマコロナ開始電圧及び火花破壊電圧とSF6の量との関係を調べた。その結果、SF6の濃度の増加に伴って、ストリーマコロナ開始電圧はほとんど変化しなかったが、火花破壊電圧は僅か1%のSF6の濃度で、N2ガスのものの約3倍へ増加した。火花破壊電圧の上昇は、ストリーマ伸展長の著しい減少による。

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熱伝導性および電気絶縁性の双方の向上を目指し、エポキシ樹脂中に多量マイクロフィラーと少量ナノフィラーを混合・充填したナノ・マイクロ複合粒子充填エポキシ樹脂を独自に創製した。ナノおよびマイクロフィラーは熱伝導性に優れている窒化アルミニウム粒子に限定した。熱伝導性として熱伝導率を、電気絶縁性として電気トリーによる破壊時間(寿命)を測定した。マイクロフィラーには耐水性向上のためにシリカあるいは多糖類親水基、さらにはシランカップリング剤の表面処理を施されたものを使用し、比較検討した。その結果、表面処理の付与が熱伝導率およびトリー寿命に大きく影響するが明らかになった。

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雷から電力機器を保護するために設置されている配電用ZnO避雷器は、新規設備として設置された時点ではJEC-203避雷器で定められている避雷器の性能・特性を十分に満たしているが、課電ストレスや過大サージ等によりその特性は変化する。しかし、同劣化現象や経年劣化が考慮された限界性能については十分に明らかにされていない。本研究では、ギャップやZnO素子を含む避雷器本体を碍管内から取り出し、アクリル製円筒容器内に再設置した。雷インパルス電流による放電試験を行い、通常の碍管内蔵型避雷器では確認することが出来ない避雷器動作時の放電の様子や、避雷器の温度上昇を明らかにすることができた。

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大気中の火花破壊放電の発生メカニズムの解明には、高精度の放電発光のプラズマ診断法が不可欠であり、放電プラズマに擾乱を与えないスペクトル分光計測法が有効である。本報告では、極めて微弱は発光である大気圧合成空気中でコロナ開始直前の印加電圧でのレーザ誘導ストリーマの気体温度と、定在グローからのレーザ誘導した一次ストリーマと二次ストリーマの気体温度を高感度分光システムを用いて計測した。その結果、コロナ開始直前の誘導ストリーマの気体温度は室温から77[K]上昇することが分かった。また、定在グローから誘導した一次ストリーマと二次ストリーマの気体温度は、印加電圧の上昇によってあまり変化はしなかった。

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