高速電力線通信を工場内で使用するために、2MHz～30MHz帯における電力ケーブルの伝送特性を測定する必要がある。さらに、ケーブルからの不要電磁放射が問題となっており、それを表現する高周波モデルが求められている。本報告では、工場内の動力系統で使用されるCVTケーブルを対象に、特性インピーダンスおよび伝搬定数をオープンショート法により求めた。具体的には、ベクトルネットワークアナライザを用いて、CVTケーブルの終端を開放した時と短絡した時のSパラメータを測定し、入力インピーダンスを求めた。二つの条件における入力インピーダンスから、CVTケーブルの特性インピーダンスおよび位相定数を算出した。

In this paper, we propose a fast synthesis of training dataset used for a CNN learning. This dataset is a combination of an image of the planar filter circuit and its filter response. The frequency response is a cascaded production of F-parameters representing partitioned planer circuits. It is obtained from a look-up-table which is calculated by an EM simulator in advance. In an experiment, filter responses are calculated from randomly generated images of planar filter circuits. As a result, 10,000 datasets can be generated in 80 minutes using an Intel Core i3 @ 2.53 GHz CPU.

ホーンアンテナはアンテナの利得測定の際に標準アンテナとして利用される。非常に精度の高い測定を行うためには、標準アンテナを確実に既知の性能通りに動作させる必要がある。しかし、給電部に装着するコネクタや 冶具等がわずかに放射パターンに影響し、必ずしも同一の放射パターンが得られるとは限らない。そこで、優れた交差偏波特性を有するコルゲート付きコニカルホーンアンテナに着目し、開口面からアンテナの外部表面に流れこむ電流の影響を抑制することで、測定環境に依存しないアンテナを実現する。本稿では、アンテナ外部表面にコルゲート構造を設けることで放射パターンへの影響低減を図り、その有効性を明らかにする。

近年、次世代通信においてミリ波が注目される中、数Gbpsを超える高速大容量通信が可能とされる60 GHz帯で動作するアンテナは非常に重要である。本研究では、60 GHz帯における堀り込み付き多層基板の2点給電パッチアンテナの基板間接続による影響を検討した。その結果、反射損失は60GHz帯において－10dB以下、ポート1とポート2間の通過損失は－22dB以下、60GHzにおけるアンテナの最大利得は5.96dBiであった。

近年、IoTの拡大やセンシング技術の向上により、多様なセンサデータへの期待が高まっている。UWBシステムは、誤差数cm程度での高精度な位置測位が可能であり、位置検出センサーとして注目されている。移動体の位置検出を行う場合、安定した受信利得を維持するため、円偏波が有効である。そこで本研究では、UWB High-band帯(7.25~10.25GHz)で動作する円偏波スロットアンテナを開発した。本アンテナは背面にフローティングメタルを有する構造とし、単方向性の放射を実現する。また、アレイ化構造により円偏波帯域の拡大や利得の向上を試みた。

近年、通信端末の普及に伴い情報通信の量や機会が増えており、その中でもモバイル環境における位置測位頻度が増加している。位置測位技術としてはGPSが有名であり確立されたものであるが、屋内ではGPS信号が届かないため新たな技術が必要になる。本研究ではUWBシステムを用いた位置測位端末のアンテナを基板一体型として実現した。アンテナの特性として無指向性が求められ、構造としてはバイコニカルアンテナを平面に投影した形状とした。また回路メタルをグラウンドとすることでモノポールアンテナの放射特性とした。

生体内における細胞の挙動を追跡することは、生物分野において高いニーズが存在する。しかし、従来の手法では、画像内における細胞領域、フレーム間における挙動の尤度など、トラッキングに必要な情報は、距離の近さ等，研究者の決めた指標によって決定されていることが多い。本研究では、深層学習を用いて、データドリブンで細胞領域と挙動の尤度を同時推定する手法を提案する。これにより推定された尤度をもとに、フレーム間における細胞同士の繋がりをスコアとして計算し、細胞トラッキングに利用する手法を提案する。

近年、CNNを用いた画像のセグメンテーションが盛んである。しかし、生物分野における細胞セグメンテーションでは十分な訓練データを用意できないため困難である。そこで本研究は、FCNとGraphcut を組み合わせることにより少ない情報から顕微鏡画像をセグメンテーションする手法を提案する。細胞の重心のプロットした情報からFCNで学習し細胞がある箇所を検出する。位相差顕微鏡によって得られた画像をそのままセグメンテーションすることは困難なため、haloやshade-offなどのArtifactsを除去した位相差画像を復元し、Ｇraphcutによりセグメンテーションする。これにより細胞がある箇所のプロット情報のみで細胞のセグメンテーションを可能とする。

本研究では明るさ変化の時系列データに基づいて、Cepheid変光星を2種に分類することを目的とする。このデータには天候による欠測があるために，まずLomb-Scargle法による補間を行った。その上で，スペクトルから推定される変光周期と輝度変化のダイナミックレンジの2つを特徴量として抽出した。これらにより分類がどの程度可能かを，実際のデータにより検証した。

本研究室では，人の挙動や物体の移動などの検知に不可欠な物体追跡システムについて検討している。画像処理向けの機能が豊富にそろっているOpenCVに着目し，複数の追跡アルゴリズムを併用できる仕組みを構築することで，単体のアルゴリズムでは困難な状況でも追跡が可能なシステムの開発を目指している。本稿では，いくつかのデータについて，複数のアルゴリズムを併用することの効果と追跡結果の例を示す。

　本研究ではストリーミングデータに対する異常検知問題を考える。多くの検知モデル生成アルゴリズムにおいて、正常データしか持たない状況で異常検知を行う場合、検知の感度を左右するパラメータの決定や汎化性能の検証が困難である。提案手法では事前にパラメータを決定するのではなく、逐次的に良いモデルを選択するアプローチを考える。様々な感度パラメータによる検知モデル（エキスパート）を多数生成し、オンラインエキスパート統合アルゴリズムに基づき逐次的に各エキスパートの重み付けを行う。実験ではエキスパートとしてOne-Class SVMのモデルを用いてスパムメール検知を行い、ベストエキスパートの予測にどれだけ追従できたかを検証した。

本研究の目的は，情景内の文字情報と画像キャプションの類似性を明らかにすることである．実験ではMScocoおよびcocotextをデータセットとして，情景内の単語と画像を説明するキャプションを抽出する．その後，Word2vecを用いて情景内の単語とキャプション中の単語をベクトル化し，それらの相関を算出する．そして，情景内の単語と画像キャプション中の単語が類似する画像にどのような傾向があるかを明らかにする．これにより，文字情報を利用した物体認識への応用に繋げる．

一般的に文字画像を翻訳するためには，文字領域の抽出，文字の認識，文字の翻訳，翻訳された文字画像の出力といった複数のサブタスクを組み合わせることで行われる．この場合，学習はそれぞれのサブタスクに対して行われる．しかし，それぞれのサブタスクを独立に処理するよりもend-to-endで処理を行うほうが効率的な場合がある．このことから本研究では画像を入出力とするネットワークを構築し文字画像を翻訳する実験を行った．また本研究ではその第一歩としてハングル文字画像を入力として，その構成要素を発音記号の画像として出力することを試みた．

日本の古文書を解析するにあたり, 花押は文書の筆者やその身分, 文章の重要度などを推定する際非常に重要な手がかりとなる. そのため膨大な花押資料の再利用を容易にするデータベースの作成は歴史学研究において重要な位置を占める. しかしこの花押データベース作成は現在手作業で行われており, また花押画像に対して画像処理的観点から解析を行った研究も殆ど無い. そこで本研究では畳み込みオートエンコーダを用いて花押画像の解析を行い, 得られた特徴量から類似度の高い花押画像を提示するプログラムを作成した. これにより花押データベース作成作業の効率向上が期待できる.

3次元モーションデータ利用した解析は、さまざまな分野での研究に用いられているが、センサなどの専用機器が高価で、専門性が高いことから、モーションキャプチャ技術は世間一般に広く浸透していない現状がある。そこで本発表では、複数視点のビデオ映像を利用した受動ステレオ法によるモーションキャプチャシステムを提案する。このシステムでは、複数のWebカメラで視点の異なる映像を撮影し、その映像に対してステレオマッチングを行うことで視差を求め、この情報を利用して深度を復元することで、3次元モーションデータとして抽出する。このシステムを実現する前段階として、視点の異なる動画像について計算量を減らす処理の検討を行う。

地質や岩盤構造の調査において、ボーリング掘削後の孔壁画像を解析するための機材や画像解析手法について多くの研究・開発がなされてきた。しかしながら、正確に孔内画像から地質構造の状況を把握しようとすると、方角や深度などのカメラに関する精度の高い情報が要求されるため、機材面、労力面において大きなコストがかかってしまう。そこで、本研究では、なるべくシンプルな装置で精度の高い解析を実現するために、ロボットのナビゲーションなどに利用されるVisual SLAMを応用してカメラの撮像からカメラ姿勢を推定する手法について検討を行う。

Microsoft Windowsを標的としたワーム型ランサムウェアであるWannaCryが問題となった．このWannaCryでは，感染した端末がポートスキャンにより，脆弱性を抱えているSMBを特定し攻撃するワーム型の特徴を持つ．WannaCryではランダムな宛先IPアドレスに対してポートスキャンが行われることから，不正な通信を観測することができるダークネットに着目する．本研究では大分大学ダークネット宛の通信の中でSMBに用いられるTCP/137，TCP/138，TCP/139，TCP/445ポート番号宛のトラフィック量の変化や送信元IPアドレスの変化，TCPヘッダの各フィールドをを調査する．

我々はこれまでウェブサーバへの攻撃を観測するために大分大学のネットワークに低対話型ハニーポットを設置して運用してきた．本発表ではウェブサーバに対する攻撃を観測するためにTCP/80ポート，TCP/8080ポートに対するHTTPリクエストを分析して結果を報告する．とくに2018年6月から流行している宛先ポート80番に対するMiraiボットの特徴である，宛先IPアドレスとTCPヘッダのシーケンス番号が同じという特徴を有するアクセスを中心に調査した．

DNSはドメイン名とIPアドレスを対応付けするインターネットの基盤となるプロトコルである.大分大学の権威DNSサーバはIPv4 アドレスとIPv6アドレスのデュアルスタックで運用している.本研究では,大分大学の権威DNSサーバに対するIPv6アドレス関係の問い合わせ状況を調査する.具体的には,権威DNSサーバへのIPｖ6での問い合わせの割合などを分析することによりIPv6アドレス付与時の権威DNSサーバの運用上の問題点,注意点を探る.

近年，高齢化に伴い，在宅医療や遠隔医療へのシフトが促進されている．かかりつけ医が多くの高齢患者を診察するために，情報通信技術(ICT)を活用した診断支援や遠隔医療システムの開発が求められている．特に，高齢者がその認知機能の衰えにより，QOLの低下や，自動車運転の危険性が危惧される場合は，速やかに発見する必要がある．そこで，我々は，特別な機器やアプリケーションを必要とせず，タブレットPC等のWebブラウザのみで遠隔から簡易の認知機能検査を行うことのできるプロトタイプシステムを開発した．

近年，LSIの高速スイッチング動作によるプリント配線板電源層からの放射雑音が問題となっている．本研究室では，この放射雑音の低減方法として基板端電源層間に整合用の抵抗を付加する方法（抵抗付加法）を提案している．これまでに，様々な基板形状において抵抗付加法の適応検討を3次元電磁界シミュレーションにより行っており，その有効性を確認している．本研究では，両面銅基板を用いて一方の電源層を小さくすることで放射される電波に指向性を持たせた，抵抗付加間隔5mm，10mm，20mmの基板を作製し放射雑音強度を測定することで抵抗付加法の有効性とその周波数特性を確認した．

並行マイクロストリップ線路で発生する遠端クロストークを低減することを目的として、線路間に容量を付加する方法(容量付加法)を検討している。チップコンデンサを付加することによって、クロストーク波形と逆相の三角波が発生し、クロストークを打ち消すことができる。付加する容量値については、線路定数またはシミュレーション波形から求める方法がある。しかし、クロストークと三角波が波形の形に若干の差があるため、それぞれの付加容量値には差があった。本報告では、線路定数とシミュレーション値から求めることができる差の要因、さらに、三角波の特徴や付加位置における最適な容量値の検討も行った。

光通信の伝送容量を拡大するため光デジタルコヒーレント方式の研究が行われている。我々のこれまでの研究で、ホモダイン位相同期回路を用いることで、デジタルコヒーレント方式における周波数オフセット除去及び位相推定の計算を行わず復調に成功している。また、波長多重伝送において帯域制限を行うと周波数領域での信号配置を稠密に出来る。本発表では、稠密化による大容量化を目指し、ナイキストフィルタによる帯域制限により、時間領域のデジタルビットの形を維持していないQPSK信号でも、ホモダイン検波可能であることを報告する。2.5GS/s-QPSK信号で、ロールオフ係数0.02の光変調信号のホモダイン検波に成功した。

多素子MIMO(Multiple - input multiple - output)を用いる無線通信システムの基地局では、下り回線のチャネル情報を取得し，送信指向性制御のためのプリコーディングを施す必要がある. 上下回線が同一の周波数を用いる時分割複信では, 上り回線のチャネル推定値を下り回線のものとして利用できる. 上り回線のチャネル推定を行うには, 各ユーザーにパイロットと呼ばれる参照信号を割り当て、それを基地局において分離抽出する必要がある. 本稿では, 多素子MIMOシステムにおいて, 周波数および遅延時間領域のパイロット割当を用いてチャネル推定を行う場合の下り回線ビット誤り率 (BER) 特性を比較検討する.

OFDMに代表されるマルチキャリア伝送では送信信号のピーク電力対平均電力比の低減が課題の一つとなる. 著者等は帯域外漏洩電力と帯域内歪み電力を許容値以下に抑えながらOFDM信号のピーク電力を低減する適応ピークキャンセラを提案した. この方式では, 事前に生成したピーク抑圧信号を送信信号に繰り返し加算することでピーク検出閾値を超える信号振幅を打ち消すものである. 本稿では, 種々のプリコーディングを用いて複数ユーザを多重する多素子OFDM-SDMAシステムにピークキャンセラを適用した際の達成可能なピーク抑圧特性および下り回線のビット誤り率特性を計算機シミュレーションにより評価する.

OFDMシステムではピーク電力対平均電力比の低減が課題の一つとなる. 著者等は帯域外漏洩電力と帯域内歪み電力を許容値以下に抑えながらOFDM信号のピーク電力を低減する, 適応ピークキャンセラを提案した. この方式では, 事前に生成したピーク抑圧信号を送信信号に繰り返し加算することでピーク検出閾値を超える信号振幅を打ち消すものである. 本稿では、最大比合成規範のプリコーディングを用いる多素子OFDM-SDMAシステムにピークキャンセラを適用した場合の下り回線ビット誤り率特性を解析的に与える手法を示す. 計算機シミュレーション結果と比較し, その有効性を示す.

測定周期の長い測定系を用いて高速な制御が行えると、低速な測定系を用いることができるので有用である。そこで測定系のサンプリング周波数の数倍の周波数で制御を行うために、制御に必要な不足する測定データを推定して用いる事を考える。本研究では、現代制御理論を用いて、オブザーバにより不足する測定値を推定し、測定周波数の４倍の速さで倒立振子の倒立制御が行えることを確認したので報告する。またパラメータの設定の違いによる制御への影響についても検討する。

電力系統など多くの実システムは非線形性を有する非線形システムであり、このようなシステムの制御に対し非線形モデルに基づく予測制御が検討されてきた。本研究では、ガウシャンプロセスモデルを用いて多段先予測モデルを構築し、人工蜂コロニーアルゴリズム(ABC)によるモデル予測制御に適用する手法を提案する。電力システムに提案手法を適用したシミュレーション実験を行い、出力が雑音に乱されている場合でもモデル予測制御が可能であることを確認した。

Hammersteinシステムは、直列に接続された非線形静的要素と線形動的要素で表され、広範囲な非線形システムを表現できるモデルである。本稿では、ガウシャンプロセス(GP)モデルによるHammersteinシステムの同定法を提案する。また、GPモデルに含まれるパラメータを人工蜂コロニーアルゴリズム(ABC)により準最適化する。シミュレーション実験により本同定法の有効性を確認する。

現代において電力への依存度は増加しており、いかに効率良く電力を供給できるかが課題となっている。安定した電力供給を行うためには、電力需要を高い精度で予測し、それに基づいて需給運用計画を立案する必要がある。本研究ではガウシャンプロセス(GP)モデルに基づくノンパラメトリックな短期電力需要予測を検討する。GPモデルは決定すべきパラメータ数が少なく、信頼性の尺度を与えることができる。本手法では、学習用データに対する負の対数周辺尤度の最小化により予測モデルの学習を行う。この最適化にはABCアルゴリズムを適用する。九州地区を対象とした予測シミュレーションにより、本手法の有効性を確認した。

近年, 環境への配慮から風力発電などの再生可能エネルギー発電の導入が増加している.従来の風力発電機は,風速25m/s以上になると発電を停止している.また運転時には，風車ブレードと発電機の慣性の違いにより，軸にねじれが生じる．この軸ねじれは，軸の共振周波数において増幅され，軸に過度なねじれ応力を加え，軸系が破損する原因となる. 本論文では，H∞ 制御器を用いて軸の共振周波数におけるの応答を抑制し, 風力発電機をタービントルクにねじれトルクを追従させることで軸のねじれを抑え, 35m/sまでの強風時でも発電を続ける出力平滑化された制御を提案する.

本研究では，海水淡水化システムのひとつであるスプレーフラッシュ蒸発式海水淡水化システムのシミュレーションモデル構築について検討する．真空ポンプは，海水に含まれる酸素や窒素などの不凝縮ガスの排出やフラッシュ室内部圧力調節のために設置されている構成機器のひとつであり，蒸発効率にも関係する重要な機器であるが，従来研究においてはその影響は考慮されていなかった．そこで本研究では，真空ポンプを通る蒸気流量を従来モデルに導入してモデルの改良を図る．改良モデルの有効性を検証するために実験データを用いた数値シミュレーションを実施し，蒸気流量とフラッシュ室内部圧力の関係性について確認した．

本研究では，海洋温度差発電プラントのシミュレーションのための動的モデル構築について検討する．海洋温度差発電プラントを流れる作動流体には，配管の長さによるむだ時間が存在するが，従来の熱交換器における熱伝達の遅れを考慮した動的モデルではそのむだ時間を考慮していなかった．そこで本研究では，むだ時間を考慮するためにプラント各機器の入口と出口における状態量に着目したモデルを新たに構築した．提案モデルの有効性を検証するために，従来モデルのシミュレーション結果とむだ時間を考慮した提案モデルのシミュレーション結果の比較を行った．

海洋表層温海水と深層冷海水との間の温度差を用いる海洋温度差発電プラントにおいては，海水の温度変化が発電量に影響を及ぼしうることから，海水の温度変化を考慮した制御を検討する必要がある．これに関連してこれまでに，2段ランキンサイクルを用いた海洋温度差プラントの温海水温度の変動を考慮した発電量制御について，簡易動的モデルに対してPI制御器を構成する手法が検討されているが，操作量である流量の急激な変化や流量に依存する熱通過係数を一定と仮定しているといった問題点がある．そこで本研究ではこれらの問題を改善する方策について検討し，その有効性を数値シミュレーションによって検証する．

本稿では，煙検出手法として映像中の特徴量から得られる部分時系列空間の変化を検知する異常検知を用いる。煙は映像中で移動速度が遅く時間の経過に伴って拡散する特徴を持つ。そのため，煙を含まない正常な映像と煙を含む正常でない映像では，異常度により区別することができる。実際の煙の映像を用いて検討したので報告する。

老眼，弱視などで通帳の文字を読みづらい人のために、タブレット端末で通帳読み上げが可能な簡易な通帳残高読み上げアプリを開発している．適切にトリミングされた通帳の画像に対しては約80%の精度で認識した。実際の使用環境下での精度向上と音声読み上げのスムーズ化が課題である。

デジタル映像機器において，ノイズ付加は避けられない問題となっている．従来研究におけるノイズ除去フィルターには，メディアンフィルターがある．これは輝度値を画素信号とし，局所領域内の中央値と注目画素を差し替えるものである．しかし，これらのフィルターは,カラー画像に対しては性能が不十分であった．近年では，カラー画像にも対応したフィルターが登場している．そのひとつがベクトルメディアンフィルターである．本研究ではベクトルメディアンフィルターの使用前にインパルスノイズを検出し,検出部分のみにフィルターを適用する方法を提案する.これはノイズの除去と原画像情報の保存に優れたフィルターを実現することを目的とする.

デジタル画像の符号化や伝送の際にはノイズの付加は避けられない.一般的に,カラー画像ではRGB成分ごとにメディアンフィルター（MF）で個別に処理するよりも,RGB成分の相関性を考慮したベクトル信号として処理を行うベクトルメディアンフィルター（VMF）が良いとされている.VMFにはベクトル間距離とベクトル間角度による方法がある.角度による方法では、輝度値が大きく異なり明らかにノイズと判断される画素も中間値として選択されてしまい除去されない場合がある、という欠点がある.本研究では,従来手法でのベクトル間角度によるメディアン値を算出をする際にベクトルの大きさを考慮した改良版VMFを提案する.

本発表では、深層学習を用いたホモグラフィ推定をよりコンパクトにし, 簡単な構造で推定を行うために, ホモ グラフィ分解という手法を用いた新たな手法を提案する. ホモグラフィ分解とは, ホモグラフィ行列を数学的に分割する方法で独立した 3 つの行列に分解する手法である. 行列全体を一度に学習するのではなく，分解した行列それぞれで学習を行い, 最終的にそれぞれを一つのニューラルネットワークにまとめるという二段階学習法を用いて, 従来推定よりパラメタ数減らしたネットワーク構造の構築を目標としている．

交通量調査は、一般的に人手による目視で行われており、人員確保の手間と費用が掛かり、さらに計測精度も不明確である。また、交差点内での交通錯綜の危険性などの分析に有効な車両走行軌跡の計測は、交通管制の中で実行されてはいない。Deep Learningのアルゴリズムの一つであるYOLOは、高速な物体検出が可能で、動画像処理にも利用できる。本稿では、YOLOを用いた車種別交通量と車両の走行軌跡を自動計測する手法を提案し、実験により提案手法の有効性を示す。

宮崎県・高千穂町は，観光に関する様々な課題を抱えており対策が取られている．またバーチャル技術が盛り上がる中，ARは現実世界が主体で，それを拡張させるものとして広告・観光・教育・エンタメなど幅広い分野で見受けられる．本研究ではARのメリットである現実との連携やビジュアル的な表現，話題性により観光に関する課題解決を狙う．観光アプリ制作し観光地を訪れる消費者にAR技術体験をしていただき，観光客の創出・リピートを促すことを目標とする．これまでに，マーカレス型AR技術を用いて観光支援用コンテンツの試作を行い，評価・考察をした．得られた結果から実用的なアプリケーションを制作した．

ハワイアンスピリッツに惹かれる人々は多く、ハワイ文化は年々広がりを見せている。その中でハワイアンジュエリーは、ハワイに限らず多くの人々からファッションとして普段から身に着けるアクセサリとして好まれてきた。その理由として、独特でかわいらしいデザインと、アクセサリにあしらわれたモチーフの持つ意味や彫りこまれたメッセージがお守りの役目を果たすと信じられていることも挙げられる。そのためマリッジリングや特別なプレゼントにオリジナルデザインのジュエリーが用いられることが多く、今ではオーダーメイド専門のジュエリーショップも存在している。そこで、誰でも簡単にハワイアンジュエリーをデザインできるようなデザイン用ソフトを作成しようと考えた。

　聴覚障害者とコミュニケーションを取るために，話し手の唇の動きを見て，その人が何を言っているのかを判別する読唇術がある． 高精度な機械読唇の手法を確立し，難聴者に対しての技術的支援システムの構築をすることが求められている． 日本語での読唇認識システムの研究は行われているが，高い認識精度のものは得られていない． 我々は，モノラルカメラの入力情報と深度センサを用いた読唇法について，実験モデルを構築した．

油入変圧器内部に充填された絶縁油中で放電や過熱が起きると、絶縁油が分解され、炭化水素系ガスが発生する。主な分解ガスは水素、アセチレン、メタン、エチレン、一酸化炭素などであり、これらが絶縁油中に溶けることで絶縁性能が低下し、変圧器の故障をもたらす。本論文では、誘電泳動集積法によって酸化すず（SnO₂）ナノ粒子を櫛歯電極上に集積して作製した銀修飾酸化すずセンサを用いて、主要な分解ガスであるエチレン、アセチレン、水素ガスの検出を行った。その結果から変圧器の初期異常を検出するセンサとして応用できる可能性が示唆された。更に、これらのガスを混合させ、同時に検出する際のセンサの応答について調査を試みた。

著者らはこれまで、UHF法の高度化及び部分放電（PD）現象の理解を目的に、SHF帯までのPD電流パルス波形を正確に測定できる超広帯域測定装置(SHF_PDPW装置)を構築し、SF₆や代替ガスであるCO₂、Dry AirのPD電流波形を測定することで、各種絶縁ガス中PD電流パルス波形の形成メカニズムについて検討している。本論文では、SHF_PDPW装置及びイメージインテンシファイアにより各ガス中PD現象の発光領域及び電流値を測定した。発光領域と電流値を基に空間電荷分布を仮定し、電界計算に基づいて各種絶縁ガス中における空間電荷による電界分布の変化や空間電荷からの放電の発生可能性について基礎的検討を実施した。

近年、電気電子機器の小型化、高性能化に伴うプリント配線間縮小および駆動電圧上昇の観点から、プリント基板のESD試験において配線間の絶縁特性の向上が望まれている。筆者らはこれまでプリント配線間でのESD試験において、大気をはじめ、SF6ガスやCO2ガスを導入し、大気との比較を行っている。本論文ではSF6代替ガスとして注目されている自然ガスであるN2ガスを導入し、SF6ガス、CO2ガス、N2ガス、大気を対象にESD試験を行い、絶縁破壊電圧(VBD)特性を調べた。また、各種ガス中絶縁破壊時の放射電磁波をホーンアンテナ（HA）およびループアンテナ（LA）を用いて取得し、電磁波の強度と周波数を検討した。

近年、SF＜sub＞6＜/sub＞代替ガスの研究が進められている。新たなガスを使った電力機器の設計開発期間の短縮や高度化のためには、部分放電現象、特に部分放電電流と二次的に放射される部分放電放射電磁波特性を理解する必要がある。筆者らは、これまで部分放電現象の理解を目的とし、SF＜sub＞6＜/sub＞およびN＜sub＞2＜/sub＞、CO＜sub＞2＜/sub＞とDry airの部分放電特性に関する基礎検討として、部分放電電流および放射電磁波に関する検討を行っている。本論文では、電波工学における微小ダイポールから放射される電磁波に基づき、各ガスで観測された部分放電電流波形に基づく放射電磁波波形のセンサまでの距離依存性を理論的検討した。

ガス絶縁開閉装置(GIS)には絶縁、消弧性能に優れたSF6ガスが封入されているが、GIS内部で部分放電、接触不良などの異常が起こるとこれが分解され、SF4、HF、SO2等のSF6分解ガスが生じる。これらのSF6分解ガスの内の一つに、断路器に塗布されたグリースから炭素(C)を供給されて発生するCF4ガスがある。本論文では設備診断の手法としてこのCF4ガスに着目し、酸化スズ(SnO2)ナノ粒子を誘電泳動集積法により櫛歯電極上に集積したセンサを作製し、CF4ガスの検出が可能かを調査した。その結果、作製したセンサは濃度1%のCF4ガスに応答を示し、CF4ガスを検出できる可能性が示唆された。

浪平・王らは、パルス幅5ns、立ち上り時間および立ち下り時間2nsのパルス電圧を生成できるナノ秒パルス電源を開発し、その応用を探索している。ナノ秒パルス放電は、特に高効率なプラズマ処理を行うことができ、オゾン生成や排ガス処理などに用いられている。ナノ秒パルス放電は高収率なオゾン生成を実現できるものの、オゾン濃度が約40g/m³で頭打ちとなっている。その要因としては、放電空間におけるオゾンの熱分解が考えられており、その解決の一助として、印加電圧波形の更なる矩形化が挙げられる。本研究では、ピーキングスイッチを用いることで、ナノ秒パルス電源の更なる高速立ち上げ化を施し、熱損失の低減化及びオゾンの高濃度化を期待する。

本稿では，低損失かつ高出力な電源装置の開発を目的としてSiCデバイスのスイッチング特性を確認した．スイッチングによりコンデンサに蓄えた電荷を抵抗を通して放出し，その際の電圧の立ち下がり並びに電流波形を確認した．加えて装置の容量増加を目的として素子単体及び直並列接続時の特性も明らかにした．その結果，素子単体に比べて並列素子数が増える程立ち下がり時間は短くなり， 6並列接続した場合では5分の1程度まで減少することが判った．また，並列素子数の増加に従い最大電流値も20A程度増加した．各素子の立ち下がり時間をゲート抵抗によって変化させることができ，直列接続でのスイッチングが可能であることを示した．