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気体カー効果を応用した非接触空間電荷電界・密度の測定法

Research Project

Project/Area Number 19656073
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field 電力工学・電気機器工学
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

日高 邦彦  The University of Tokyo, 大学院・工学系研究科, 教授 (90181099)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 熊田 亜紀子  東京大学, 大学院・工学系研究科, 准教授 (20313009)
松岡 成居  東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教 (10114646)
Project Period (FY) 2007 – 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2008: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Fiscal Year 2007: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Keywordsカー効果 / 電界測定 / コロナ放電 / イオン密度 / コロナ風 / 空間電荷 / 非接触 / 電気機器工学 / 電子・電気材料 / 電力工学 / 電気・電磁環境 / 光応用計測
Research Abstract

気体カー(Kerr)効果を用いた非接触空間電界測定法を発展させて、従来、測定が困難とされてきた弱電離空間の電界および空間電荷密度を非接触で測定するシステムの構築が本萌芽研究の目的である。平成20年度の成果をまとめると以下のようになる。
A.各種気体のカー定数の測定 1)圧力0.1MPa当たりの定数として以下の値を得た。CO2:8.27×10^-19[m/V2]、SF6:1.56×10^-19[m/V2]、N2:1.43×10^-19[m/V2]、CF3I:176×10^-19[m/V2] 2)CF31のカー定数は他の気体と比べ10〜100倍程度ときわめて大きいことを見出した。
B.ポアッソン場計測可能性の検討 1)イオン量と空間電界を独立に制御できる装置を用いて、大気圧開放空気中に生じる複屈折(位相差)の測定を行い、検出された複屈折はイオン流量と正の相関関係があることを見出した。2)イオン流量の影響に関して、イオン流によってコロナ風と呼ばれる中性分子の流れが生じるため、その影響をイオン流量の影響とを分離して測定する必要があることが判明した。そこで、イオンを遮蔽し、イオン風による中性分子の流れの影響を測定した結果、イオンのカー効果と共に、コロナ風による中性分子密度の揺らぎの影響が支配的であることを示唆する結果が得られた。3)上記2)の結果からイオン流場におけるカー効果を精度良く測定するためには、中性分子の影響を除去する必要があり、今後の課題と言える。中性分子の影響を除去することができれば、放電空間やイオン存在下における電界の測定が可能であり、また、その空間電界からイオン密度を算出することが可能と考えられる。

Report

(2 results)
  • 2008 Annual Research Report
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2009 2008 2007

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] On the Better understanding of Electrical Discharge Phenomena through Advanced Measurement Technologies.2008

    • Author(s)
      Kunihiko, Hidaka
    • Journal Title

      Proceedings of the 17th International Conference on Gas Disdarges and their Applications 1

      Pages: 57-69

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] High Voltage Measuring Apparatus Based on Kerr Effect of Gas2007

    • Author(s)
      A. Kumada, N. Shimizu, Y. Suzuki R. Yasui, S. Matsuoka and K. Hidaka
    • Journal Title

      Proceedings of 15th International Symposium on High Voltage Engineering T10-618

      Pages: 1-4

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Kerr effect in atmospheric air under ion flow2007

    • Author(s)
      R. Yasui, N. Shimizu, Y. Suzuki S. Matsuoka, A. Kumada and K.
    • Journal Title

      Proceedings of 2007 Japan-Korea Joint Symposium on Electrical Discharge and High Voltage Engineering 17B-p1

      Pages: 203-206

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 気体Kerr効果を使用した高電圧測定器2007

    • Author(s)
      鈴木雄斗、松岡成居、熊田亜紀子 日高邦彦
    • Journal Title

      電気学会放電・開平保護・高電圧合同研究会資料 ED-07-162

      Pages: 99-103

    • NAID

      10019975098

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] イオン存在下における空気のKerr効果2009

    • Author(s)
      松木洋和,安井遼,松岡成居,熊田亜紀子,日高邦彦
    • Organizer
      電気学会全国大会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2009-03-18
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 気体Kerr効果を用いた大気中イオン流揚における空間電界測定2008

    • Author(s)
      安井遼、鈴木雄斗、松岡成居 熊田亜紀子、日高邦彦
    • Organizer
      平成20年電気学会全国大会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2008-03-21
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2007-04-01   Modified: 2016-04-21  

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