2018 Fiscal Year Annual Research Report
Current dependence of discharge phase and emission spectra on wet polluted surfaces
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16K06231
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
山下 敬彦 長崎大学, 工学研究科, 教授 (50182499)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
古里 友宏 長崎大学, 工学研究科, 助教 (70734002)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 汚損沿面放電 / 局部放電 / 発光スペクトル / 放電形態 / ドライバンド放電 / 電解質水溶液 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
塩化ナトリウム，塩化カリウム，塩化マグネシウムそれぞれの水溶液を用いて連側的なドライバンド放電と間欠的なドライバンド放電のシュリーレン法による密度変化を観測した。その結果，放電のチャネルと衝撃波が観測された。間欠的なドライバンド放電の衝撃波の進展特性は電解質の種類に関わらず同様であった。一方，放電チャネルの密度変化領域は間欠的なドライバンド放電の場合に比べて連続的なドライバンド放電のほうが大きい傾向を示した。
シュリーレン法による密度変化の観測と並行して，水溶液の抵抗率を変化させた場合のドライバンド放電の特性について検討した。上記３種類の電解質を用いて水溶液の抵抗率を４段階に変化させて，電圧・電流波形，光波形，スペクトル分布，窒素および電解質に起因するスペクトル強度の時間変化等の測定を行い，同時に放電の静止写真を撮影した。その結果，直列抵抗の値によって，アーク的なドライバンド放電とグロー的なドライバンド放電が観測され，放電形態は電解質の種類および水溶液の抵抗率に関わらず連続的な放電電流で決定され，閾値は２～４mA であることを明らかにした。なお，水溶液の抵抗率が高い場合は，間欠的な放電は現れないが，窒素のスペクトル分布から推定された放電温度により，電流の増加に伴ってグロー的な放電とアーク的な放電へと変化することが分かった。また，アーク的なドライバンド放電の領域では，電解質に起因するスペクトル強度は電解質に大きく依存し，塩化ナトリウムの場合，ナトリウムのスペクトル強度電流とともに増加し，その増加割合は水溶液の導電率の増加とともに増加することが分かった。
以上のことから，コロナやスパークと呼ばれるドライバンド放電はグロー的な性質を持ち，２～４mA を境にアーク的なドライバンド放電へと遷移することを明らかにした。
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