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2013 Fiscal Year Annual Research Report

LTD方式に基づいたパルスパワー発生技術の構築

Research Project

Project/Area Number 24360105
Research InstitutionNagaoka University of Technology

Principal Investigator

江 偉華  長岡技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90234682)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 菊池 崇志  長岡技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30375521)
佐々木 徹  長岡技術科学大学, 工学部, 准教授 (90514018)
徳地 明  長岡技術科学大学, 学内共同利用施設等, 准教授 (00564254)
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywords電気エネルギー / パルスパワー / 高電圧 / パワーエレクトロニクス
Research Abstract

前年度の研究成果に基づき,MOSFETを用いた30段式LTDシステムを構築し,評価実験を行った。その結果,以下の研究成果を得た。
1)充電電圧1000Vの場合,約30kVのピーク電圧,約250Aのピーク電流を持つ出力が得られ,一般産業応用に実用できるレベルまで達した。
2)FPAGの多チャンネル出力機能を利用して,LTDの30モジュールに対して個別制御を行い,さらにこれを利用した出力波形制御を行った。その結果,ほかのパルス電源で実現困難な多様の出力パルス波形の自由制御を実証した。
3)出力電圧波形の自由変化機能を活かして,大気圧放電への実用実験を行い,放電電流と投入エネルギーの制御の観点から従来のパルス電源と比較し,LTDの特徴を明確にした。
本研究は半導体パワーデバイスを用いた小型LTDを開発する初めての試みである。平成25年度では,モジュール数を30に拡大して,さらに制御にFPAG技術を導入した。その結果,LTDの出力を前年度に較べて3倍以上向上し,出力波形に自由度をもたらした。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

予定とおり,LTDの波形と繰り返し制御にデジタル手法を導入し,FPGAを使用したパルスパワー制御法を確立した。

Strategy for Future Research Activity

最終年度の平成26年度中では,LTDに基づいたパルスパワー発生法について,これまでの研究成果整理して,総括とまとめを行う。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

今年度の研究費残額を次年度交付経費と合わせて,平成26年度の研究計画推進に当てる。
今年度の研究費残額を次年度交付経費と合わせて,平成26年度の研究計画推進に当てる。

  • Research Products

    (7 results)

All 2014 2013

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

  • [Journal Article] Tuning extreme ultraviolet emission for optimum coupling with multilayer mirrors for future lithography through control of ionic charge states2014

    • Author(s)
      H. Ohashi, T. Higashiguchi, B. Li, Y. Suzuki, M. Kawasaki, T. Kanehara, Y. Aida, S. Torii, T. Makimura, W. Jiang, P. Dunne, G. O’Sullivan, and N. Nakamura
    • Journal Title

      Journal of Applied Physics

      Volume: 115 Pages: 033302-1~5

    • DOI

      10.1063/1.4862441

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Influence of a Circuit Parameter for Plasma Water Treatment by an Inductive Energy Storage Circuit Using Semiconductor Opening Switch2013

    • Author(s)
      T. Sugai, W. Liu, A. Tokuchi, W. Jiang, and Y. Minamitani
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Plasma Science

      Volume: 41 Pages: 967-974

    • DOI

      10.1109/TPS.2013.2251359

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] “Water window” sources: Selection based on the interplay of spectral properties and multilayer reflection bandwidth2013

    • Author(s)
      B. Li, T. Higashiguchi, T. Otsuka, W. Jiang, A. Endo, P. Dunne, and G. O’Sullivan
    • Journal Title

      Applied Physics Letters

      Volume: 102 Pages: 041117-1~4

    • DOI

      10.1063/1.4789982

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Advanced Pulsed Power Generators for Industrial Applications2013

    • Author(s)
      W. Jiang, H. Sugiyama, T. Sugai, and A. Tokuchi
    • Organizer
      8th Asia-Pacific International Symposium on the Basics and Applications of Plasma Technology
    • Place of Presentation
      Hsinchu, Taiwan
    • Year and Date
      20131220-20131222
  • [Presentation] Smart Pulsed Power by Solid-State LTD2013

    • Author(s)
      W. Jiang, H. Sugiyama, and A. Tokuchi
    • Organizer
      IEEE Pulsed Power and Plasma Science 2013
    • Place of Presentation
      San Francisco, USA
    • Year and Date
      20130616-20130621
  • [Presentation] Solid-State High-Voltage Switching Unit for Accelerator Applications2013

    • Author(s)
      T. Tanaka, A. Tokuchi, W. Jiang, T. Kawakubo, T. Adachi, and K. Takayama
    • Organizer
      IEEE Pulsed Power and Plasma Science 2013
    • Place of Presentation
      San Francisco, USA
    • Year and Date
      20130616-20130621
  • [Presentation] High Power Microwave Source Development in Nagaoka University of Technology2013

    • Author(s)
      W. Jiang
    • Organizer
      International Symposium on Development of Terahertz Gyrotrons and Applications
    • Place of Presentation
      Fukui, Japan
    • Year and Date
      20130414-20130415

URL: 

Published: 2015-05-28  

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