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超低電圧静電気放電現象の解明

Research Project

Project/Area Number 19656072
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

小田 哲治  The University of Tokyo, 大学院・工学系研究科, 教授 (90107532)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小野 亮  東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 准教授 (90323443)
Project Period (FY) 2007 – 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
Fiscal Year 2008: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Keywords静電気放電 / 低電圧 / トンネル電流 / イオン化 / デバイス障害
Research Abstract

昨年に引き続き、低電圧(50V)以下で、微小容量(2.2pF)のキャパシタを帯電させ、接触放電時の放電電流観測と発光を観測した。この静電気放電には、小型のリレーを利用した。従って、充電電圧が小さい場合には、機中での放電は起きえないはずであり、おそらくは、2つの接近する電極間でのトンネル電流が流れるものと考えて試行実験を試みた。この静電容量は、人体など(通常数10から100pFアルとされており、これまでの静電気模擬実験にはこの大きな静電容量に充電し、その放電電流を観測していた。従って、放電時の放出エネルギーは、静電容量比だけでも50分の1、また、帯電電位も1-3桁小さいため、放電エネルギーは、1/2CV^2で近似できるので2桁から7桁も小さく、pJレベルである。この値は、熱的にはかなり小さな値である。なお、最近の静電気障害によるデバイス故障は、熱的と言うよりは瞬時的な強磁場によるものがより問題化されている。実験は、水銀を接触部に含ませたwet typeリレー(高速応答)と通常のリレーでケースから取り出し可能なdrytypeリレーを用いて計測した。ちなみに、静電気発光は、充電電圧が180V以上で安定して観測されること、100V以下では殆ど観測されないことが明かとなった。一方、接触放電電流に関しては、波形は外部回路に大きく依存し、波形自体は比較的変わらないこと、リレーのタイプによって充電電位との相関が異なること、放電路の抵抗を波形から求めることに成功した。その結果によると、明らかに、接触時の抵抗が帯電電圧に依存して変化すること、リレーによって異なること、大気中に保存すると特性が大きく変化することなどを実験的に明らかにすることができた。

Report

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

    (11 results)

All 2009 2008 2007

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Laser-induced fluorescence of N2(A) metastable in N2 pulsed positive corona disc2009

    • Author(s)
      R. Ono, C. Tobaru, Y. Tetamoto and T. Oda
    • Journal Title

      Plasma Source Sic. Technol 18

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Trichloroethlylene decomposition by the nonthermal plasma combined with manganese-dioxide supported alumina2008

    • Author(s)
      T. Oda, H. Kuramochi and R. Ono
    • Journal Title

      Int. J. Plasma Environ. Sci. Technol. 2

      Pages: 50-55

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ダストを含む水素ガス噴出時の噴出系統での帯電特性の考察2008

    • Author(s)
      今村友彦,茂木俊夫,堀口貞茲,小野亮
    • Journal Title

      安全工学 47

      Pages: 77-83

    • NAID

      10021106345

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Measurement of OH density and gas temperature in incipient spark-ignited hydrogen-air2008

    • Author(s)
      R. Ono and T. Oda
    • Journal Title

      Combust and Flame 52

      Pages: 69-79

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Measurement of gas temperature and OH density in the afterglow of pulsed positive corona2008

    • Author(s)
      R. Ono and T. Oda
    • Journal Title

      J. Phys. D 41

      Pages: 03520411-03520411

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 静電気の基礎 帯電のメカニズムから計測まで,2007

    • Author(s)
      小田 哲治
    • Journal Title

      EMC 226号

      Pages: 75-87

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 接触静電気放電2009

    • Author(s)
      小野雄人,小田哲治
    • Organizer
      静電気学会春期講演会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2009-03-09
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Low Voltage Discharge at a Micro Gap in Air2008

    • Author(s)
      R. Ono and T. Oda
    • Organizer
      International Symposium on Electrostatics in Naha
    • Place of Presentation
      Naha, Japan
    • Year and Date
      2008-11-10
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 低電圧静電気放電の基礎特性2008

    • Author(s)
      宮坂啓、小田哲治
    • Organizer
      静電気学会
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      2008-03-04
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Basic research on low voltage electrostatic discharge phenomena2008

    • Author(s)
      T. Oda, H. Miyasaka and R. Ono
    • Organizer
      Conf. Rec. 2008 IEEE/IAS Ann. Meeting
    • Place of Presentation
      Edmoiton, Canada
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 低電荷静電気放電研究への予備実験2007

    • Author(s)
      宮坂啓、小田哲治
    • Organizer
      静電気学会
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      2007-09-10
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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

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