| 研究課題/領域番号 |
09650315
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
電力工学・電気機器工学
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
山本 修 京都大学, 工学研究科, 助手 (70093333)
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| 研究分担者 |
原 武久 関西大学, 工学部, 教授 (20026214)
宅間 董 (宅間 薫) 京都大学, 工学研究科, 教授 (50221370)
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| 研究期間 (年度) |
1997 – 1998
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| 研究課題ステータス |
完了 (1998年度)
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| 配分額 *注記 |
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
1998年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
1997年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
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| キーワード | 真空 / 帯電測定 / 帯電シミュレーション / スペーサ / フラッシオーバ / 表面電荷 / 沿面放電 / 帯電 / 帯電機構 / スペ-サ / 絶縁設計 |
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| 研究概要 |
真空機器の電気絶縁において最弱点となるのが高電圧部分を支える固体絶縁物の表面である。その理由は、陰極の3重点(陰極、絶縁物および真空が接する点)に形成される高電界部から電界放出機構によって放出される電子が支持絶縁物の表面に衝突し、このとき表面から放出される二次電子がなだれ状に増殖するとともに表面を帯電させるので、これをきっかけとして沿面放電を起こすためと言われている。
本研究では、このような絶縁物表面の帯電を考慮して支持物の形状を合理的に設計することを目的とし、帯電現象をシミュレーションにより解析するため(a)帯電分布の定常解を求める解析的方法、(b)帯電の時間的進展を求めるモンテカルロ法の2種類の数値解析技法を開発し、実測値との比較も行って計算精度の検証を行った。一方、陰極表面の埋め込みプローブを用いて帯電から絶縁破壊までの過程をオンラインで追尾する従来にない計測法を開発した。この計測法によって種々の絶縁物材料(アルミナセラミクス、アクリル樹脂、テフロン樹脂)と帯電との関係を明らかにしたほか、陰極と絶縁物と接合状態や予備帯電が帯電特性におよぼす影響も明らかにした。さらに、表面粗さに起因して帯電状態が大きく影響を受けることも明らかにした。
以上のように、本研究によって支持絶縁物の形状や材料を考慮した帯電分布の数値解析技法が開発された。また、数値解析では捉えきれない絶縁物の表面状態が帯電におよぼす影響を明らかにするための帯電測定技法が開発され、合理的で最適な支持絶縁物を設計するための基礎を築くことができた。
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