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イオン衝撃を用いた高繰り返し二次電子銃の開発とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 10555088
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 電力工学・電気機器工学
研究機関東京工業大学

研究代表者

堀田 栄喜  東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (70114890)

研究期間 (年度) 1998 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
12,900千円 (直接経費: 12,900千円)
2000年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
1999年度: 4,500千円 (直接経費: 4,500千円)
1998年度: 6,000千円 (直接経費: 6,000千円)
キーワードワイヤ・イオン・プラズマ源 / イオン衝撃 / 二次電子 / 電子銃 / 電子ビーム / 気体処理 / ワイヤ・イオン・プラズマ
研究概要

環境保全の面から,火力発電所の排ガスなどをコロナ放電を用いた非平衡プラズマにより分解することが研究されており,高エネルギー(数100keV)のパルス電子ビーム照射による分解では,分解効率が格段に向上することが実験により確認されている。また,連続運転の熱陰極電子銃による数mAの電子ビームを用いたガス分解装置の研究も行われており,プラズマ分解法に比べて高い分解効率を得ている。
これに対し,本研究は,原理的には任意幅の帯状電子ビームを生成できる,ワイヤ・イオン・プラズマ源を用いた横出し型二次電子銃を開発し,大量のガス処理に応用しようとするもので,本方式は,高繰り返し運転が可能で,ビーム電流も高く,上述の2方式の中間形態を持っている。
ワイヤ・イオン・プラズマ源については,ほぼ開発が終了し,高電圧電源および電子銃部の下記の改良により,100kVの電子ビームを安定に生成できるようになった。気体処理室の電子ビーム入射窓の幅が25mm程度であるため,二次電子銃から気体処理室へ電子ビームを効率良く入射するために,電子ビーム軌道をシミュレーションにより求め,その結果から電子銃用陰極をイオン源に対して62度になるように設置した。また,差動排気用ポンプの能力とのかね合いから,ワイヤ・イオン・プラズマ源から引き出されるイオンビームの形状が幅300mm,厚さ2mmの帯状となるよう,イオン引き出し窓の形状を変更した。生成された電子ビームの分布,電子窓に用いる厚さ20μmのアルミニウム薄膜およびハニカム構造体のビーム透過率等を測定し,ビーム電流密度分布が一様であることを確認した。得られた,電子ビームの電流密度は,排ガス処理への応用についての仕様を満足するものであることを確認した。今後,気体処理室に大気圧の窒素酸化物ガスを導入し,電子ビームによる気体処理実験を行う予定である。

報告書

(4件)
  • 2001 研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (16件)

  • [文献書誌] P.R.Chalise, M.Ishikawa, M.Watanabe, A.Okino, K-C.Ko, E.Hotta: "Side Extraction Type Secondary Emission Electron Gun Using Wire Ion Plasma Source"Proc. 13th Int. Conf. on High-Power Particle Beams. 1. 86-89 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] P.R.Chalise, M.Watanabe, A.Okino, E.Hotta: "Study on Ion Induced Secondary Emission Electron Gun"Research Report NTFS-Proc Series. (in Press).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] P.R.Chalise, M.Watanabe, A.Okino, K-C.Ko, E.Hotta: "Characteristics of Ion Induced Secondary Emission Electron Gun"Proc. 14th Int. Conf. on High-Power Particle Beams. (in Press).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] P.R.Chalise, M.Ishikawa, M.Watanabe, A.Okino, K-C.Ko and E.Hotta: "SIDE EXTRACTION TYPE SECONDARY EMISSION ELECTRON GUN USING WIRE ION PLASMA SOURCE"Proceedings of 13^<th> International Conference on High-Power Particle Beams. Vol.1. 86-89 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] P.R.Chalise, M.Watanabe, A.Okino and E.Hotta: "Study on Ion Induced Secondary Emission Electron Gun"Research Report NIFS-Proc Series. (in Press). (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] P.R.Chalise, M.Watanabe, A.Okino, K-C.Ko and E.Hotta: "Characteristics of Ion Induced Secondary Emission Electron Gun"Proceedings of 14^<th> International Conference on High-Power Particle Beams. (in Press). (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 秋山雅光,南和樹,沖野晃俊,渡辺正人,堀田栄喜: "双極性パルス放電によるNOx処理特性"平成12年電気学会全国大会講演論文集. 1. 189-189 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 石川雅規,プリヤ・ラズ・チャリセ,渡辺正人,沖野晃俊,堀田栄喜: "横出し型イオン衝撃二次電子銃の研究"平成12年電気学会全国大会講演論文集. 1. 343-343 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.Akiyama,K.Minami,M.Watanabe,A.Okino,K-C.Ko and E.Hotta: "De-NOx by Bidirectional Pulse Corona Discharge"IEEE International Conference on Plasma Science. 107-107 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] P.R.Chalise,M.Ishikawa,M.Watanabe,A.Okino,K-C.Ko and E.Hotta: "Side-Extraction-Type Secondary-Emission Electron Gun Using Wire Ion Plasma Source"13th International Conference on High-Power Particle Beams. 141-141 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] P.R.Chalise,M.Ishikawa,M.Watanabe,A.Okino,K-C.Ko and E.Hotta: "Side-Extraction-Type Secondary-Emission Electron Gun Using Wire Ion Plasma Source"Japanese Journal of Applied Physics. 40・Pt.1 2B. 179-182 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 石川雅規,神戸直樹,渡邊正人,沖野晃俊,堀田栄喜: "ワイヤ・イオン・プラズマ源を用いた横出し型二次電子銃の研究"平成11年電気学会基礎・材料・共通部門大会. 250 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 石川雅規,Priya Raj DHALISE,沖野晃俊,渡邊正人,堀田栄喜: "横出し型イオン衝撃二次電子銃の研究"平成12年電気学会全国大会. (予定. (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] P.R.Chalise,M.Ishikawa,M.Watanabe,A.Okino,K-C.Ko and E.Hotta: "Side-Extraction-Type Secondary-Emission Electron Gun Using Wire Ion Plasma Source"13th International Conf.on High-Power Particle Beams. (予定). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 石川雅規,神戸直樹,他: "ワイヤ・イオン・プラズマ源を用いた横出し型二次電子銃の研究" 平成11年電気学会全国大会. (予定). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] M.Ishikawa,N.Kanbe,et al.: "Side-Extraction Type Secondary-Emision Electron Gun Using Wire Ion Plasma Source" 26th IEEE International Conf.on Plasma Scince. (予定). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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