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超低電圧静電気放電現象の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19656072
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 電力工学・電気機器工学
研究機関東京大学

研究代表者

小田 哲治  東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (90107532)

研究分担者 小野 亮  東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 准教授 (90323443)
研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2008年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2007年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
キーワード静電気放電 / 低電圧 / トンネル電流 / イオン化 / デバイス障害
研究概要

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。

報告書

(2件)
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2009 2008 2007

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Laser-induced fluorescence of N2(A) metastable in N2 pulsed positive corona disc2009

    • 著者名/発表者名
      R. Ono, C. Tobaru, Y. Tetamoto and T. Oda
    • 雑誌名

      Plasma Source Sic. Technol 18

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Trichloroethlylene decomposition by the nonthermal plasma combined with manganese-dioxide supported alumina2008

    • 著者名/発表者名
      T. Oda, H. Kuramochi and R. Ono
    • 雑誌名

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

      ページ: 50-55

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 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

    • 著者名/発表者名
      今村友彦,茂木俊夫,堀口貞茲,小野亮
    • 雑誌名

      安全工学 47

      ページ: 77-83

    • NAID

      10021106345

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Measurement of OH density and gas temperature in incipient spark-ignited hydrogen-air2008

    • 著者名/発表者名
      R. Ono and T. Oda
    • 雑誌名

      Combust and Flame 52

      ページ: 69-79

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Measurement of gas temperature and OH density in the afterglow of pulsed positive corona2008

    • 著者名/発表者名
      R. Ono and T. Oda
    • 雑誌名

      J. Phys. D 41

      ページ: 03520411-03520411

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 静電気の基礎 帯電のメカニズムから計測まで,2007

    • 著者名/発表者名
      小田 哲治
    • 雑誌名

      EMC 226号

      ページ: 75-87

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 接触静電気放電2009

    • 著者名/発表者名
      小野雄人,小田哲治
    • 学会等名
      静電気学会春期講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2009-03-09
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Low Voltage Discharge at a Micro Gap in Air2008

    • 著者名/発表者名
      R. Ono and T. Oda
    • 学会等名
      International Symposium on Electrostatics in Naha
    • 発表場所
      Naha, Japan
    • 年月日
      2008-11-10
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 低電圧静電気放電の基礎特性2008

    • 著者名/発表者名
      宮坂啓、小田哲治
    • 学会等名
      静電気学会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2008-03-04
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Basic research on low voltage electrostatic discharge phenomena2008

    • 著者名/発表者名
      T. Oda, H. Miyasaka and R. Ono
    • 学会等名
      Conf. Rec. 2008 IEEE/IAS Ann. Meeting
    • 発表場所
      Edmoiton, Canada
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 低電荷静電気放電研究への予備実験2007

    • 著者名/発表者名
      宮坂啓、小田哲治
    • 学会等名
      静電気学会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2007-09-10
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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