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気体カー効果を応用した非接触空間電荷電界・密度の測定法

研究課題

研究課題/領域番号 19656073
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

日高 邦彦  東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (90181099)

研究分担者 熊田 亜紀子  東京大学, 大学院・工学系研究科, 准教授 (20313009)
松岡 成居  東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教 (10114646)
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
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2008年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2007年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
キーワードカー効果 / 電界測定 / コロナ放電 / イオン密度 / コロナ風 / 空間電荷 / 非接触 / 電気機器工学 / 電子・電気材料 / 電力工学 / 電気・電磁環境 / 光応用計測
研究概要

気体カー(Kerr)効果を用いた非接触空間電界測定法を発展させて、従来、測定が困難とされてきた弱電離空間の電界および空間電荷密度を非接触で測定するシステムの構築が本萌芽研究の目的である。平成20年度の成果をまとめると以下のようになる。
A.各種気体のカー定数の測定 1)圧力0.1MPa当たりの定数として以下の値を得た。CO2:8.27×10^-19[m/V2]、SF6:1.56×10^-19[m/V2]、N2:1.43×10^-19[m/V2]、CF3I:176×10^-19[m/V2] 2)CF31のカー定数は他の気体と比べ10〜100倍程度ときわめて大きいことを見出した。
B.ポアッソン場計測可能性の検討 1)イオン量と空間電界を独立に制御できる装置を用いて、大気圧開放空気中に生じる複屈折(位相差)の測定を行い、検出された複屈折はイオン流量と正の相関関係があることを見出した。2)イオン流量の影響に関して、イオン流によってコロナ風と呼ばれる中性分子の流れが生じるため、その影響をイオン流量の影響とを分離して測定する必要があることが判明した。そこで、イオンを遮蔽し、イオン風による中性分子の流れの影響を測定した結果、イオンのカー効果と共に、コロナ風による中性分子密度の揺らぎの影響が支配的であることを示唆する結果が得られた。3)上記2)の結果からイオン流場におけるカー効果を精度良く測定するためには、中性分子の影響を除去する必要があり、今後の課題と言える。中性分子の影響を除去することができれば、放電空間やイオン存在下における電界の測定が可能であり、また、その空間電界からイオン密度を算出することが可能と考えられる。

報告書

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

    (6件)

すべて 2009 2008 2007

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] On the Better understanding of Electrical Discharge Phenomena through Advanced Measurement Technologies.2008

    • 著者名/発表者名
      Kunihiko, Hidaka
    • 雑誌名

      Proceedings of the 17th International Conference on Gas Disdarges and their Applications 1

      ページ: 57-69

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High Voltage Measuring Apparatus Based on Kerr Effect of Gas2007

    • 著者名/発表者名
      A. Kumada, N. Shimizu, Y. Suzuki R. Yasui, S. Matsuoka and K. Hidaka
    • 雑誌名

      Proceedings of 15th International Symposium on High Voltage Engineering T10-618

      ページ: 1-4

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Kerr effect in atmospheric air under ion flow2007

    • 著者名/発表者名
      R. Yasui, N. Shimizu, Y. Suzuki S. Matsuoka, A. Kumada and K.
    • 雑誌名

      Proceedings of 2007 Japan-Korea Joint Symposium on Electrical Discharge and High Voltage Engineering 17B-p1

      ページ: 203-206

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 気体Kerr効果を使用した高電圧測定器2007

    • 著者名/発表者名
      鈴木雄斗、松岡成居、熊田亜紀子 日高邦彦
    • 雑誌名

      電気学会放電・開平保護・高電圧合同研究会資料 ED-07-162

      ページ: 99-103

    • NAID

      10019975098

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] イオン存在下における空気のKerr効果2009

    • 著者名/発表者名
      松木洋和,安井遼,松岡成居,熊田亜紀子,日高邦彦
    • 学会等名
      電気学会全国大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2009-03-18
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 気体Kerr効果を用いた大気中イオン流揚における空間電界測定2008

    • 著者名/発表者名
      安井遼、鈴木雄斗、松岡成居 熊田亜紀子、日高邦彦
    • 学会等名
      平成20年電気学会全国大会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2008-03-21
    • 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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