超高速酸化膜除去手法の開発に向けた減圧アーク陰極点の挙動軌跡解析

• 研究課題/領域番号: 20760188
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 電力工学・電力変換・電気機器
• 研究機関: 東京都市大学
• 研究代表者: 岩尾 徹 東京都市大学, 工学部, 准教授 (80386359)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2010年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2009年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2008年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: アーク放電 / 陰極点 / 酸化膜除去 / 画像処理 / 3R / 高速度ビデオカメラ / 陰極点挙動 / プラズマ / 高速度カメラ

研究概要

減圧アーク発生電極とプラズマに特化した画像処理アルゴリズム,及び,超高速ビデオカメラを用いて,減圧アーク陰極点の挙動軌跡解析を行った。成果としては,発生電極の改良,精度良い画像処理アルゴリズム,熱伝導シミュレーションの開発を行った。これらを利用し,挙動軌跡解析を行った結果,陰極点は分裂や再結合を繰り返すこと,陰極点は酸化膜とバルクの境界に発生し,その移動は酸化膜の蒸発や吹き飛ばしをしながら連続的に生じること,及び,この蒸発や吹き飛ばしは酸化膜厚に依存することがわかった。

研究成果

• [雑誌論文] Motoshige Yumoto Split Process of Low-Pressure Arc Cathode Spots on SS400 (Fe+C) Surface with Oxide Layer. (2010)
  • 著者名/発表者名: Shinya Kamishima, Toru Iwao.
  • 雑誌名: IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering 5巻 ページ: 670-676
  • 査読あり
• [雑誌論文] Split Process of Low-Pressure Arc Cathode Spots on SS400(Fe + C) Surface with Oxide Layer (2010)
  • 著者名/発表者名: Shinya Kamishima, Toru Iwao, Motoshige Yumoto
  • 雑誌名: IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering 巻: 5巻 ページ: 670-676
  • 査読あり
• [雑誌論文] Relation between surface roughness and number of cathode spots of a low-pressure arc, Plasma Sources Sci. (2008)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Sato, Toru Iwao, Motoshige Yumoto.
  • 雑誌名: Technol. 17
  • 査読あり
• [雑誌論文] Relation between surface roughness and number of cathode spots of alow-pressure arc (2008)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Sato, Toru Iwao and Mo toshige Yumoto
  • 雑誌名: Plasma Sources Sci. Technol 17
  • 査読あり
• [学会発表] Removal of Oxide Layer on Metal Surface using Cathode Spot in Vacuum Arc for Reuse. (2010)
  • 著者名/発表者名: Toru Iwao, Shinya Kamishima, Masashi Namba, Naoko Ogura, Motoshige Yumoto.
  • 学会等名: 2010 International Conference onCondition Monitoring and Diagnosis.
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-09-07
• [学会発表] Removal of Oxide Layer on Metal Surface using Cathode Spot in Vacuum Arcfor Reuse (2010)
  • 著者名/発表者名: Toru Iwao, Shinya Kamishima, Masashi Namba, Naoko Ogura, Motoshige Yumot
  • 学会等名: 2010 International Conference on Condition Monitoring and Diagnosis
  • 発表場所: 芝浦工業大学(東京)
  • 年月日: 2010-09-07
• [学会発表] Removal Process ofOxide Layer on Metal Surface using Cathode Spot in Vacuum Arc. (2010)
  • 著者名/発表者名: Naoko Ogura, Masashi Nanba, Shinya Kamishima, Toru Iwao, Motoshige Yumoto.
  • 学会等名: 電気学会放電・静止器・開閉保護合同研究会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-06-29
• [学会発表] Removal Process of Oxide Layer on Metal Surface using Cathode Spot in Vacuum Arc (2010)
  • 著者名/発表者名: Naoko Ogura, Masashi Nanba, Shinya Kamishima, Toru Iwao, Motoshige Yumoto
  • 学会等名: 電気学会 放電・静止器・開閉保護 合同研究会
  • 発表場所: 東京都市大学(東京)
  • 年月日: 2010-06-29
• [学会発表] Existence of Cathode Spots of Vacuum Arc Contaminatsd with Vapor from Oxide Layer (2010)
  • 著者名/発表者名: Toru Iwao, Masashi Namba, Naoko Ogura, Shinya Kamishima, Motoshige Yumota
  • 学会等名: The 17^<th> Annual Meeting of IAPS International Workshop
  • 発表場所: 韓国釜山
  • 年月日: 2010-03-26
• [学会発表] Movement of Vacuum Arc Cathode Spots on SS400 (Fe+C) Surface with Oxide Layer (2009)
  • 著者名/発表者名: Toru Iwao, Shinya Kamishima, Naoko Ogura, Motoshige Yumoto
  • 学会等名: IEEJ-EIT Joint Symposium on Advanced Technology in Power Systems
  • 発表場所: タイバンコク
  • 年月日: 2009-11-27
• [学会発表] 減圧アーク陰極点による酸化膜除去後の断面形状 (2009)
  • 著者名/発表者名: 岩尾徹, 上島進弥, 小倉奈緒子, 湯本雅恵
  • 学会等名: 電気学会電力・エネルギー部門大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-08-19
• [学会発表] 減圧アーク陰極点の分裂時におけるバルク上の移動現象 (2009)
  • 著者名/発表者名: 上島進弥, 岩尾徹, 湯本雅恵
  • 学会等名: 電気学会電力・エネルギー部門大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-08-19
• [学会発表] 減圧アーク陰極点による酸化膜除去後の断面形状 (2009)
  • 著者名/発表者名: 岩尾徹, 上島進弥, 小倉奈緒子, 湯本雅恵
  • 学会等名: 電気学会電力・エネルギー部門大会
  • 発表場所: 東京芝浦工大
  • 年月日: 2009-08-19
• [学会発表] 減圧アーク陰極点の分裂時におけるバルク上の移動現象 (2009)
  • 著者名/発表者名: 上島進弥, 岩尾徹, 湯本雅恵
  • 学会等名: 電気学会電力・エネルギー部門大会
  • 発表場所: 東京芝浦工大
  • 年月日: 2009-08-19
• [学会発表] 減圧アークにおける陰極点分裂時の移動と軌跡 (2009)
  • 著者名/発表者名: 岩尾徹, 上島進弥, 湯本雅恵
  • 学会等名: 電気学会全国大会講演論文集
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2009-03-17
• [学会発表] 減圧アーク陰極点における分裂時の移動と軌跡 (2009)
  • 著者名/発表者名: 岩尾徹, 上島進弥, 湯本雅恵
  • 学会等名: プラズマ応用科学会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2009-03-06
• [学会発表] Split Process of Low-Pressure Arc Cathode Spots on SS400 Surface with Oxide Layer (2008)
  • 著者名/発表者名: KAMISHIMA Shinya, IWAO Toru, YUMOTO Motoshige.
  • 学会等名: IEEJ-EIT日タイ合同電力システムシンポジウム
  • 発表場所: タイ・バンコク
  • 年月日: 2008-11-04
• [学会発表] Movement and Tracking of Low-Pressure Arc Cathode Spots on SS400 Surface with Oxide Layer. (2008)
  • 著者名/発表者名: IWAO Toru, KAMISHIMA Shinya, INOMATA Tsuyoshi, YUMOTO Motoshige.
  • 学会等名: 電気学会国際放電・高電圧ワークショップIWHV
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2008-10-24
• [学会発表] Movement and Tracking of Low-Pressure Arc Cathode Spots on SS400 Surface with Oxide Layer (2008)
  • 著者名/発表者名: IWAO Toru, KAMISHIMA Shinya, INOM ATA Tsuyoshi, YUMOTO Motoshige
  • 学会等名: 電気学会国際放電・高電圧ワークショップIWHV
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2008-10-24