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真空絶縁破壊の発生メカニズム解明による装置の超高耐圧化の研究

研究課題

研究課題/領域番号 22K18798
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分21:電気電子工学およびその関連分野
研究機関大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構

研究代表者

阿部 哲郎  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 教授 (70370070)

研究期間 (年度) 2022-06-30 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2024年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2022年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード真空絶縁破壊 / ブレークダウン / 超高耐圧化 / 加速空洞 / 真空 / 高電圧
研究開始時の研究の概要

真空には優れた電気的絶縁特性があり、それを利用した様々な機器が社会で役立っている。電力の安定供給に不可欠な真空遮断器は、その最たる例である。また、医療・産業分野や学術研究で広く使われている粒子加速器も、真空絶縁を利用した装置である。しかし、真空絶縁には、「真空絶縁破壊」(ブレークダウン)という大問題がある。持続的社会を実現するためには、環境負荷の少ない真空遮断器や粒子加速器の適用拡大が必要であり、そのためには、真空遮断器の高電圧化・大容量化・安定化や、粒子加速器のコンパクト化をはかる必要がある。本研究では、そのための起点となる真空絶縁破壊の引き金の解明と対策を進める。

研究実績の概要

真空には優れた電気的絶縁特性があり、それを利用した様々な機器が社会で役立っている。電力の安定供給に不可欠な真空遮断器は、その最たる例である。ま
た、医療・産業等で広く使われている粒子加速器も、真空絶縁を利用した装置である。しかし、真空絶縁には、「真空絶縁破壊」(ブレークダウン)という大問
題がある。持続的社会を実現するためには、環境負荷の少ない真空遮断器や粒子加速器の適用拡大が必要であり、そのためには、真空遮断器の高電圧化・大容量
化・安定化や、粒子加速器のコンパクト化をはかる必要がある。本研究では、そのための起点となる真空絶縁破壊の引き金の解明を直接観察法によって目指す。
当該年度は、開発した近赤外デジタル映像記録システムを使って、実際の加速空洞内部を観察し、その性能を評価した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

当該年度において、本研究で使用していた大電力テストスタンドのクライストロン電源が故障したため、予定していた試験の一部が遂行できなかったため。

今後の研究の推進方策

これまで使用してきたものとは別のテストスタンドを使用できるようにし、真空絶縁破壊の引き金解明のための手がかり取得を目指す。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて その他

すべて 国際共同研究 (2件)

  • [国際共同研究] SLAC国立加速器研究所(米国)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 欧州原子核研究機構(CERN)(スイス)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

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公開日: 2022-07-05   更新日: 2024-12-25  

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