研究課題
従来のPD計測手法は，計測装置のデジタル信号処理が未熟であったため，積分型や共振型といったアナログフィルタを用いて，波形を加工する必要があった。得られるPD波形は，本来のPD波形(いわゆる生波形)と検出回路を含めた計測システムの伝達関数の畳込みとなり，検出回路の周波数特性によって波形の特徴量(立上り/立下り時間など)は，凡そ決定される。PD生波形の立上り/立下り時間や周波数スペクトルは，放電空間における電子とイオンの挙動を反映している。したがって，従来のPD計測手法は放電空間の状態を反映している，これらの重要な情報を見落としていることになる。PD生波形を時系列に沿って全て記録し，PD波形が有する特徴量を用いて，スラッシュ窒素の絶縁性能に与える固体窒素の影響を考察した。スラッシュ窒素のPD波形は，液体窒素と同様の単一ピークを有するPD波形と合わせて，多数ピークを有する特徴的な波形が観測された。PD波形の経時変化に着目すれば，液体窒素では数10 nsのパルス幅を有するPD波形が比較的安定して観測されるのに対して，スラッシュ窒素は多数ピークを有する波形が混ざるだけでなく，パルス幅もその時々で異なっていた。また，スラッシュ窒素のPD波形の特徴量分布は，凡そ液体窒素と重なるが，立上りと立下り時間が長く，電荷量の大きい波形が観測されていることがわかった。ピークの数は，電子なだれ過程の回数を反映している。撹拌によって固体窒素が電極間へ偶発的に侵入すると，最初の電子なだれは固体窒素との衝突により停止し，帯電した固体窒素よる電界変歪が，次の電子なだれを発生すると予想される。立上りと立下り時間の増加は，電子なだれがより長い距離を進展したことを表しており，この仮定を支持している。
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Plasma and Fusion Research
巻: 15 ページ: 2401025～2401025
https://doi.org/10.1585/pfr.15.2401025
