| 研究概要 |
1.本研究室では, 早くから極低温気体の放電に関する研究を行い, 平等電界における放電現象はほぼ解明できたと考えている. 本研究ではこれまで実験データの少ない極低温・不平等電界における放電現象を明らかにすることを目的にしている. 本研究を計画した昭和61年10月には全く予想されなかったことであるが, その後の高温超電導体の開発によって, 本研究で取扱っている室温から液体窒素温度にいたる領域の重要性が増している.
2.窒素ガスについて, 温度を室温から-160℃程度まで連続的に変化させて針一平板電極など不平等電界を形成する電極に直流負極性電圧を加え, コロナ開始電圧, 電圧電流特性, 火花電圧などの放電特性を実験的に求めた. この結果, 火花電圧が常温から-20℃〜-30℃程度まで温度低下とともに減少し, それ以下では一定になる現象が見出された. しかしながらこれらの特性は微妙な電極先端の形状や湿度などで変化すると思われるので, これらを制御した実験を行って原因を明らかにしたいと考えている.
3.上記の低温における火花電圧の低下とは逆に, 正極性では低温で火花電圧が上昇することがこれまでの本研究室における実験で見出されていた. 今回新らしい実験容器(クライオスタット)により, 湿度や電極先端の形状を変えて実験を行った結果, 上昇の割合には影響があるが, 低温で火花電圧が上昇するという現象については確認することができた.
4.この火花電圧上昇は, 酸素を微量加えることによって失われ, 空気の組成では逆に温度とともに減少することも本研究室で見出されていた. 今回新らたに湿度を極力除いた実験を行い, 直径わずか1mmの針電極の先端の形状によって変化することが観察された. すなわち先端が円錐状では現われず半球状にすると低温で減少する. これらの理由についても今後明らかにしてゆきたいと考えている.
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