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1989 年度 研究成果報告書概要

コンパクトで軽量な大電力パルスパワ-発生装置の開発

研究課題

研究課題/領域番号 62880004
研究種目

試験研究

配分区分補助金
研究分野 プラズマ理工学
研究機関熊本大学

研究代表者

秋山 秀典  熊本大学, 工学部, 助教授 (50126827)

研究分担者 前田 定男  熊本大学, 工学部, 教授 (10040370)
研究期間 (年度) 1987 – 1989
キーワードパルスパワ- / ヒュ-ズ / プラズマエロ-ジョンスイッチ / オ-プニングスイッチ / 誘導性エネルギ-蓄積 / 高速パルス電源 / プラズマ / 荷電粒子ビ-ム
研究概要

パルスイオンビ-ム、電子ビ-ム、レ-ザ、高エネルギ-プラズマ、電磁加速器などの電源として、パルスパワ-装置は不可欠である。パルスイオンビ-ムとレ-ザは慣性核融合に、電子ビ-ムは高出力マイクロ波発生に、高エネルギ-プラズマは軟X線源に使われ、さらに半導体加工、バイオテクノロジ-、宇宙、エネルギ-へと応用分野は拡がりつつある。しかしながら、マルクスバンクと水コンデンサによる従来のパルスパワ-発生装置は巨大であり、誰でも手軽に研究をすることができない。本研究目的は、手軽に設備・維持のできるコンパクト・軽量・安価な大電力パルスパワ-発生装置を開発することである。この開発が、パルスパワ-の種々応用分野発展のために役立つ。
ここで開発したパルスパワ-発生装置は、誘導性エネルギ-蓄積方式パルスパワ-発生装置であり、ASO-1と名付けられた。大電流を高速で遮断するオ-プニングスイッチの特性によって、ASOー1の特性は左右される。ここでは、水中に放射状におかれた銅線とプラズマエロ-ジョンスイッチを2段にして用いた。銅線によるオ-プニングスイッチは、導通時間と開放時間が長い。一方、プラズマエロ-ジョンスイッチは、導通時間と開放時間共短い。誘導性素子にエネルギ-を蓄積する間導通し、高速で開放するスイッチ、すなわち、長い導通時間と短い開放時間が要求される。2段にすることにより、銅線とプラズマエロ-ジョンスイッチそれぞれの特徴を活かして、長い導通時間でかつ短い開放時間を達成できる。本体の高さ、1m50cm、直径65cm程度の装置であるASOー1により、出力400KV、40KA、立ち上がり時間10n秒のパルスパワ-発生に成功した。今後、ASOー1の成果を参考にして、IMV、200KAの出力を持つASOー1の成果を参考にして、IMV、200KAの出力を持つASOーIIの製作を計画している。

  • 研究成果

    (14件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (14件)

  • [文献書誌] H.Akiyama: "Pulsed Power Generation from Inductive Energy Storage System" Laser and Pariticle Beams. 5. 487-493 (1987)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] H.Akiyama: "Pulsed Power Generation from an Inductive Energy Storage System by Fuses and a Plasma Erosion Opening Switch" Jpn.J.Appl.Phys.26. L1743-1745 (1987)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 秋山秀典: "コンパクトで軽量なパルスパワ-発生システム" 放電研究. 116. 46-55 (1987)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] H.Akiyama: "Current-Voltage Characteristics of a High-Current Pulsed Discharge in Air" IEEE Trans.on Plasma Science. 16. 312-316 (1988)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 下村直行: "液体窒素中ヒュ-ズによるパルスパワ-発生装置の改善" 電気学会論文誌A. 109. 323-323 (1988)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] H.Akiyama: "A self-crowbar switch for a gas-puff Z-pinch driven by a pulsed power generator" Review of Scientific Instruments. 61. (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 横山昌弘: "プラズマ理工学" 日刊工業新聞社, 290 (1988)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] H.Akiyama, K.Fijita and S.Maeda: ""Pulsed Power Generation from Inductive energy Storage System,"" Laser and Particle beams, vol.5, pp.487-493(1987).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] H.Akiyama, K.Fujita, T.Majima, N.Shimomura and S.Maeda: ""Pulsed Power Generation from Inductive Energy Storage System by Two-Staged Opening Switches,"" 6th IEEE Pulsed Power Conference, pp.627-630(1987).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] H.Akiyama, T.Majima, K.Fujita and S.Maeda: ""Pulsed Power Generation from an Inductive Energy Storage System by Fuses and a Plasma Erosion Opening Switch,"" Jpn.J.Appl.Phys., vol.26, pp.L1743-1745(1987).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] H.Akiyama, M.Kristiansen, H.Krompholz and B.Maas: ""Current-Voltage Characteristics of a High-Current Pulsed Discharge in Air,"" IEEE Trans. on Plasma Science, vol.16, pp.312-316(1988).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] H.Akiyama, N.Shimomura, H.Machiki and S.Maeda: ""Compact Pulsed Power Generator(ASO-1) by an Inductive Energy Storage System and its Application to Pulsed Ion Beams,"" 7th IEEE Pulsed Power Conference, pp.692-695(1989).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] H.Akiyama, N.Shimomura, K.Takasugi, T.Miyamato, M.Sato and T.Tazima: ""A self-crowbar switch for a gas-puff Z-pinch driven by a pulsed power generator,"" Review of Scientific Instruments, vol.61(1990).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] N.Shimomura, H.Akiyama and S.Maeda: ""Compact Pulsed Power Generator by an Inductive Energy Storage System with Two-Staged Opening Switches,"" IEEE Trans. on Plasma Science.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 1993-03-26  

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