【手続補正書】
【提出日】平成27年4月30日(2015.4.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、測定対象物の表面電位分布計測装置、および、表面電位分布計測方法に関する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明が解決しようとする課題は、パルス電圧に対する測定対象物の表面電位を計測することにある。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明の表面電位分布計測装置は、レーザ光を出射するレーザと、前記レーザから出射された前記レーザ光が一端面に入射されるポッケルス結晶と、その表面が前記ポッケルス結晶の他端面に設けられ、前記ポッケルス結晶の一端面から入射された前記レーザ光を入射方向とは反対方向に反射するミラーと、パルス電圧の高周波成分に追従する帯域を有し、前記ミラーにより反射された前記レーザ光を入射して、前記レーザ光の光強度として、前記ポッケルス結晶の一端面と他端面との間の電位差である出力電圧に対応する検出光強度を検出する光検出器と、試験前に行われる電圧校正処理において、前記ミラーの裏面に対して各々異なる入力電圧が印加されたときに、各々異なる前記入力電圧と前記ミラーの裏面に前記入力電圧が印加されたときの前記ポッケルス結晶の前記出力電圧との関係を示す入力電圧対出力電圧特性が格納された電圧校正データベースと、試験時に行われる表面電位測定処理において、前記ミラーの裏面に測定対象物の表面の一部が試験箇所として配置された場合に、前記測定対象物に電圧が印加されたときの前記ポッケルス結晶の前記出力電圧を試験時出力電圧とし、前記電圧校正データベースに格納された前記入力電圧対出力電圧特性から、前記試験時出力電圧に対応する入力電圧を前記測定対象物の表面電位として特定する演算部と、を具備することを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明の表面電位分布計測方法は、レーザによりレーザ光をポッケルス結晶の一端面から他端面に向かって出射するステップと、その表面が前記ポッケルス結晶の他端面に設けられたミラーにより、前記ポッケルス結晶の一端面から入射された前記レーザ光を入射方向とは反対方向に反射するステップと、パルス電圧の高周波成分に追従する帯域を有する光検出器により、前記ミラーにより反射された前記レーザ光を入射して、前記レーザ光の光強度として、前記ポッケルス結晶の一端面と他端面との間の電位差である出力電圧に対応する検出光強度を検出するステップと、試験前に行われる電圧校正処理において、前記ミラーの裏面に対して各々異なる入力電圧が印加されたときに、各々異なる前記入力電圧と前記ミラーの裏面に前記入力電圧が印加されたときの前記ポッケルス結晶の前記出力電圧との関係を示す入力電圧対出力電圧特性を電圧校正データベースに格納するステップと、試験時に行われる表面電位測定処理において、前記ミラーの裏面に測定対象物の表面の一部が試験箇所として配置された場合に、前記測定対象物に電圧が印加されたときの前記ポッケルス結晶の前記出力電圧を試験時出力電圧とし、前記電圧校正データベースに格納された前記入力電圧対出力電圧特性から、前記試験時出力電圧に対応する入力電圧を前記測定対象物の表面電位として特定するステップと、を具備することを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明によれば、パルス電圧に対する測定対象物の表面電位を計測することができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を出射するレーザと、
前記レーザから出射された前記レーザ光が一端面に入射されるポッケルス結晶と、
その表面が前記ポッケルス結晶の他端面に設けられ、前記ポッケルス結晶の一端面から入射された前記レーザ光を入射方向とは反対方向に反射するミラーと、
パルス電圧の高周波成分に追従する帯域を有し、前記ミラーにより反射された前記レーザ光を入射して、前記レーザ光の光強度として、前記ポッケルス結晶の一端面と他端面との間の電位差である出力電圧に対応する検出光強度を検出する光検出器と、
試験前に行われる電圧校正処理において、前記ミラーの裏面に対して各々異なる入力電圧が印加されたときに、各々異なる前記入力電圧と前記ミラーの裏面に前記入力電圧が印加されたときの前記ポッケルス結晶の前記出力電圧との関係を示す入力電圧対出力電圧特性が格納された電圧校正データベースと、
試験時に行われる表面電位測定処理において、前記ミラーの裏面に測定対象物の表面の一部が試験箇所として配置された場合に、前記測定対象物に電圧が印加されたときの前記ポッケルス結晶の前記出力電圧を試験時出力電圧とし、前記電圧校正データベースに格納された前記入力電圧対出力電圧特性から、前記試験時出力電圧に対応する入力電圧を前記測定対象物の表面電位として特定する演算部と、
を具備することを特徴とする表面電位分布計測装置。
【請求項２】
前記検出光強度は、前記出力電圧の余弦関数により表され、
前記演算部は、前記余弦関数を用いて、前記検出光強度から前記ポッケルス結晶の前記出力電圧を導き出す、
ことを特徴とする請求項１に記載の表面電位分布計測装置。
【請求項３】
直線偏光だけを通過させる偏光ビームスプリッタ（以下、ＰＢＳと称する）、をさらに具備し、
前記レーザは、前記測定対象物に垂直な前記入射方向に向かって、前記直線偏光である前記レーザ光を出射し、
前記ＰＢＳは、前記レーザから出射された前記レーザ光を前記入射方向に向かって通過させ、
前記ポッケルス結晶は、その長手方向が前記入射方向に平行になるように配置され、前記レーザおよび前記ＰＢＳとともに前記入射方向に並べて配置され、前記ＰＢＳからの前記レーザ光が一端面に入射され、
前記ＰＢＳは、前記ミラーにより反射された前記レーザ光を前記長手方向に通過させ、
前記光検出器は、前記ＰＢＳに対して前記長手方向に配置され、前記ＰＢＳからの前記レーザ光を入射する、
ことを特徴とする請求項２に記載の表面電位分布計測装置。
【請求項４】
前記測定対象物は２つの端部を有し、一方の端部を第１位置とし、その他端部を第２位置とした場合、前記試験箇所は、前記第１位置から前記長手方向に延びる距離を表し、
前記表面電位測定処理において、前記ミラーの裏面に対して、前記第１位置から前記第２位置まで各々異なる位置に前記試験箇所が設けられたときに、前記演算部は、各々異なる前記試験箇所と、前記ミラーの裏面に前記試験箇所が設けられたときに特定される前記測定対象物の前記表面電位との関係を示す試験箇所対表面電位特性を生成する、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の表面電位分布計測装置。
【請求項５】
表面電位測定データベース、をさらに具備し、
前記表面電位測定処理において、前記ミラーの裏面に対して、前記第１位置から前記第２位置まで各々異なる位置に前記試験箇所が設けられたときに、前記演算部は、各々異なる前記試験箇所とそのときの前記測定対象物の前記表面電位とを前記表面電位測定データベースに格納し、前記試験箇所対表面電位特性を生成する、
ことを特徴とする請求項４に記載の表面電位分布計測装置。
【請求項６】
前記表面電位測定処理において、前記演算部は、前記試験箇所対表面電位特性を出力装置に出力する、
ことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の表面電位分布計測装置。
【請求項７】
前記表面電位測定処理において、前記演算部は、前記試験箇所対表面電位特性から、各々異なる前記試験箇所のうちの、第１試験箇所と第２試験箇所との２点間における電界を算出する、
ことを特徴とする請求項４ないし請求項６のいずれか一項に記載の表面電位分布計測装置。
【請求項８】
隣接する前記測定対象物である第１測定対象物および第２測定対象物に対して前記表面電位測定処理が行われたとき、前記演算部は、同一の前記試験箇所において、前記第１測定対象物の前記表面電位と前記第２測定対象物の前記表面電位との電位差である表面電位差を算出する、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の表面電位分布計測装置。
【請求項９】
前記ポッケルス結晶の一端面は接地されている、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載の表面電位分布計測装置。
【請求項１０】
前記ポッケルス結晶は、ＢＧＯ結晶である、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか一項に記載の表面電位分布計測装置。
【請求項１１】
レーザによりレーザ光をポッケルス結晶の一端面から他端面に向かって出射するステップと、
その表面が前記ポッケルス結晶の他端面に設けられたミラーにより、前記ポッケルス結晶の一端面から入射された前記レーザ光を入射方向とは反対方向に反射するステップと、
パルス電圧の高周波成分に追従する帯域を有する光検出器により、前記ミラーにより反射された前記レーザ光を入射して、前記レーザ光の光強度として、前記ポッケルス結晶の一端面と他端面との間の電位差である出力電圧に対応する検出光強度を検出するステップと、
試験前に行われる電圧校正処理において、前記ミラーの裏面に対して各々異なる入力電圧が印加されたときに、各々異なる前記入力電圧と前記ミラーの裏面に前記入力電圧が印加されたときの前記ポッケルス結晶の前記出力電圧との関係を示す入力電圧対出力電圧特性を電圧校正データベースに格納するステップと、
試験時に行われる表面電位測定処理において、前記ミラーの裏面に測定対象物の表面の一部が試験箇所として配置された場合に、前記測定対象物に電圧が印加されたときの前記ポッケルス結晶の前記出力電圧を試験時出力電圧とし、前記電圧校正データベースに格納された前記入力電圧対出力電圧特性から、前記試験時出力電圧に対応する入力電圧を前記測定対象物の表面電位として特定するステップと、
を具備することを特徴とする表面電位分布計測方法。
【請求項１２】
前記測定対象物は、回転電機の固定子コイルの端部である固定子コイルエンドに施された電界緩和システムであることを特徴とする請求項１ないし請求項１０のいずれか一項に記載の表面電位分布計測装置。
【請求項１３】
前記測定対象物は、回転電機の固定子コイルの端部である固定子コイルエンドに施された電界緩和システムであることを特徴とする請求項１２に記載の表面電位分布計測方法。