「高エネルギー密度化に関わる真空中の放電制御技術」専門委員会
第七回委員会議事録
開催日：平成 12 年 11 月 14 日 13：30−17：00
会

場：日本交通協会 第 1 会議室＜委員長＞湯本＜委員＞板垣，金丸，窪野，小林，小沼，塩入，細川，滝川，田中，藤井，堀田，松井，山本(敬)，渡邊＜幹事＞山本(修)，斉藤＜幹事補佐＞山納＜配布資料＞
VD-7-56 第六回委員会議事録（案）VD-7-57 平成 13 年度 放電研究会（名古屋）開催スケジュール案
2001 J-K Joint Symposium on ED & HVE のお知らせ
VD-7-58「電気学会誌」特集記事に関する記事提案資料

VD-7-59

10th Asian Conference on Electrical Discharge (ACED-2000)報告資料

VD-7-60「エミッターとそのディスプレー応用」概要説明資料（小沼）VD-7-61「エミッターとそのディスプレー応用」OHP 資料（小沼）VD-7-62

SED 方式平面型ディスプレー （山本（敬））出典：山口他：月刊ディスプレー，11月号，pp.25-29，1998

VD-7-63「高電圧アノード型薄型ディスプレーの開発と課題」OHP 資料（山本（敬））＜議事＞
1. 講習会・研究会について（小林・湯本）
講習会（平成 12 年 11 月 24 日）および放電研究会（平成 12 年 12 月 7,8 日）の開催予告。積極的に参加してほしい。講習会に参加される方は参加予約をしてほしい。
2. VD-7-56 について（湯本）議事録案が承認された。
3. VD-7-57 について（湯本）平成 13 年度に放電研究会（真空放電、液体放電、放電基礎・応用）が名古屋で開催予定であることが報告された。また、2001 J-K Joint Symposium on ED & HVE が宮崎で開催されることが紹介された。
4. VD-7-58 について（湯本）
電気学会誌の特集記事に関する記事提案の要旨と概要の案が報告された。タイトルおよび概要
は適宜執筆者が変更し、最終案を提案する。巻頭言も加え、総頁数 21 ページにする。
5. VD-7-59 について（山本（修））
10 th Asian Conference on Electrical Discharge (ACED-2000)の報告書が紹介された。次回は、２年後に韓国で開催される予定。
＜研究紹介＞
1． NBI 用負イオン源の開発と高エネルギー化のための真空絶縁研究（田中）VD-6-51, VD-6-52,
VD-6-53, VD-6-54，VD-6-55
中性粒子入射装置(NBI)に関する絶縁構造設計、負イオン生成効率の向上技術について紹介された。数十 mm 程度の真空ギャップの直流絶縁破壊特性および交流磁場条件下の絶縁破壊特性について紹介された。また、ギャップの多段積み効果により 1MeV 級の NBI の開発に成功している。次に、磁気フィルターやセシウム導入による負イオンビームの大電流化の方法についても紹介された。最後に今後の負イオンビームの動向についても紹介された。
Q．多段数のギャップにしても耐電圧が上昇しない理由は、浮遊容量または電位分担の影響なのか？

A．分圧抵抗を変えることにより絶縁破壊電圧が向上したことから、ギャップの電位分担の影響が大きいと思われる。
Q．前駆破壊電流がギャップ間の電位分布を乱しているのか？

A．そう考えられる。

Q．前駆電流が流れやすいものは絶縁耐力が低く、前駆電流が流れないものは絶縁耐力が高くなるのか？ A．そうとは限らず、全く前駆電流が流れずに絶縁破壊が発生する場合もある。
Q．多段ギャップによる真空絶縁の場合、確率論から 1 段のギャップで放電が発生しても他ギャップの耐電圧のばらつきによって放電が発生せずに、全体の絶縁破壊確率が上昇する（低下する？）のではないか？ A．確率事象として n 段の事象があれば、1 段のギャップで放電が発生すると全てのギャップが破壊するような絶縁破壊確率になると考えられる。コメント．この場合、ギャップが直列になっているので、1 段のギャップが破壊したときの他ギャップの破壊確率を考慮する必要がある。
Q．前駆電流は電極間に流れる電流なのか？リーク電流などは入ってないか？ A．接地電極に流れる電流のみを測定している。しかし、電極以外の所から接地電極に流れる電流も同時に測定している。
Q．直流電圧の印加方法は？
Q．電極表面の電界は？

A．電圧上昇率は数 kV/sec のオーダーで上昇させている。

A．約 3kV/mm である。ギャップ長が大きくなると絶縁破壊電圧が低下するので電界はそれによって低下していく。
2． エミッターとそのディスプレー応用（小沼）VD-7-60, VD-7-61
ブラウン管用 FEA として開発されているスピント型 FEA の構造・特性に関して紹介された。
半導体 LSI の製造技術を利用して、0.1µm レベルの微細エミッターホールの作成、アクティブ動作放電対策保護回路の埋め込み、収束補助電極の付加方法について紹介された。FEA としては、FEA のゲートホールを小さくできれば、低電圧で駆動することが可能になり、ビームスポットも小さくすることが可能となる。また、CNT を用いた FED が試作され、10V のドライブ電圧で画像表示できることも紹介された。
Q．電流密度はどう定義するのか？

A．電流密度は、FEA 全体の直径 50µm の領域から放出される電流として求めている。一つのコーンカソードからは 1µA 程度の電流が流れる。
Q．ビームの収束性は？

A．スピント型 FEA の電子放出方向は、その先端構造によって電子が思いがけない方向に放出されることがある。このような物もすべて含めてビームを調節している。
カーボンナノチューブを利用すれば、1V/µm の電界で電子が放出され、構造上からビームの収束性の良い FEA ができる。
Q．CNT-FED は三極管を使用しているのか？ A．その通りである。
Q．世界初の CNT-FED とは？

A．グリッド構造を用いた CNT ではなく、ゲート構造によるCNT であることが世界初である。
Q．電流密度が高いが、蛍光体は大丈夫か？A．蛍光体に導電膜を貼ることで劣化を防いでいる。
Q．酸化膜のところで沿面放電は発生しないか？A．二層の絶縁膜を作り、さらに窪みを設けて、沿面距離をかせぐことで、沿面放電は完全に制御できる。

3． 高電圧アノード型薄型ディスプレーの開発と課題（山本（敬））VD-7-62, VD-7-63
ナノスリットによる表面伝導型電子放出素子を用いた平面ディスプレーの基本構成および駆動制御方法について解説がなされた。高電圧アノード型薄型ディスプレーの課題としては、汚れ・ゴミ、アノードからの反射電子、電子衝突による気体放出、スペーサ上での帯電が問題として挙げられる。ディスプレーに加わる大気圧を保持するためのスペーサにおいては、帯電の発生により電界分布が変歪し，電子の挙動が変化することや沿面放電の発生が問題となっている。これに対する対策としてはスペーサに溝を掘ることで、沿面距離を稼ぎ、また電子をスペーサに当てないようにしている。帯電の発生原因は、電子放出によるイオン電流であると考えられる。
Q．蛍光体の熱処理は何度ぐらいにしているか？A．540℃でベークアウトしている。
Q．熱処理はアウトガスの抑制効果にもなっているのか？A．定常状態では、ほとんどアウトガスは発生しないので，アウトガスの抑制に役立っていると考えられる。しかしながら、放電時には大量のガスが発生してしまう。
Q．250V の帯電電位は、イオンによるチャージアップによるものか？A．帯電の発生原因は不明であるが、おそらくイオンによるものと思われる。また、帯電電位は容量により決まっていると考えられる。さらにプラスの帯電は反射電子を引き寄せ、二次電子を発生させる要因になっているだろう。
Q．酸化クロムのコーティングは、二次電子放出の抑制にも効いているので、帯電が発生しないのか？A．そう考えている。コメント．帯電は真空度にも依存することから、イオンによるものが大きいと思われる。
Q．真空は封じ切りで 10-8Torr なのか？A．封じ切りの状態で真空計により測定しているが、薄型容器の中の圧力については不明である。
Q．薄型容器の排気時間とベーキング温度は？A．300℃で 10 時間ほど行う。
Q．スペーサの材質は？A．鉛ガラスである。
次回委員会 1 月 18 日（木），場所：日本交通協会 ＜研究紹介＞金丸委員、電総研定。

福田氏の予