「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
第十五回委員会議事録
開催日：平成 14 年 3 月 28 日 13：30−17：00
会

場：日本交通協会

第一会議室＜委員長＞湯本＜委員＞板垣，窪野、小林、金丸，佐々木，趙、辻野（田中（公）代理），鶴田，松井，茂木（山本（敬）代理），森宮、渡辺（和）、渡辺（堀田代理）＜幹事＞山本(修) ＜幹事補佐＞山納（敬称省略）＜配布資料＞
VD-15-175

第十四回委員会議事録（案）VD-15-176

A 部門活性化のお願い（裏面：平成 14 年度 放電技術委員会主催（共催）研究会ｽｹｼﾞｭｰﾙ）

VD-15-177

電気学会 A 部門誌編集委員会資料

VD-15-178

高ｴﾈﾙｷﾞｰ密度化に関わる真空中の放電制御技術調査専門委員会

VD-15-179

平成 14 年電気学会基礎・材料・共通部門大会に関する「特別参加・寄付」のお願いについて

VD-15-180

平成 14 年電気学会基礎・材料・共通部門大会に関する広告掲載方のお願いについて

活動方針及び報告書

VD-15-181 仮題「高ｴﾈﾙｷﾞｰ密度化に関わる真空中の放電制御技術」技術報告目次案（第 3-2）
VD-15-182 仮題「高エネルギー密度化に関わる真空中の放電制御技術」技術報告目次案（第 3 次）
VD-15-183 技術報告書の書式について
VD-15-184 分担部分 概要「高ｴﾈﾙｷﾞｰ加速器とその技術課題」
VD-15-185

文献調査票 "Topical Review, Cathode spots of electric arcs", Burkhard Juttner, J.Phys. D:Appl.
Phys., Vol.34 (2001), R103-123（鶴田）VD-15-186

文献調査票 "Work function of binary compounds", S.Yamamoto, K.Susa, U.Kawabe, Chem. Phys,Vol.60, No.10, 4076 (1974)（佐々木）VD-15-187

文献調査票 "Tailoring work function by surface segregation", M.Yoshitake, Y.Aparna, K.Yoshihara,Appl. Surf. Sci., Vol.169-170, pp.666-670 (2001) （佐々木）VD-15-188

文献調査票 "Relationship between effective work function and noise powers of emission currents innickel-deposited field emitters", Y.Goto, M.Nagao, M.Matsubara, K.Inoue, H.Tsuji, J.Ishikawa, J.
Appl. Phys. Vol.35, No.10A, L1297 （佐々木）VD-15-189

文献調査票 "Effect of Cr Content on the Interruption Ability of CuCr Contact Materials", Wangpei
Li, Robert L., R.Kirkland Smith, IEEE Trans. on Plasma Science, Vol.29, No.5, pp.744-748, October(2001)（松井）VD-15-190

文献調査票 "Observation and Investigation of Vacuum Arc Under Various Distributed Axial
Magnetic Fields", Jun Fu, Shenli Jia, Tian Lan, IEEE Trans. on Plasma Science, Vol.29, No.5,
pp.734-737, October (2001).（松井）VD-15-191-1 文献調査票 "DATA COMPENDIUM FOR PLASMA-SURFACE INTERRACTIONS, Chapter 7.
CHEMICAL EFFECT IN SPUTTERING", J.Roth, Nuclear fusion (JOURNAL OF PLASMA AND
THERMONUCLEAR FUSION), SPECIAL ISSUE 1984 INTERNATIONAL ATOMIC ENERGYAGENCY, 1984, pp72-83（趙）VD-15-191-2"DATA

COMPENDIUMFOR

PLASMA-SURFACE

INTERRACTIONS,Chapter6.

SPUTTERING", J.Bohdansky, Nuclear fusion (JOURNAL OF PLASMA AND THERMONUCLEARFUSION), SPECIAL ISSUE 1984 INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY, 1984, pp61-71（趙）＜議事＞
1. VD-15-175 について（湯本）第十四回委員会議事録（案）が承認された．
2. VD-15-176 について（湯本）平成 14 年電気学会基礎・材料・共通部門大会は，平成 14 年 9 月 11 日〜13 日に武蔵工業大学横浜キャンパスで開催されることが紹介された。積極的に参加していただきたい。
放電技術委員会主催の放電研究会のｽｹｼﾞｭｰﾙが紹介された．本技術委員会に関係する研究会「真空放電とﾏｲｸﾛｴﾚｸﾄﾛﾆｸｽ」が 7 月下旬に開催されることが紹介された。
3. VD-15-177 について（湯本）A 部門誌編集委員会から技術委員会主導の論文特集を組むよう要請があった。本委員会から「真空」に関する特集論文号を平成 15 年に組むことが提案され、これが概ね認められた。7 月に開催される研究会のテーマで特集論文を組む予定。
4. VD-15-178 について（湯本）
本委員会の活動方針及び報告書が紹介された。
5. VD-15-179，VD-15-180 について（湯本）A 部門大会における「特別参加・寄付」「論文集の広告掲載」のお願いが紹介された。
6. VD-15-181，VD-15-182，VD-15-183 について（山本（修），山納）技術報告書の目次（案）の修正版と各部・章のページ割当が提案された。Ⅰ部で 20 ページ、Ⅱ部で 20ページ、Ⅲ部で 30 ページ、合計 70 ページを予定し、各章では 3〜4 ページ程度になる予定である。また、技術報告書の書式（案）が提案された。なお、図、表を引用するときは、転載許諾願いを必ず提出することが義務付けられたことが確認された。
7. VD-15-184 について（渡辺（和））技術報告書のⅠ部・第４章「高ｴﾈﾙｷﾞｰ加速器とその技術課題」における現状と種々の問題点に関する概要が示された。また、Ⅲ部・第２章、第６章の具体的な調査項目が示された。
＜文献調査＞(1) VD-10-106 について（小林）ケルビンプローブフォース顕微鏡の測定原理とそれによる金属を吸着させた Si (111)7×7 表面構造の原子尺度の電位分布測定例が紹介された。本方式は、大気中測定も超高真空中でも測定が可能である。
Q．本方式で測定される電位は、何が原因で生じているのか。
A．仕事関数や、誘電体表面の帯電が原因である。
Q．プローブの変位を検出しているのか。
A．共振周波数のシフトを検出している。
(2) VD-12-139 について（山納）円錐台絶縁スペーサに DC ランプ電圧を印加した際の帯電電界を，カソード電極に配置したﾘﾝｸﾞ電極により測定している。実験結果では、円錐台絶縁スペーサの角度を変えて帯電を調査している。実験結果と帯電の平衡条件による電荷密度のｼﾐｭﾚｰｼｮﾝを比較し、良い一致を得ている。
(3) VD-12-140 について（山納）VD-12-139 の実験装置を用いて、絶縁スペーサ材料とその粗さを変えて、DC ランプ電圧を印加した際のスペーサ上の帯電を調査している。何れのスペーサにおいてもスペーサの表面粗さが粗くなる程、帯電量が低下する結果となっている。
(4) VD-12-141 について（山納）種々の円柱絶縁スペーサに DC 電圧を印加した場合の帯電分布を静電プローブにより計測している。この実験結果と帯電の平衡条件による電荷密度のｼﾐｭﾚｰｼｮﾝ結果と比較検討しており、実験結果とある程度の一致を得ている。
Q．アルミナにおいて帯電電荷量が、印加電圧の上昇に関わらず低下している原因は？
A．電圧印加途中でﾌﾗｯｼｵｰﾊﾞが発生した結果、アルミナ表面が劣化したためであると考えられる。
Q．実験結果では帯電が増加しているが、放電して帯電電荷を低下させることはないのか？

A．実験において放電はﾌﾟﾗｽﾞﾏ状態までは至っておらず、陰極からの電子放出が支配的であるため帯電が中和するまでは至っていない。
VD-12-142 について（山納）(5)

正・負極性のインパルス電圧を印加した場合の不平等電界における絶縁物上の帯電状況を静電プローブにより調査している。負極性の電圧を印加した場合、カソード電極近傍では負極性の帯電が生じるが、周辺では２次電子雪崩による正極性の帯電が生じている。
VD-12-143 について（山納）(6)

アルミナ純度を変えた場合の不平等電界における絶縁物上の帯電状況を静電プローブにより調査している。アルミナ純度による明確な依存性は生じていない。
Q．正極性電圧印加時の沿面放電モデルは？．
A．ｱﾉｰﾄﾞﾄﾘﾌﾟﾙｼﾞｬﾝｸｼｮﾝの電界によりアルミナの不純物順位に存在する電子がアルミナから放出され、これが陽極に衝突してガスやイオンを放出させる。さらにこれらガスがイオン化されてアルミナに衝突し、２次電子を放出する。この繰り返しにより沿面放電に至ると考えられる。
VD-12-144 について（山納）(7)

VD-12-143 と同様の電極配置であるが試料の大きさが異なる。実験結果は、負極性電圧の印加によってアルミナ全体に帯電が生じている。帯電電圧は印加電圧にほぼ比例している。
VD-12-145 について（山納）(8)VD-12-144 の実験装置により、アルミナ上の電界分布が帯電に及ぼす影響について調査している。アルミナ上の電気力線の進入角度が 60°で帯電の極性が変化することが観測されている。
Q．材料が異なっても同じなのか。
A．２次電子放出特性に依存するものと考えられる。
VD-12-146 について（山納）(9)

種々の絶縁物材料に電子ビームを照射したときの帯電分布を測定している。PMMA, PI の場合、電子ビームの照射領域に帯電が生じているが、アルミナの場合試料全体に広がった帯電分布が生じている。
(10)

VD-14-168 について（趙）太陽電池アレイの宇宙実験データのレビュー。太陽電池アレイの放電の発生頻度が、アレイ面積、絶縁体厚さ、インタコネクタの仕事関数をパラメータとしたスケーリング則にのることを示している。この式においては、アレイ上の電界電子放出が大きく影響するので、仕事関数が重要となる。
(11)

VD-14-169 について（趙）ｽﾍﾟｰｽｼｬﾄﾙｺﾛﾝﾋﾞｱでの太陽電池アレイの宇宙実験データのレビュー。VD-14-168 と同様にスケーリング則による放電頻度を求めている。本論文では、放電発生頻度の各種ﾊﾟﾗﾒｰﾀへの依存性を解析ﾓﾃﾞﾙと比較検討している。仕事関数がほぼ等しい銀とアルミを用いた場合に放電発生頻度が一致している。しかし、放電発生頻度は、酸化した銀やアルミとした場合では一致しない。
(12)

VD-14-170 について（趙）静止軌道衛星における帯電観測データのレビュー。DSP 衛星から離れた他の衛星の帯電環境を概算することに成功している。また、電子フラックスの高い場合に高ｴﾈﾙｷﾞｰ電子による絶縁物の内部帯電によって、衛星に異常が発生することが観測された。これは、高ｴﾈﾙｷﾞｰ電子による内部帯電が原因で絶縁物内部で放電が発生しているためであることが示された。
(13)

VD-15-191-1，VD-15-191-2 について（趙）VD-15-191-1 は、化学スパッタリングにおける注入イオンの蓄積、表面の結合ｴﾈﾙｷﾞｰ、温度依存性のデータのレビュー論文である。VD-15-191-2 は、スパッタリングのスパッタ率、入射角度分布、入射速度分布、ｴﾈﾙｷﾞｰ分布のデータのレビュー論文である。低軌道衛星においては、長時間ﾌﾟﾗｽﾞﾏ環境に曝露されることから、スパッタリングが問題となる。
＊次回委員会は，5 月 21 日（火），自動車会館１階会議室を予定．