「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
第十四回委員会議事録
開催日：平成 14 年 1 月 24 日 13：30−17：00
会

場：日本交通協会

特別会議室＜委員長＞湯本＜委員＞板垣，金丸，小沼，佐々木，滝川，田中（政），田中（公），趙，細川，松井，松田，山本（敬），渡辺（和）＜幹事＞山本(修)，齊藤（敬称省略）＜配布資料＞
VD-14-159

第十三回委員会議事録（案）VD-14-160

平成 15 電気学会全国大会資料．（裏面；高エネルギ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／報告原稿）

VD-14-161

著作物の転載許諾願い依頼書

VD-14-162

包括的協力関係推進に関する支部・部門意見聴取について（回答アンケート調査）

VD-14-163

平成 14 年 A 部門表彰受賞候補者の推薦依頼

VD-14-164

2002 Joint Conference of ACED and K-J Symposium on ED and HVE．（裏面；平成 14 年度放電技術委員会，研究会，その他行事予定（１次案））

VD-14-165 委員会の日程（案）VD-14-166 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 2 次）
VD-14-167 文献調査票 "Post-Arc Current of Vacuum Interrupters with Axial Magnetic Field Contacts underHigh Current and Voltage Stress", Ksteinke,M.Lindmayer, k.-D.Weltmann, Proc. 19th ISDEIV, Vol.2,
pp.475-480, 2000.（松井）VD-14-168 文献調査票 "Flight Data Analysis for the Photovoltaic Array Space Power Plus Diagnostics
Experiment", James D.Soldi and Daniel E.Hastings, J.Spacecraft and Rockets, Vol.34, No 1, Jan.-Feb.
1997.（趙）VD-14-169

文献調査票 "Data Analysis and Model Comparison for Solar Array Module Plasma Interactions
Experiment", Carmen Perez de la Cruz and Daniel E. Hastings, J.Spacecraft and Rockets, Vol.33,No.3, May -Jun. 1996.（趙）VD-14-170

文 献 調 査 票 "Spacecraft Charging, An update", IEEE Trans. Plasma Science, Vol.28, No.6,
pp.2017-2028, Dec. 2000.（趙）VD-14-171

文献調査票 "Yield Measurement of Secondary Electron Emitted from Silicon Dioxide Film in
Negative-Ion Bombardment", Y.Toyota, H.Tsuji, Y.Gotoh, J.Ishikawa, Jpn. J. Appl. Phys. Vol.35,
pp.4785-4788 (1996) Part1, No.9A.（山本（修））
文献調査票 "Electrical Breakdown Over Insulators in High Vacuum", P.H.Gleishauf, J. Appl. Phys.

VD-14-172-1

Vol.22, No.6, pp.766-771 (1950). （山本（修））
VD-14-172-1-2"真空中における固体絶縁物の沿面放電の電極金属依存性", 大木義路, 電気学会絶縁材料

研究会 EIM-76, EIM-76, pp.47-1 - 47-5 (1976). （山本（修））
VD-14-172-1-3"Surface Flashover of Solid Insulators in Atmospheric Air and in Vacuum", A.S.Pillai, R.Hackam,

J. Appl. Phys. Vol.58, No.1, pp.146-153 (1985). （山本（修））
VD-14-173-1

文献調査票 "Electrical Breakdown Over Insulators in High Vacuum", P.H.Gleishauf, J. Appl. Phys.
Vol.22, No.6, pp.766-771 (1950). （山本（修））

VD-14-173-2"Influence of Mechanical Grinding and Polishing Operations of Brittle Polycrystalline Alumina on
the Pulsed Surface Flashover Performance", R.G.Bommakanti, T.S.Sudarshan, J. Appl. Phys. Vol.67,
No.11, pp.6991-6997(1990).（山本（修））

VD-14-173-3"Influence of Surface Roughness of Flashover and Charging of a Cylindrical Insulator in Vacuum",O.Yamamoto, T.Takuma, Proc. 12th ISH, No.4-63, pp.469-472 (2002).（山本（修））
文 献 調査 票 "An Investigation of Pulse Flashover of Some Solid Dielectrics in Vacuum",

VD-14-174-1

S.M.Kalyatskii, G.M.Kassirov, Soviet Physics-Technical Physics, Vol.9, No.8, pp.1137-1140 (1965).
（山本（修））
VD-14-174--2"Flashover across Polyethylene and Tetrafluoroethylene Surface in Vacuum under Direct,

Alternating and Surge Voltages of Various Waveshapes", E.Kuffel, S.Grzyboeski, R.B.Ugarte, J. Phys.
D: Appl. Phys., Vol.5, pp.575-579 (1972).（山本（修））
VD-14-174--3"Mechanism of Pulsed Surface Flashover Involving Electron-Stimulated Desorption",

R.A.Anderson, J.P.Brainard, J. Appl. Phys., Vol.51, No.3, pp.1414-1421 (1980).（山本（修））
VD-14-174--4"Effect of Dielectric Material on Surface Breakdown in Vacuum and Analysis by Electron

Trajectory Simulation", H.Takahashi, T.Shioiri, K.Matsumoto, IEEE Trans.EI, Vol.20, No.4,pp.769-774 (1985).（山本（修））
VD-14-174--5"Time Characteristics of Fast Pulsed Flashover in Vacuum", H.H.Zhong, H.C.Kearner, M.Goller,

IEEE Trans. EI, Vol.27, No.3, pp.496-503 (1992).

（山本（修））＜議事＞
1.

VD-14-159 について（湯本）第十三回委員会議事録（案）が承認された．

2. VD-14-160 について（湯本）
平成 15 年の電気学会全国大会は，３月 17-19 日に仙台で開催予定．
本調査専門委員会の活動報告を裏面資料のように学会に提出した．
3. VD-14-161 について（湯本）
技術報告書作成の際には，著作物の転載許諾願いの手続きが必要になった．なお，プロシーディングに掲載されている論文については，発送先が明らかでない場合もあり、検討を進める．
4. VD-14-162 について（湯本）
電子情報通信学会との協力推進に関して，Ａ部門の技術委員会レベルで意見聴取されたアンケート結果が配られた．
5. VD-14-163 について（湯本）A 部門を活性化させる意味もある．表彰受賞候補者の推薦をお願いしたい．
6. VD-14-164 について（湯本）
今年 11 月 17-20 日に Joint Conference が韓国で開催される．是非参加していただきたい．
平成 14 年度放電技術委員会関係の行事予定の中で本調査委員会は，７月の研究会（真空放電とマイクロエレクトロニクス）を担当する．意見交換の後東京電機大学を開催場所の候補として，７月後半の日程で調整する事とした．論文募集は学会誌の３月号に会告が掲載されるが，整理の都合上，関係者は山本（修）幹事に申込んで頂きたい．また，同時開催されるシンポジウムの内容は幹事側で３月の VD 委員会までにまとめるので，委員の御協力を願う．
7. VD-14-165 について（湯本）
本調査委員会は今年９月に終了するので，１５年３月を技術報告書の原稿提出の目安としたい．したがって，各委員にお願いしている原稿を１４年夏（８月末）までに幹事団に提出して頂きたい．原稿の骨子を次回委員会までにおよそ決めることとする。
8. VD-14-166 について（山本（修））
I 部は最大 20 頁と考えておく．III 部についてはデータベースを CD-ROM 化することも不可能では無い（その場合は付録扱いとするよう学会からの要請あり）．いずれにしても，I，II 部については文章を用意する必要がある．田中（公）委員の執筆担当箇所を決めた．次回委員会までに CD 化の長短，原稿のフォーマット，ページ数も含め，幹事側で具体的方針を決めることとする．また，転載許諾願いも，各委員それぞれが５〜７月をメドにそのリストを作って頂き､幹事側で一括発送したい．I 部と II 部で内容に重複が生じるのではないかとの質問があった．「I 部は各分野における問題点の提起，および要求されているデータは何であるかを紹介する」，「II 部では，紹介された問題点を物理現象として解説し，基礎的なパラメータにさかのぼって説明する」と，幹事側の方針案の説明があった．いずれにしても，執筆に取り掛かりながらの調整が必要である。
＜文献調査＞(1) VD-12-127 について（山本修）
電圧を印加した台形絶縁スペーサに電子を供給（陰極側から）した際の帯電特性を測定したもの．静電プローブを用いるが測定時は印加電圧を切る．円柱の時が最も帯電（正）密度が大きく，台形になるほど小さくなることが実験的に確かめられた．著者らの理論とよく合っている。
Q．帯電しないのはどういう場合か．
A． 陽極側の直径のほうが小さい場合．
Q．負の帯電は実際に起きるのか．
A． この場合 45 度のオーバハングで負帯電が観察されているが，電子を供給（照射）しない場合には起きない．
(2) VD-12-128 について（山本修）
円柱絶縁スペーサに DC またはインパルス電圧を印加した際の帯電電荷密度を，電子ビームの偏向角から求めたもの．帯電電荷は材料によらず正で，アルミナやテフロンでは電荷密度が小さい．不均一な帯電分布も観察されている．
(3) VD-12-129 について（山本修）
パルス電圧印加時におけるアルミナ円筒（内部が真空）の内面の帯電特性を，静電プローブ（外部の大気側に設置）で測定したもの．電荷量は印加電圧に比例すること，陽極近傍に大きい電荷密度（正）が現れること等が観察された．帯電の平衡条件を考慮した電荷密度の計算結果と良い一致を得ている．
(4) VD-12-130 について（山本修）
Pockels 効果を利用して KDP (potassium-dihydrogen-phosphate) スペーサの表面帯電特性をレーザ干渉法で測定した．Kerr 効果を利用したナイロン円筒の帯電特性測定も記述されている．
(5)

VD-12-131 について（山本修）

振動容量型プローブを円柱絶縁スペーサの端の電極に埋め込んで，高圧印加時における帯電電界を測定．
電子やイオンがプローブに流入するため雑音が大きく，計算される電界と大きくズレた．
(6)

VD-12-132 について（山本修）

前報の VD-12-131 を改造したもの．埋め込んだプローブに加わる静電力をマイクロバランスで測定．測定は電圧印加時に行う．試料はアルミナ円柱絶縁スペーサ．酸化銅や酸化クロムをコーティングすると帯電はほとんど観察されなかった．
(7)

VD-12-133 について（山本修）

静電プローブを用いて円柱絶縁スペーサの表面帯電密度を直接測定．スペーサ形状，材質，表面粗さ，コーティングの有無などによる違いを観察．二次電子放出係数の違いだけでは説明できない結果を得ている．二次電子なだれ (SEEA) による帯電機構よりは collision-ionization による帯電機構が支配的と考えている．
Q．測定時には電圧は印加されているのか．
A．印加を停止して測定している．
Q．陽極付近よりも陰極近傍の方が帯電密度が高い．（VD-12-129 と異なる．）
A．円柱では本論文のような帯電の方が多く見られる．
(8)

VD-12-134 について（山本修）

DC 印加後の円柱絶縁スペーサの帯電分布を，真空中で可動な静電プローブで測定．試料はアクリルなど．負のチャネルも観察された．
(9)

VD-12-135 について（山本修）

前報 VD-12-134 と同様な測定．triple-junction に金具を取り付けて条件を安定化させた．最大帯電電荷密度は，約 80µC／m２（ポリマー）．
(10)

VD-12-136 について（山本修）

これも VD-12-134 と同じ測定．試料はアクリル．電極金属の絶縁物への挿入による，帯電時間や電荷分布への影響を観察．
(11)

VD-12-137 について（山本修）

やはり VD-12-134 と同じ測定．試料はテフロン．印加電圧が低い時に負の帯電が見られる．
Q．負の帯電は一般的には見られないのか．
A．通常は二次電子を放出した後の正帯電が見られる．テフロンは特異だと考えられる．
(12)

VD-12-138 について（山本修）

これも VD-12-134 と同じ．テフロン，ポリイミド，アクリル，アルミナで帯電分布を測定し，さらに二次電子放出なだれと帯電の平衡条件とから計算される帯電電荷密度との比較を行っている．陰極近傍で帯電密度は最大値を持つことが観察されるが，計算結果では陰極側から陽極側に向かうに従い正帯電は単調に減少する．
Q．電圧印加中の測定か．
A．印加を止め電極からはずして測定する．陰極近傍で帯電電荷密度が計算と一致しないのは陰極形状の影響かもしれない．
Q．静電プローブの精度はどれくらいか．
A．プローブの太さ，試料の厚みに依存する．
(13)

VD-14-167 について（松井）真空遮断器におけるポストアーク電流をギャップ間距離を変化させて測定．電流源と電圧源とを用いる．
電子とイオンのそれぞれの電流への寄与が測定される電流の時間構造から分かる．
Q．遮断器にとってどのパラメータが重要か．
A．電流がゼロとなった後逆電圧が印加されるので，ポストアーク電流が存在すると通電状態となってしまう．したがって，回復時間（transient-recovery-time）が重要なパラメータとなる．
Q．実試験での測定は可能か．
A． 負荷の異なる大電流回路でのこのような測定は無理である．
＊次回委員会は，3 月 28 日（木），日本交通協会を予定．
VD-10-106，VD-12-139〜146，VD-14-168〜174 の文献調査