パルスパワー機器用真空スペーサのコーティング効果の研究

脉冲功率设备真空隔圈镀膜效果研究

• 批准号: 04650238
• 负责人: 山本 修
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1992
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1992 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04650238/
• 关键词: 真空用絶縁スペーサ; 真空沿面放電; 表面コーティング; セラミックスコーティイング; 表面電荷; モンテカルロシミュレーション

パルスパワーを応用した荷電粒子発生器や加速器等の真空中で用いられる絶縁スペーサの耐電圧性能を向上させ、機器の信頼性を確保する目的で、実験的・理論的研究を行なった。真空中で用いられるスペーサの耐電圧性能は、その表面の帯電特性に大きく左右されるので、その帯電を抑制するために、二次電子放出係数の小さい三酸化クロムをスペーサ母材(アクリル等)に、プラズマ蒸着法(PVD法)でコーティングするのである。研究では、まず帯電の量と、その帯電の進行状況を把握するために、数値電界解析と飛行電子の軌導計算とを組み合わせ、また二次電子の放出方向の決定にモンテカルロ法を適用して計算機プログラムを開発した。帯電状況の把握は、従来準解析的に行なっていたが、このプログラムの開発によって、二次電子放出係数が1より小なる材料に対しても帯電の解析が可能になった。この解析の結果、三酸化クロムはスペーサの陰極側表面を負に帯電させることが明らかとなった。この負電荷によって、放電の開始点となるベき陰極側接合部の電界が緩和され、スペーサの絶縁性能が飛躍的に向上すると予想することができた。本研究では、次に、PVD法によって実際に三酸化クロムをコーティングしたスペーサ試料を作成し、これを高真空中に配して電圧印加実験を行なった。この結果、このスペーサの初期絶縁性能は、コーティングのないスペーサと同等であるが、フラッシオーバ実験をくり返すと、劣化する傾向が現われた。この原因を解析したところ、電圧印加初期には、帯電と無関係に放電が開始すること、またこの過程で三酸化クロムのコーティング膜が損傷することが判明した。この損傷によって後続の電圧印加実験では、スペーサの耐電圧が低下することが明らかになった。 今後は、コーティング膜の熱的・機械的強度の向上に努め、本来のコーティング効果が得られるようにするための研究を継続する。

The use of パルスパワーを応 in the vacuum of charged particle generators and accelerators, etc The electrical pressure resistance performance is improved, the reliability of the machine is ensured, and the theoretical research is carried out. It is suitable for use in vacuum and has excellent electrical pressure resistance and surface resistance properties. Sex に大きくleft and right されるので, その帯电を suppress するために, secondary electricity The sub-emission coefficient is small and the triacidified クロムをスペーサ base material (アクリル, etc.)に、プラズマSteaming method (PVD method)でコーティングするのである. Research on the amount of electricity, control of the progress of electricity, analysis of digital electronics, and orbit calculation of flight electronics The determination of the emission direction of secondary electrons and the determination of the direction of emission of secondary electrons are applicable to the use of computer-controlled electronics. The ability to grasp the power outage situation, the accurate analysis of the power supply, and the accurate analysis of the power supply situation.て, secondary electron emission coefficient が1より小なる material に対しても帯电のanalytic がになった. The result of the analysis is the negative electrolyte on the surface of the cathode side of the triacidified electrolyte.このnegative charge によって、discharge starting point となるベきelectric boundary easing at the cathode side junction part The performance of され、スペーサの縁が に上すると如愿することができた. In this study, the PVD method was used for the three-acidification of the PVD method. The test specimens are prepared in a high vacuum and equipped with an electric pressure seal and a high-pressure seal.このRESULT, このスペーサのInitial performanceは, コーティングのないスペーサとIt's the same thing, it's the same thing, it's the same thing, it's the same thing, it's the same thing, it's the same thing, it's the tendency to be deteriorated, it's the same thing. Analysis of the cause of the problem, the initial stage of the electric pressure Inca, and the start of the discharge of the electricity without any relationship The process of こと, またこの is a three-acidified クロムのコーティング film and the damage is することが and it is clear that した.この Damage に よ っ て 続 の Electric pressure seal plus 実験 で は, ス ペ ー サ の Electric pressure resistance が low す る こ と が 明 ら か に な っ た. In the future, the thermal and mechanical strength of the コーティング film will be improved, and the originalのコーティングeffectがgetられるようにするための研究を継続する.

项目成果

山本 修: "モンテカルロシミュレーションによる真空中スペーサの帯電特性の研究 -セラミックスコーティングの効果-" 電気学会放電研究会資料(ED-92-40). 1-10 (1992)

Osamu Yamamoto：“使用蒙特卡罗模拟研究真空中隔离物的充电特性 - 陶瓷涂层的影响 -”IEEJ 放电研究组材料 (ED-92-40) (ED-92-40) (1992)。