液体窒素とセラミックスとの複合体における絶縁破壊現象の研究

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当初、液体窒素とセラミックの組合せによる複合体の破壊現象がテ-マであったが、入手したセラミックの破壊電圧が高く、現有のクライオスタットでは実験に限界があると思われたので、とりあえずセラミックの代わりに高分子フィルムであるPETフィルムと液体窒素の組合せによる複合体に対して針平板電極構成の基で直流ランプ電圧を印加した時の破壊現象を調べてみた。これまで我々がシリコ-ン油と高分子フィルムとによる複合体では負針においてシリコ-ン油よりも破壊電界がかなり高い高分子フィルムを陽極平板電極上に配置したときフィルム厚さが薄いときはシリコ-ン油単独の場合よりもその破壊電圧がかなり低くなりうるという興味深い現象についてその破壊機構を含めて研究成果をあげているが、液体窒素とPETフィルムでは負針においてもその様な破壊電圧の低下という特異な現象はみられなかった。シリコ-ン油と高分子フィルムの組合せでその様な特異な現象がみられる理由は次のようなものである。負針から放出された負電荷がフィルム上に堆積しフィルム破壊を引き起こし、負針から負電荷が放出され油中を移動し、破壊点に集中し正ストリ-マの発生を引き起こし全路破壊が導かれる。液体窒素と組合せでその様なことが生じないのは、液体窒素中では正ストリ-マの進展がシリコ-ン油中に比べそれほど容易でないことが、液体窒素のみの破壊において、多くの誘電体にみられる破壊電圧の正針の場合の方が負針に比べ破壊し易いという極性効果がみられないという事実を明らかにすることができた。更にフィルム厚さが増すにつれて両極性ともに破壊電圧は増すが正針の場合フィルム厚さが薄いときにはやや液体窒素単独の場合より低くなる傾向があることも判明した。今後、光電子増倍管などにより放電光の測定を行い破壊機構の確認を行う予定で、成果はとりあえず、電気学会の研究会などで報告する予定である。