集積回路技術及びオプトエレクトロニクスを利用した帯電電荷高分解測定装置の開発

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前年度までに開発した静電容量型表面電位計を用いた高精度帯電電荷密度分布測定システムを用いて減圧環境下における沿面ストリーマ残留電荷密度分布および、低塵埃環境下における円錐台スペーサの直流帯電現象の測定を行った。なお表面電荷密度分布測定システムは、パソコン制御三次元xyzステージを使用した、位置決め誤差10μmの機械駆動システムと表面電位計、そして表面電位計出力値の逆算プログラムよりなる。表面電位計出力から電荷密度の逆算には、単純正則化による安定化逆推定プログラムを利用する。従来のプログラムにおいては、正則化パラメータの値の選定は経験則に頼っていたが、画像処理分野において近年用いられるようになった「Lカーブ手法」を導入することにより、最適なパラメータを簡単に選定できるようになっている。沿面ストリーマの測定に関しては、0.2atm〜1atmにおける正極性沿面ストリーマを対象に放電発生電圧、気圧、誘電体圧をパラメータにその残留電荷密度分布を測定し、データベースの作成を行った。さらにポッケルス一次元電位分布測定装置により取得したストリーマ進展方向電位分布のデータベースとあわせることで、新しいストリーマモデルを提唱した。円錐台スペーサの直流帯電現象に関しては、課電装置および帯電電荷密度分布測定システムをガス置換機能付きグローブ容器内に格納し、低塵埃環境下における電力用絶縁材料の直流帯電特性の測定を行った。さらに上記と平行して、マイクロマシニング技術を利用し、微小な検出電極(直径50μm)を持つ電気的な静電容量型表面電位計の設計を行った。現在VDECの装置を用いて、試作段階にある。