超高電圧の発生

炎と高電圧電源を用いた超高電圧の発生  2011年11月
キーワード: 火炎柱、高電圧電源、特性、火、炎、柱、静電気、弱電離、プラズマ、超高電圧、発生、電子、整流、加速


炎を用いて発生する高電圧を倍増させる方法
通常の電源の限界を超える

Ultra-high voltage generation using flame column and HV power supply  
KEYWORD; Ultra-high voltage, flame, plasma, MV


               超高電圧発生に関する原理図



(現象)  空気片平板コンデンサにおいて炎(弱電離プラズマ)を近づけると強制的にプラズマに電子が吸い取られ回路に電流が流れプラズマが負に帯電し+極から電子が抜き取られ電位が上昇

(得られる結果)  単一電極で10-100MV級の高電圧発生が可能


2010年8月  偶然、高電圧電源の陰極に炎を近づけた際、電極間に放電が生ずることを発見。スタート。
         その後、+極にコロナ放電が自発的に生ずることが明らかになった。
         反対の+にすると電流は流れなくこの現象は生じない。

2011年10月 この現象を論文化し科学雑誌へ投稿。


実験の1例


20kV弱のDC電源使用。 ギャップは12cm程。ガスバーナーの炎を針電極に近づけると電子がこの炎に吸収・加速されることで高電圧が発生し放電が始まる。約200kVが発生。このシステムは、EHD発電機と呼ばれる。EHDの媒質には通常, 大気等の導電性が低い媒質が用いられていた。炎(弱電離プラズマ)の方が高電圧の発電性能は良いと思われる。



参考文献
論文

T. Saiki, "Study on High Voltage Generation Using Flame Column and DC Power Supply", J of Electrostatics 70 (2012) pp.400-406 .

学会発表
T. Saiki,
”Characteristic of Ultra-High Voltage Generation using Flame Column and High Voltage Power Supply”,
The 73rd JSAP Autumn Meeting (2012), 12p-PB1-5 12 Sep., Ehime Univ and Matsuyama Univ., Japan.


佐伯拓、
火炎柱および高電圧電源を用いた超高電圧発生の特性
第73回応用物理学会秋季学術講演会 2012年9月12日 愛媛大学、松山大学 12p-PB1-5


リンク
1. EHDとElectrostaticによる推進装置(1)
2. EHDとElectrostaticによる推進装置(2)