真空アークにおける正一価Cuイオンの励起温度測定

カテゴリ: 研究会(論文単位)

論文No: DEI22017,EPP22017,HV22042

グループ名: 【A】基礎・材料・共通部門 誘電・絶縁材料/【A】基礎・材料・共通部門 放電・プラズマ・パルスパワー/【B】電力・エネルギー部門 高電圧合同研究会

発行日: 2022/01/18

タイトル(英語): The excitation temperature measurement of monovalent Cu ion in vacuum arc

著者名: LIN YANDI(東京大学),平野 雄一(東京大学),熊田 亜紀子(東京大学),佐藤 正寛(東京大学),日高 邦彦(東京大学)

著者名(英語): YANDI LIN(The University of Tokyo),Yuichi Hirano(The University of Tokyo),Akiko Kumada(The University of Tokyo),Masahiro Sato(The University of Tokyo),Kunihiko Hidaka(The University of Tokyo)

キーワード: 真空アーク|励起温度|正一価イオン|分光測定|ボルツマンプロット|vacuum arc|excitation temperature|single charged ion|spectroscopy|Boltzmann plot

要約(日本語): 真空アークは通常非LTEプラズマと見なされるため、イオンの温度は他の粒子の温度とは異なります。真空アークを理解するために、分光測定と複数の画像システム測定によって一価のCuイオンの励起温度を測定します。その結果、一価のCuイオンは交流のピークに拡散モードの状態で、ボルツマン分布に従い、その励起温度はアーク電流と線形関係、ギャップ長とマイナス線形関係があり、それぞれ約2000 K/kApおよび-500 K/mmです。さらに、励起温度の時間的変化は、電流の正弦波に完全には従わない、それは5つのフェーズに分ける

要約(英語): Since vacuum arc is usually considered as non-LTE plasma, the temperature of ions is different from the temperature of other particles. To understand the vacuum arc, we measure the excitation temperature of monovalent Cu ions by spectroscopic measurement and multiple image system measurements. As a result, the monovalent Cu ions follow the Boltzmann distribution, and its excitation temperature has a linear relation with arc current and minus linear connection with gap length under diffuse mode at the peak of altering current, about 2000 K/kAp and -500 K/mm, respectively. In addition, the temporal evolution of excitation temperature does not follow the current’s sinusoidal wave perfectly. It can be divided into 5 phases: (1) rapidly rising phase, (2) slight drop phase, (3) steady phase, (4) slow drop phase, (5) rapid drop phase, which could be simulated by square wave roughly. Besides, the 2-D distribution of excitation temperature is strongly affected by the distribution of cathode spots.

本誌: 2022年1月21日-2022年1月22日誘電・絶縁材料/放電・プラズマ・パルスパワー/高電圧合同研究会-1

本誌掲載ページ: 85-90 p

原稿種別: 英語

PDFファイルサイズ: 1,503 Kバイト