真空アークにおける陰極からの T-F 電子放出を考慮した3次元電磁熱流体解析

カテゴリ: 全国大会

論文No: 1-045

グループ名: 【全国大会】令和4年電気学会全国大会論文集

発行日: 2022/03/01

タイトル(英語): Three-Dimensional Electromagnetic Thermal Fluid Analysis Considering T-F Electron Emission from Cathode in Vacuum Arc

著者名: 髙木真宏（東京都市大学）,鈴木裕斗（東京都市大学）,森下穂香（東京都市大学）,鈴木祐揮（東京都市大学）,根本雄介（東京都市大学）,任振威（東京都市大学）,岩尾徹（東京都市大学）

著者名(英語): Masahiro Takagi (Tokyo City University),Hiroto Suzuki (Tokyo City University),Honoka Morishita (Tokyo City University),Yuki Suzuki (Tokyo City University),Yusuke Nemoto (Tokyo City University),Zhenwei Ren (Tokyo City University),Toru Iwao (Tokyo City University)

キーワード: 真空アーク|陰極点|電子放出|3次元電磁熱流体シミュレーション|プラズマ|vacuum arc|cathode spot|electron emission|three-dimensional electromagnetic thermal fluid simulation|plasma

要約(日本語): 真空アークで発生する陰極点は，電流密度が高く，高速で動き回るという特徴があり，産業応用へ向けてシミュレーションによる陰極点の理論的な移動の予測が重要である。陰極点における高い電流密度を精度良く算出するため，本論文では，真空アークにおける陰極からのT-F（Thermo-Field）電子放出を考慮した3次元電磁熱流体解析を行った。T-F電子放出を考慮することにより，陰極温度がFeの融点である2000 K程度の場合においても，10^9.7 V/m 程度の電界が加わることにより熱電子放出の式よりも約100 倍大きい電流密度が計算され，高い電流密度の再現が可能となった。これにより陰極への入熱が増加し，多量の金属蒸気の発生と拡散により1500 m/s 程度の高速な陰極ジェットが生じた。以上より，真空アークシミュレーションの改善が達成された。

本誌掲載ページ: 61-62 p

原稿種別: 日本語

PDFファイルサイズ: 1,110 Kバイト