一般講演

1-001

鹿児島高専専攻科の技術者倫理科目における人権事例の一採り上げ

○中村 格（鹿児島工業高等専門学校）

現在，倫理委員会では技術者倫理事例集第3集（以下，第3集）WGを設置し，第3集の発刊を目指して準備を進めている。第3集は，高等教育機関での講義や企業での社員教育等で活用されることを想定して，事例が執筆されている。事例中，著者は「人権」に関する事例も執筆している。これは，2011（平成23）年に国際連合により「ビジネスと人権に関する指導原則」が策定されて以降，世界的に人権を保護，尊重する要請が高まっていることを踏まえたものである。著者は，所属先で担当する専攻科科目「技術者の社会的責任」において，第3集を教科書として使用する予定であり，人権事例を講義で先行して採り上げている。採り上げの一例として本稿で報告する。

1-002

福岡工業大学における再生可能エネルギーと蓄電をテーマとしたグローバル教育プログラム

○田島大輔・井上昌睦（福岡工業大学）

福岡工業大学工学部電気工学科では，低い大学院進学率の向上を目的として，2019年度から2023年度までの5年間，国際社会に対応できる能力を身に付けるためのプログラムを実施してきた。本稿では実施したプログラムの概要やスケジュール他，成果指標の一つとしていた大学院進学率の向上効果について調査した。その結果，グローバル教育プログラムを開始した2019年度は2017年度以前の水準に戻ってはいるものの，2020年度以降は増減を繰り返しながら徐々に内部進学率が向上していることが確認できた。

1-003

3次元回路設計学習システムを活用した学生実験の一検討

○大島心平・天野理音（小山工業高等専門学校）・羽山徹彩（長岡技術科学大学）

電磁界シミュレータを応用した3次元回路設計学習システムを用いた高周波回路設計に関する学生実験プログラムの一手法について提案する。

1-004

三相同期発電機の並行運転の遠隔実験装置

◎村井颯馬・上町俊幸・矢吹明紀（石川工業高等専門学校）・平良昂也・與那嶺尚弘（沖縄工業高等専門学校）

工学の学習において，実験による検証を座学の授業に取り入れたin situ実験は，体験を伴った学習ができることから有効とされている。電気機器の学習においてもin situ実験は有効であるが，電動機や発電機などの電気機器は大型・大重量で，教室に持ち運んで実験することは困難である。そこで，実験室の電気機器を遠隔操作で動作させ，in situ実験を可能とする遠隔操作型in situ実験装置を開発してきた。本研究では，三相同期発電機の並行運転の実験を対象とした遠隔操作型in situ実験装置を開発している。また，開発した装置を用いて，三相同期発電機の並行運転の遠隔実験が可能であることを確認している。

1-005

簡易な回路による逆バイアスダイオード温度センサの出力線形化

◎豊嶋奏多・小山英樹（兵庫教育大学）

ショットキーバリアダイオード（SBD）の逆方向電流は温度依存性が高く，一般的なSiダイオードよりも値が大きいため温度センサ教材への応用が可能である。しかし，その変化は指数関数的であるため変化を検出するような実験は行いやすいが，測定の実験をするためには線形化しなければならない。そこで，温度センサとして用いている逆方向SBDにダイオードを順方向接続することによって応答の線形化を試みた。その結果，10-43℃において1.52mV/℃，線形化誤差±2.8℃の線形性が確認され，逆方向電流の変化と比べると大きく線形性が改善されていた。

1-006

リニアモータの原理を学習するための教具の開発

◎馬場栄徳・小山英樹（兵庫教育大学）

平成29年告示の中学校学習指導要領では，技術・家庭科技術分野の内容「C エネルギー変換の技術」の（1）アにて，「電気，運動，熱の特性等の原理・法則と，エネルギーの変換や伝達等に関わる基礎的な技術の仕組み及び保守点検の必要性について理解すること」と定められており，電気エネルギーを運動エネルギーに変換するモータの原理を学習することは重要である。モータは用途に応じて様々な構造のものが用いられているが，近年注目されているモータとして，直線運動に用いられるリニアモータがある。そこで本研究では，リニアモータの原理を学習するための教具として，少ない部品点数で容易に製作できる教具の開発を行うこととした。

1-007

micro:bitを用いた環境計測プログラミング教材の制作

◎安田 開・木村尚仁（北海道科学大学）・渋谷俊彦（コズミック・ソフトワークス）

現代社会で一層必要とされるプログラミング教育のため，micro:bitとBME280を用いた温湿度・気圧センサを組み合わせた教材を作製しプログラミング講座を開催した。対象は小学5年生から中学3年生までの15名で，センサから取得したデータでLEDの色が変化するプログラムを体験してもらった。ねらいはモノづくりとプログラミングに触れる機会を提供し，日常生活や興味に繋げることにある。参加者全員が目標を達成したが，プログラミングの難易度やセンサとmicro:bitの結線に関する難しさが挙がった。アンケートでは14人が「とても楽しかった」との回答と同時に課題も挙がってきた。今後はプログラムの難易度や講義内容の最適化，異なる学年向けの講座の展開を目指す。

1-008

教育用双方向降圧コンバータの設計と評価

◎村松泰紀・藤田吾郎（芝浦工業大学）

太陽光発電システムなどの再生可能エネルギーにはエネルギーの技術が重要となる。エネルギーの授受に関して学生が学ぶためのモジュールの作成が本研究の目的である。zetaコンバータとsepicコンバータを組み合わせたzeta-sepicコンバータを作成する。そして，小型かつ容易に組み換えが可能なモジュール型電力系統実習装置を用いることにより，机上で様々な実験を効率よく行うことができる電力システムを扱う多くの電力関係技術者を育成手段として活用したいと考えている。

1-009

天体観測に用いた光のオブジェの製作

○四元照道（兵庫県立錦城高等学校）

K高校普通科定時制の有志の生徒で，地域貢献の行事として地元の人と生徒の活動ができる場として天体観測をおこなった。見学者が整列して並ぶことができるように列を設定し，その先頭がどこかを確認できるように，目印を付けたその場所に光のオブジェを設置した。光のオブジェは，望遠鏡を見る人が，スムーズに移動できるように工夫して設置した。光のオブジェは，眩しくなく，分かりやすいようなものを工夫して製作した。

1-010

グライター水銀整流器の開発と土原豊喜

○秋山 肇（福井工業高等専門学校）

大学・企業博物館を対象として2015年より実施している水銀整流器の保存状況に関する調査状況から，日本電池社（現GS Yuasa社）の開発・製造に係るGlaitor水銀整流器が相当数収蔵されていることが判明した。開発と事業経営を牽引した土原豊喜氏に焦点を当てて同整流器の沿革を改めて調査したところ，独自の開発・事業背景が浮き彫りになりつつある。約半世紀に亘る水銀整流器の技術史に於いて，技術開発と事業経営の複眼的視点から考察を試みたので報告する。併せて水銀という環境負荷の重い物質を含む電気機器の保存・修復に関する提言についても聴講各位のご批判を仰ぎたい。

1-011

回路設計における人工知能利用の一検討

○岡部 忠（東京都立産業技術研究センター）

生成系AIを電気・電子回路設計に応用する方法として，生成系AIの回路設計における事例研究と実証実験を実施した。本研究の目的は，生成系AIを電気・電子回路設計に活用するための枠組みと実践的な手法を提供することである。本研究の成果は，回路設計者の効率性と創造性の向上に寄与するとともに，生成系AIの工学分野への応用の可能性を広げるものと期待される。

1-012

画像認識とサーモグラフィを用いたはんだ付け実習支援ツールの開発

◎渡部秀崇（秋田工業高等専門学校）

画像認識とサーモグラフィによる温度情報の組み合わせに着目し，比較的安価に実現できる作業者の安全監視と技術向上を目的とした支援ツールの開発を行なった。支援ツールはパソコン，ステレオカメラ，タブレット取付型サーモグラフィで構築され，オープンソースの物体検出アルゴリズム YOLOv5 を用いてパソコンに表示される映像に対し画像認識を行う。開発したツールは2つのモードがあり，安全監視モードではサーモグラフィでの温度状況と作業者の危険な状態を検出されているのが確認でき，技術向上モードでははんだ付けを行っていることを検出し，基板の裏側の温度状況からはんだ付けのタイミングを知らせることができる。

1-013

産業用自律走行ロボット学習教材の試作

◎藤田優一郎・金井徳兼（神奈川工科大学）

近年建設業においても自動化建設機械の導入によって施工の自動化，高速化に取り組んでいる場面が多くみられ様々な産業においてロボットの導入が広がると考える。しかし，現場への導入が進む一方で企業内でのロボット教育などの場面において活用可能で導入が容易なロボット教材は少ないと考える。そこで今後の産業に対応した自律走行ロボットをテーマとした教材の試作を行う。本報告ではロボット競技大会の競技内容を題材とし，RaspberryPi，Python，SPIKE™を用いて課題攻略を行いながら教材ロボットの試作を行った。題材とした競技課題の攻略に必要な駆動系や移動障害物の回避に必要な画像処理部分の検討・試作について報告した。

1-014

外国語学部における中途退学者と卒業生の分類

○仲田知弘・浜 正樹（文京学院大学）

日本の大学進学率が上昇し続ける中で，学生の中途退学等を含めて，学生への支援が必要な状況になっている。そのような中で，先行研究では，学生の学期ごとの中途退学率を求めるため，高校生時や大学時の成績データ等とロジスティック回帰とX-means法で分析した。本学の外国語学部もまた，中途退学者が増えており，中途退学者と卒業生を判別することが求められている。そこで，本論文では，学生の成績データとロジスティック回帰モデルを用いて，文京学院大学外国語学部の中途退学者と卒業生を分類し，その結果を報告する。

1-015

モーション制御学習向け電車型実験機の開発

◎髙橋和加奈・白井空馬・嶋田直樹（石川工業高等専門学校）

本研究で提案するモーション制御の実験プログラムは，身近な経験と関連した電車における物理現象について学ぶ段階から，フィードバック制御による速度制御に至るまで，段階的な学習が可能になる。実験装置を電車型にすることで，電車に乗った際の実体験も加えて，加速度や遠心力，重力と電車の動きの関連性が比較的理解しやすいだけでなく，レイアウト変更によってさまざまな条件での実験を行うことができる。3Dプリンタを活用して開発した実験車両の遠隔制御や遠隔監視を行い，各種センサによって物理現象の測定を行うことで，制御工学だけでなく，物理やプログラミングなど工学全般への興味を初学者に持ってもらうことを目的としている。

1-016

視線入力装置のユーザビリティ向上を目的としたアプリケーションの開発とその初期評価

◎山田雄斗・戸高おとめ・細川頌介・森田京花・𠮷本史乃・渡邉茉衣・飯村伊智郎（熊本県立大学）

近年，重度重複障害児の意思表出手段として，視線入力装置が注目されている。しかし，既存の視線入力装置は，技術的な知識を有する人材が必要であることや，利用に関する情報が少ないことから，誰もが容易に利用できるとは言えない。そこで，本研究では視線入力装置のユーザビリティ向上を目的としたアプリケーションを開発した。また，実際に本研究で開発したアプリケーションを特別支援学校で導入し，システムユーザビリティスケールを用いた評価実験を行なった。評価実験の結果，システムユーザビリティスケールの数値が標準平均を上回っており，視線入力装置のユーザビリティ向上における開発したアプリケーションの有効性が確認できた。

1-017

機械学習を用いた配線材の重なり検出に関する検討

◎倉田浩希・矢澤翔大・新妻清純・黒岩 孝（日本大学）

電気電子実験の経験が乏しい場合，結線に関する知識を事前学習させたとしても，大抵の場合，口頭の説明だけでは理解しにくい事が多く，指導者自らが実地で結線を確認しながら指導を行う事になる。効率を上げるためには結線確認をロボット化する必要があるが，視覚的に配線材をたどる場合は，配線材と配線材の重なりを認識する必要がある。そこで本研究では，機械学習を用いて配線材の重なりを認識できるか検討を行う。

1-018

水車発電機固定子巻線の運転中部分放電診断への高調波電圧の影響

◎中村 信・倉石隆志・宮嵜 悟（電力中央研究所）

水車発電機の固定子巻線は，電気，機械，熱，及び環境の複合ストレスに長時間暴露されるため，例えば巻線表面の摩耗によるスロット放電等の異常現象が発生する。巻線の状態を診断するため，例えば，定期的に発電機を停止し，外部電源より巻線に電圧を印加し，部分放電信号を測定する手法が取られてきた。しかしながら，この発電機の停止中に診断する手法では，費用の面から高頻度に停止できないため突発的な異常の兆候を検知できない等の問題がある。そこで当所では，発電機の運転中に発生する部分放電を測定し，巻線の絶縁を診断する手法の実用化を検討している。本稿では，系統に接続された負荷で発生した高調波電圧が発電機電圧に重畳した場合，これが部分放電パターンに影響があることが分かったので，報告する。

1-019

大気電界を含めた狭域気象情報収集システムの開発

◎渡辺翔也・山本和男（中部大学）

我々の研究室では，落雷による事故を防ぐために，雷雲の接近を予測する研究を行っている。そこで，我々は大学内の温度，湿度，気圧，電界の情報を用いて雷雲の接近を予測するために，4つの気象情報を取得することのできる狭域気象情報収集システムの開発を行ったので報告する。狭域気象情報収集システムは大きく2つに分けられる。1つ目は，温湿度・気圧計測装置である。主に温湿度・気圧センサで気象情報を取得し，nRF24無線モジュールを用いて長距離送受信を行う。2つ目は，大気電界計測装置である。主にフィールドミル（電界計測装置）で大気電界の情報を取得し，MAGIC BEEという無線通信装置を用いて長距離送受信を行う。上記の装置から，実際に大学内の気象情報を取得し，雷雲接近予測の検証を進めていく予定である。

1-020

Boosted potential energy causing steady amplitude of ion vibration

○多田利春（無所属）

Steady amplitude of ion simple harmonic motion (SHM) were needed for temperature theorem that used variable frequency of SHM. In this paper, the method that steady amplitudes were established in finite electrical potential energy which took generally low slope was found out. This was that, repulsion that was generated by electron cloud of neighboring ion was added into resilience of SHM. Namely, the resilience was reinforced by electron repulsion. Hence, regardless of finite potential energy, with steady amplitudes, temperature theorem was established.

1-021

森林に近接した送電線の対地静電容量の近似計算 - 変分原理による上下界値計算法 -

○渡辺和夫（元フジクラ/元千葉大学/元芝浦工業大学）

森林に近接した架空送電線の対地間静電容量を求める問題が既に1927年のドイツ文献に報告されており，1942年の名著「静電場」にも紹介されている。それはSchwarz-Christoffel 変換を用いた等角写像を駆使した力作で，計算機が発達していない時代に驚くべき成果と言えるだろう。今回その問題を改めて見直した結果，同様の変換を用いて解が容易に求まり，その値の妥当性を簡略化された変分原理による上下界値計算により評価した。本報告ではその変分原理に基づく上下界計算による近似解析法の活用例を紹介する。

1-022

静電特性を活用した埃の可視化について

◎中山鴻志（神奈川工科大学）・大谷昌生（岩谷学園）・金井徳兼（神奈川工科大学）

埃の堆積量を可視化することは，埃の堆積による電気機器の故障や火災の予防につながると考える。本報告では，先行研究で提案された埃センサーについて，より埃の堆積しやすい3つのモデルを提案し，その効果を考察した。埃センサーでは，コンデンサ内での埃の空間占有率による静電容量の変化を利用し，堆積量を可視化することが可能である。堆積を促すため，流入面積を大きくする，極板に間隔を設ける，ファンを設けるという3モデルを提案した。今後はこれらモデルについてシミュレーションと実験を通して評価を行う。さらに，気温や湿度，無線通信での可視化による堆積量報告システムなどの検討を行っていきたい。

1-023

LiDARの深度情報を用いた小型ドローンの検出について

◎鈴木佑梧・矢澤翔大・新妻清純・黒岩 孝（日本大学）

著者らは，対象物までの深度情報を取得できるLiDAR（Light Detection and Ranging）を使用し，LiDARの前方でミニドローンが飛行する場合について，その飛行軌跡を推定できるか検討したが，ドローンによる撮影は対象物を見下ろすように行われるのが普通である。そこで本研究では，LiDARの上空を飛行するドローンを検出できるか検討を行う。

1-024

フェムト秒レーザー照射によるSiC表面周期構造形成過程のパルス分解観察

◎千種晃平・伏見勇人・岡田達也・富田卓朗（徳島大学）

走査型電子顕微鏡を用いてその場観察光学系を構築し，フェムト秒レーザー照射によって形成されるSiC表面周期構造の形成過程のその場観察を行った。レーザーパルスを0~3000パルスの範囲で125パルスごとに照射すると，レーザー波長に対して1/2未満の周期を持つ構造が形成された。さらに，形成された構造周期とパルス積重数の関係性を調べるため，SEM像に対して高速フーリエ変換，モーメント解析を行った。解析結果から，パルス積重数が増加すると平均構造周期は小さくなる傾向があるという結果が得られた。また，偏光方向を90度回転させることで電界方向を90度回転させて，同様の実験を行った。

1-025

照明光に応じて変色してみえるガラスの色彩現象の解析

◎栗田将太郎・佐野勇司（東洋大学）

照明光源に応じて見える色が変化するガラスと照明光源の光学特性を測定することにより，変色して見える原因を解析した。変色するガラスへの入射光の透過比と反射比の分光特性を測定した結果，570～600nm付近の橙色から黄色光を透過比0.1～0.2に吸収し，740nm付近の赤色光にも吸収が見られた。測定したガラスには酸化ネオジムが配合されている可能性が高い。光吸収による拡散反射光の変化に起因して，見える色が変化する可能性がある。蛍光灯とLED電球の照明光では，光吸収波長域の拡散反射が減衰して赤色感と明るさ感が著しく低下して青色感が優位になると考える。白熱電球においては吸収波長域によりY刺激値の低下と赤色感の増加が生じたと考える。

1-026

監視カメラの適応型HDRシステム化に向けた諧調補正方式と回路の提案

○韓 奧・佐野勇司（東洋大学）

小型カメラ素子を用いた小規模で簡易な監視システムにおける黒潰れと白飛びの映像劣化を解消することを目標に，カメラに実装できる小規模な適応型HDRシステムを提案した。本発表では白飛びと黒潰れを同時に補正できる諧調変換式を提案し，画像の平均輝度，黒潰れおよび白飛びのそれぞれ割合の検出値に応じて2種類のべき指数値制御により，実現できることを示した。また，諧調変換式を小規模アナログ回路で実現できる回路ブロックも提案した。今後は，本HDRシステムを試作して，動作を確認する。

1-027

赤色蛍光シートの日射強度特性及び温度特性

◎水野航志・平田陽一（公立諏訪東京理科大学）

現在，植物生産の効率化を目的として，植物成長の鍵となる光合成に着目した製品が利用されている。本研究は，その中の1つである蛍光染料Lumogen F red305を添加した赤色蛍光シ－トの蛍光・吸光の日射強度特性及び温度特性を報告する。ポリマー光ファイバーを用いた先行研究で，染料の蛍光強度は温度上昇により低下するという温度特性が確認されている。本研究は10月下旬～11月上旬（6:00～18:00）の期間，シート透過光スペクトル，表面温度，日射強度の測定を行い，計10日間の晴天日のデータを選択し，集計した。結果，温度による蛍光・吸光への影響は見られず，日射強度300W/m²以上の領域で蛍光の飽和（約5 W/m²），また，吸光から蛍光への変換率が約50％以下になることが確認された。

1-028

実験動物用商用周波磁界ばく露システムの開発

○高橋正行・西村 泉（電力中央研究所）・戸田年彦（ジェー・エー・シー）・門馬修一（テクノ電気工業）

ヒトの商用周波磁界へのばく露と小児白血病発症との関連性が疫学研究によって指摘されてきたが，その因果関係は明確ではなく，科学的知見の蓄積が求められている。本研究では，実験小動物を用いて磁界影響を評価するためのばく露システムを開発した。1辺500 mmの立方空間内で飼育するマウスに対し50 Hz正弦波磁界を一様にばく露するため，矩形ボビン4個を縦方向に重ねたメリット型コイルを作製した。コイルは，マウスへの放熱影響を排除して長期連続ばく露を可能とするため，水冷型とした。このコイルに50 Aの電流を入力することで，中心部の飼育空間に5 mT（rms）の一様磁界（目標値±5%以内）を長期間，安定して発生できることを確認した。

1-029

ヒト神経スフェロイドを用いた商用周波強磁界に対する神経刺激応答の評価

○齋藤淳史・椎名健雄（電力中央研究所）・関場陽一（電力計算センター）

時間変化する低周波帯（主に1 Hz～100 kHz）の強磁界は，体内に誘導される電界を介して神経系を電気的に刺激する。この「刺激作用」は，低周波電磁界が人体に及ぼす確立された生体作用の1つとして人体防護ガイドラインの生物学的根拠となっているが，その閾値には科学的な不確かさが含まれており，更なる知見の蓄積が望まれている。そこで我々は，商用周波磁界に対する中枢神経系への刺激作用の閾値を精密に評価するため，ヒトiPS細胞由来神経細胞より作製した3次元状の培養神経回路網（ヒト神経スフェロイド）に50 Hz正弦波，300 mT（実効値）の強磁界をばく露し，神経活動（Ca振動）に変化が生じるばく露量を推定した。

1-030

高圧直流送電線から発生する直流磁界の測定について

◎川辺史明・南 典宏・高田雄史・大久保千代次（電気安全環境研究所）

電磁界情報センターは，電磁界に関する一般市民の不安を解消するために，電磁界に関する科学的な情報を分かりやすく伝えるための様々な活動を実施している。近年，国内では，地域間連系設備の送電容量を増強する目的として，高圧直流送電線の新設や増強が行われ，欧州においても増加しているため，直流送電線から発生する磁界（直流磁界）による健康影響について一般市民の関心が高まることが予想される。直流磁界測定に関する報告は国内では限られているため，今回国内全ての直流送電線で直流磁界測定を行った。測定結果は，国際非電離放射線防護委員会（ICNIRP）の一般公衆へのばく露制限値400mTに比べ十分低く，地磁気とほぼ同程度であった。

1-031

陸上交通システムの車両が走行時に外側に放射する磁界の測定に関する基礎検討

◎三好正太・工藤 希・長谷川智紀（交通安全環境研究所）

陸上交通システムが走行中に外側に放射する磁界については，測定法が確立している自動車を除く交通システムについて，走行状態において車外に放射する磁界を安全に測定する方法の確立，並びに磁界の実態把握が課題となっている。本研究では，Schelkunoffの等価定理を用いた，磁界センサを仮設可能な位置における測定と遠方磁界の推定に基づく磁界測定手法の理論的検討を行った結果を報告する。鉄道車両の表面を取り囲む測定面を設定し，鉄道車両の表面上の磁界測定により，車両の表面から離れた位置における磁界を推定することが，理論上可能であることが確かめられた。一方で，磁界センサを設置可能な測定位置と，その測定位置の制限による磁界推定結果の精度への影響を，電磁界シミュレーション及び実験により検討する必要があることも明らかになった。

1-032

独立成分分析による電磁雑音波形抽出の基礎検討

○石上 忍・相澤 舞・川又 憲（東北学院大学）・髙橋直央（産業技術総合研究所）

様々な成分を含む電磁雑音から特定の雑音波形を抽出する技術として，独立成分分析（ICA: Independent Component Analysis）に着目し，検討が行われている（1）。本稿では，波形抽出精度向上を目的として，ICAの前処理で行われる主成分分析（PCA: Principal Component Analysis）の効果を確認するための，2つの異なる波形を4つの受信信号より抽出する実証実験を行った結果を報告する。

1-033

数MHzの交流磁化過程測定装置の開発（Ⅱ）

◎田中大暁・萬年智介・磯部高範・喜多英治・柳原英人（筑波大学）

高周波・大振幅の交流磁化曲線の計測システムの実現を目指し，YIG試料による装置の較正および，計測の一例としてニッケル球の測定を行った。1.2 MHzおよび4.9 MHzの2つの周波数でNi球の測定を行い，渦電流による磁化曲線の変化を測定した。

1-034

5G周波帯の電波を利用した発展型マルチスタティックレーダの基礎検討

◎牛丸裕貴・髙橋颯大・五箇繁善（東京都立大学）

デジタルツインへの社会的要求の高まりから，広範囲かつ高精度なセンシング技術が求められている。また，次世代（6G）以降では搬送波の高周波化により，オーバーラッピングといわれる基地局配置とフェーズドアレイアンテナの使用が一般的になると予想される。そこで本発表では，複数基地局をレーダアンテナとして活用して空間内の情報をセンシングする発展型マルチスタティックレーダの提案とその基礎検討を行った。全てのアンテナからの放射電波を計測に用いる事が出来るため，従来と比較して情報量がアンテナ台数分増加できる点が優位点となる。本報告では，電波暗室内で4.9GHz（Sub6周波数帯）の搬送波を用いた基礎的実験により提案の有効性を示した。

1-035

電気計測器の校正手法の検討と不確かさ評価

◎倉持幸佑・佐々木正史（東京都立産業技術研究センター）

近年，自動車業界のIATF規格において計測器のJCSS校正が要求され，計測の信頼性がより重要視されてきている。電装部品やEVの開発・製造に用いられる電圧計や電流計もその例外ではない。JCSS校正は，不確かさが伴った校正結果が必須である。したがって，そのための不確かさ評価が求められる。そこで，電気計測器の校正にかかわる校正手法や不確かさ評価，不確かさの低減を実施した。不確かさの低減については，計測器の周囲温度などによって測定回路網に発生する熱起電力に着目した。熱起電力は，直流電圧の校正を行うときに影響する不確かさ要因となり，実験による影響量の測定とその低減方法の検討を行ったので報告する。

1-036

トランス絶縁型アナログ信号センシングの波形整形回路の検討

◎西嶋 潤・桑原 崇・明星慶洋・内田 雄（三菱電機）

産業用途の制御・監視機器で使用されるアナログ信号センシング装置は，外乱による障害を避けるため，絶縁の措置が必要となる。本稿のトランス絶縁型アナログ信号センシングでは，トランスの小型化のためパルストランスをスイッチング駆動する手法を採用している。ただし，本手法では，スイッチ切断時の逆起電力により生じるバックスイング波形が課題となる。上記の波形を収束させるため，インダクタとキャパシタ，抵抗の各1素子で構成したLCR波形整形回路を設けている。この波形整形回路について，特にキャパシタと抵抗の定数に着目し，それらの値を変化させることでバックスイング波形の収束時間と電圧の下限を制御可能であることを確認した。

1-037

ナノ秒パルスレーザを用いた電界誘起第二高調波発生法に基づく電界分布の遠隔計測

◎佐藤丈尚・十亀正考・佐藤正寛・藤井 隆（東京大学）・大石祐嗣（電力中央研究所）・熊田亜紀子（東京大学）

非接触・非侵襲かつ高感度の電界計測法として，電界誘起第二高調波発生法が注目されている。従来の研究では，主に時間分解能が高いフェムト秒レーザが用いられてきたが，レーザ強度が大きいためにフィラメンテーションと呼ばれる現象が発生し，偏光特性や集光特性が変化することが報告されている。また，これまで主に電界との離隔距離が1 m以下で計測が行われてきたが，例えば500 kV送電線においては11 m離れて作業することが推奨されており，離隔距離の拡大が望まれる。本研究では，小型で安価なナノ秒レーザを用い，光源と計測対象電界との離隔距離を5 mとして計測を行った。レーザ光路に沿った電界分布を光路に沿った信号分布から最大値における誤差6%以内で復元することに成功した。

1-038

2CHコロナ帯電電位測定による模擬塗膜層間剝離の検出

◎平 虎太郎・杉本俊之（山形大学）・最上智史（春日電機）

橋梁や鉄塔などの塗装されたインフラの劣化を判断するために，目視検査が行われているが，層間剝離のような塗膜深層部の欠陥を判断することは困難である。そこで，本研究では測定対象物に負イオンを供給する際に使用するコロナ放電を用いたコロナ帯電装置と供給された電荷の移動する様子を観察する2台の表面電位計を用いた2CHコロナ帯電電位測定により，塗膜の層間剝離状態を模擬したサンプルの帯電特性を調査した。コロナ帯電中における2CH間の電位差がなくなることから，塗膜の層間剝離を検出できる可能性が示唆された。

1-039

コロナ放電を用いた高抵抗サンプルの非接触体積抵抗率測定

◎加藤詢平・杉本俊之（山形大学）

コロナ放電を用いて高抵抗サンプルの体積抵抗率を非接触で測定するために，2つの針対グリッド電極からなるコロナ帯電装置および除電装置と電流計で構成される測定方法を開発した。板状の被測定物を非接触で挟むように設置し，被測定物にかかる電圧Vgと流れる電流Iを測定する。測定結果から計算された抵抗値Rm（=Vg/I）は被測定物の体積抵抗率Rvに依存する値となる。体積抵抗率の異なるシート状のサンプルを用いて，本測定法の較正を行うため，RvとRmの関係を調べ，体積抵抗率が108～1012Ωcmの領域で測定感度が高いことが分かり，SiCなどの高抵抗半導体ウエハの測定も可能であることを明らかにした。

1-040

光電流センサの高周波特性評価

○高橋正雄（東芝インフラシステムズ）

光電流センサは，HVDCをはじめ，高電圧・大電流測定を中心に各所で適用されている。周波数特性にも優れ，直流から高周波まで平坦な特性を持っていることから，様々な応用が期待されるが，kHz以上での特性の正確な評価手法が確立されていなかったので，この手法を提案する。

1-041

温度差がある時の歪ゲージの高感度・高精度測定

◎山本実奈・神田昌枝・山口作太郎（中部大学）

材料歪の見積もりは，機器・装置設計において極めて重要であり，ほぼ全ての機器で歪測定が行われる。一方，歪測定は歪ゲージの抵抗変化によって行われるが，抵抗変化は微小であり，アナログ差分回路により非荷重時の歪ゲージ電圧をゼロ設定し，電圧計の感度を上げて高精度測定を行っている。前回の発表でアナログ差分回路を変更することによって，感度が4倍上がることを報告した。一方，常温とは異なる温度での測定では，通常のブリッジ回路ではなく三線式ブリッジ回路を用いることで，計測線の温度変化の影響を低減している。このため，本発表では，温度変化のある環境での新回路の出力電圧の安定性について従来の方式との違いを測定し，比較し高精度計測の評価を行う。

1-042

金属酸化物薄膜を有したアルミナ表面の帯電評価

○小倉暁雄・片桐創一・姚 遠昭・野木広光・蓮沼 隆（筑波大学）

真空中の固体絶縁物に高電圧が印加されると陰極三重点に電界が集中し，電子が電界放出される。その後，絶縁体表面の正帯電が進み，沿面なだれ放電が発生すると考えられている。絶縁体表面に金属酸化物膜を形成し，帯電除去の効果について検討した。アルミナ基板上に膜厚10 nmのTiNを成膜した後，酸素雰囲気中でベーキングし，金属酸化物薄膜（TiO₂）とした。ランプ電圧を印加した時の電流・表面電位を測定した。TiO₂コーティングしていないサンプルの場合，微小放電により表面電位が増加し続けるのに対し，TiO₂コーティングしたサンプルの場合は微小放電により瞬間的に表面電位は増加するが，その後除電され表面帯電が除去されることを確認した。

1-043

空間電荷が空気ギャップ中の放電に与える影響

◎近藤一哉・遠藤和樹・三宅弘晃・田中康寛（東京都市大学）

インバータ駆動モータ等の電気機器にとって部分放電開始電圧を把握することは電気絶縁設計をする上で非常に重要であり，この部分放電開始電圧は絶縁材料中に空間電荷が蓄積することによって低下するとしばしば指摘されている。そこで，本論文では，電子線照射により絶縁材料中に空間電荷を蓄積させ，この照射材料に対して極性の異なる直流電圧を空気ギャップを介して印加し，放電開始電界の変化に着目した。その結果，正電圧印加時は表面電位が低いほど，放電開始電界が低電界側に推移し，負電圧印加時には高電界側に推移する結果が得られた。この要因として，正電圧印加時にはギャップ間で電界強調を引き起こし，一方，負電圧印加時には電界緩和を起こしてるためであると考えられ，空間電荷蓄積は放電現象に影響を及ぼしていることが実証された。

1-044

TEVセンサ信号の周波数における電界強度の影響

◎石田陽太郎・岡田 翔・上野秀樹（兵庫県立大学）・牟田神東達也（かんでんエンジニアリング）

電力設備の劣化をTEVセンサで検知することを目的にTEV信号の周波数について調査を行った。設備内の部分放電検知手法のTEVセンサは設備への取り付けが容易であるため注目されている。本研究では放電によって異なる電界強度のTEV信号の周波数への影響を調査した。針平板電極で気中放電，さらにエポキシ樹脂試料を用いてボイド放電を発生させた。その際のTEV信号と電磁波をそれぞれTEVセンサとアンテナで観測した。その結果，TEV信号は気中，ボイド放電において500 ～ 600 MHzに強い信号が見られた。また，電磁波は気中放電では500 MHz，ボイド放電では900 MHzまで信号が見られた。

1-045

フェムト秒パルスレーザを用いた電界誘起第二高調波発生による直流グローコロナの電界測定

◎十亀正考・佐藤正寛・藤井 隆・熊田亜紀子（東京大学）

非侵襲・非接触な電界計測手法として，非線形光学効果を利用した電界誘起第二高調波発生（E-FISHG）に基づく手法が注目されている。これまで本手法により各種放電プラズマ中で電界計測がなされてきたが，計測精度に関する議論は十分ではない。本報告ではE-FISHG法の計測精度を議論するため，直流電圧を針平板電極に印加して生じたラプラス電界やグローコロナ中において，針電極に対するレーザの高さを変えてSHG信号分布を光軸に沿って取得し，我々が開発した電界推定手法により2次元電界分布を得た。この測定結果と，ラプラス場におけるシミュレーションによる計算結果，グローコロナにおいてはレーザトリガ法の計測結果との比較を行ったところ，電界強度最大値における誤差はラプラス場においては14%，グローコロナ中では11%以内となった。

1-046

裏面照射金薄膜光電陰極による電子放出

○八田章光・大塩亮太・長田愛都（高知工科大学）・スクマ ワイユフィットリアーニ（九州大学）

ナノ膜厚の金薄膜を裏面からキセノンエキシマ紫外光源で励起する光電陰極を利用し，大気圧放電プラズマの生成に応用する。大気圧の空気中など，ガス中では長時間安定に電子放出するが，真空中では時間とともに急激に電流が低下することが確認された。電子放出の経時劣化の要因を調べ，長時間安定な光電子放出の実現を目指す。

1-047

狭ギャップ短パルス大気圧非平衡プラズマの生成に及ぼす印加電圧極性の影響

○中野俊樹・北嶋 武（防衛大学校）

狭ギャップ短パルス大気圧非平衡プラズマの生成に及ぼす印加電圧極性の影響について検討した。プラズマはステンレスチューブと白金メッシュで構成された間隔10^-5 mの狭ギャップ電極系にO₂混合率5 %のHeガスを流量350 sccmで供給し，パルス幅100 nsのパルス電圧を繰り返し周波数10 kHzで印加して生成した。白金メッシュを基準としてステンレスチューブに正または負のパルス電圧を印加して，プラズマ生成に及ぼす印加電圧極性の影響を調べた。正のパルス電圧によるプラズマ生成では，負の場合に比べて絶縁破壊時の電極間電圧および絶縁破壊からプラズマが形成されるまでの電極間電圧の絶対値の低下幅が増加することがわかった。

1-048

接地対向衝突物体の有無に対する大気圧低温アルゴンプラズマジェットの電界依存性

◎岡本崚汰・稲田優貴・前山光明（埼玉大学）

大気圧低温プラズマジェットは人体に照射可能であり，癌治療や滅菌効果等の医療効果を持つ特徴から，医療応用に向けた研究が広く行われている。そこで，医療効果や活性種の生成過程のメカニズムを詳細に検討するために，様々な条件下でのプラズマパラメータの測定を行う必要がある。特に対象物近傍におけるプラズマの挙動を観測することは，生体との相互作用を最適化するうえで必要不可欠である。そのため，本研究では窒素強度比法を用いて，アルゴンプラズマジェットが対象物に衝突する際の電界を測定し，対象物がプラズマに与える影響を考察した。

1-049

AIによる部分放電発生源識別器に関する一検討

○中村勇介・松本直也・伴野幸造（東芝インフラシステムズ）

筆者らは，絶縁診断の高度化のためΦ-q-nパターンから部分放電（Partial discharge: PD）の発生源を識別するAIを開発している。本稿においては，AIによるPD発生源識別器に関して，そのロバスト性を調査した。その結果，AIによるPD発生源識別器はロバスト性が低く，ある電極系のPDを学習させるときは，様々な印加電圧で学習させることが有効であることがわかった

1-050

ケーブル劣化位置標定技術の導入

◎中曽哲史・水野俊介（JFEスチール）

ドイツのMegger社が開発したケーブル劣化位置標定技術を国内ケーブルに初めて適用した事例について報告する。老朽化したXLPEケーブルを診断したところ，試験器側から312m付近で部分放電が観測された。送電停止措置をとり，XLPEケーブルの劣化による電気事故を未然に防止できた。

1-051

電束密度センサによる部分放電検出の基礎的検討

◎西村凌汰・岡田 翔・上野秀樹（兵庫県立大学）

部分放電（PD）を絶縁破壊の前駆現象として初期の段階に検知することは，電力機器等の欠陥や異常の検出，運転時における信頼性の評価に役立つ。本稿では電束密度の時間変化率を測定する電束密度センサを用いることでPDを検知することを目的に，PD電流とセンサの信号を測定し比較・検討した。実験方法として，針対銅電極を用い，針電極側を高電圧側として負極性パルス電圧を印加した。そして実験結果より，PD電流信号にどうきして電束密度センサでも信号が得られた。したがって電束密度センサで放電の検出が可能であることがわかり，PD電流ピーク値と電束密度センサの出力に正の相関があることもわかった。

1-052

高圧回転機固定子コイルで発生する部分放電の測定と周波数依存性

◎牧谷拓朗・セーナーナヤカシャシカ（埼玉大学）・山納 康（埼玉大学/筑波大学）・櫻井 登・大石和城（明電舎）

回転電動機も高電圧・高周波で稼働されるようになり，固定子コイル端部の電解緩和システムにおいて低周波では見られなかった電界集中や発熱現象が報告されている。本稿では，実機の発熱と部分放電による劣化を模擬したサンプルでの放電パターンの分類と部分放電特性の周波数依存性について測定を行った。その結果，8 kVrms-1000 Hzの正弦波電圧印加時の部分放電パターンは，商用周波での放電パターンの分類と照合すると，内部層間剥離と内部ボイド，電界緩和層の異常が混合したものとなった。また，8 kVrmsを一定として，200 Hz，400 Hz，800 Hz，1000 Hzで発生した部分放電の1秒あたりの回数と平均電荷量を求めると，周波数の増加に伴って放電回数は線形増加であり，平均放電電荷量はほぼ一定となった。

1-053

真空コンデンサを使用した部分放電測定技術（欠陥モードと部分放電パターンに関する検討）

◎櫻井 登・大石和城（明電舎）・牧谷拓朗・セーナーナヤカシャシカ（埼玉大学）・山納 康（埼玉大学/筑波大学）

従来の部分放電（以下PD）測定装置は主に商用周波数の交流電圧を印加する高電圧機器の絶縁劣化診断を対象としている。しかし近年は高効率運転を目的としてインバータ駆動による機器の高周波高電圧化が進んでおり，それに対応した絶縁劣化診断装置が求められる。本報告では1kHz程度までの基本周波数でも測定可能なPD測定装置の検討を行い，結合コンデンサに25pFの真空コンデンサを使用し4種類の欠陥モデルに最大8kVrms-1kHz正弦波を印加した場合のPD測定を行った。その結果，1kHz程度までの基本周波数に対して各欠陥モードのPDを検出することができた。さらに市販のPD測定装置を使用して欠陥モデルに8kVrms-50Hz正弦波を印加した場合と比較すると，両者の出力PDパターン波形に共通の特徴が見られた。

1-054

多層プリント基板の沿面構造における放電特性

○髙木謙一郎・髙橋芳光（SOKEN）・徳舛 彰（デンソー）

近年の電動車駆動システムの高電圧化の傾向に伴い，絶縁性能の保証がより一層重要になっている。モータを駆動するインバータにおいては，制御用プリント基板の高電圧部の絶縁のため，沿面絶縁部（沿面距離）を確保する必要がある。本稿では，プリント基板の沿面絶縁部において，放電が発生する箇所を明らかにするため，実測による評価を行った。評価の結果，電極端部形状が直線（電極の離間距離が最小）である箇所ではなく，直角である箇所で放電が発生することを示唆する結果を得た。更に，直角部に沿面距離と同等のR形状を持たせ電界緩和することで，直角部での絶縁の律速が解消され，放電開始電圧が向上することを示した。

1-055

壁面設置型部分放電センサを用いた部分放電に関する基礎的検討

◎樋口瑞樹・中山めぐみ・岡田 翔・上野秀樹（兵庫県立大学）

近年では機器の劣化状態を把握することで，設備の維持管理に対する計画的な取り組みや重大事故の未然防止が図れることから，劣化診断技術に対する期待が高まっている。絶縁破壊の前駆現象として発生する部分放電（PD）を，早期検知することで設備の劣化状態を段階的に識別可能にすることは重要であると考えられる。検知方法の中でも壁面設置型部分放電センサは，設備停止の必要がなく，容易に設置できるという点で注目されている。発表ではセンサを用いて，部分放電時に得られるセンサ信号の解析を行った結果について報告する。

1-056

塩化ナトリウム水溶液中キャビテーションプラズマ発生における電極ギャップ長の影響

◎阿部光希・鎌田在希・中原健太・岡田 翔・岡 好浩・上野秀樹（兵庫県立大学）

キャビテーションプラズマ法は，減圧沸騰現象を用いて液中に大量の気泡を発生させ，短パルス高電圧を印加することで効率よく低温プラズマを生成する手法である。しかし，高導電率溶液中ではプラズマ生成が困難であることや，電極消耗によるギャップ長の変化によってプラズマの生成に影響を与えることが課題となっている。そこで本研究では，導電率を調整した塩化ナトリウム水溶液中での電極ギャップ長がプラズマの発生に与える影響について調査した。プラズマ発生率は，ギャップ長1.5 mmにおいて発生率は約4.8 %だが，ギャップ長が短くなるにつれて，発生率は上昇し，ギャップ長0.5 mmのとき約85 %に達した。

1-057

球雷放電を用いた水処理への電極表面状態の影響

◎宿谷佳介・渋谷侑平・稲田優貴・前山光明（埼玉大学）

活性種であるOHラジカルを高密度，長時間生成可能な球雷放電を利用した水処理について，電極材料の処理溶液中での参加など表面状態が水処理分解性能に及ぼす影響を実験的に検討した結果を報告する。

1-058

キャビテーションプラズマ処理水中のOHラジカル生成に及ぼす放電電極材質の影響

◎川野宏太朗・岡 好浩（兵庫県立大学）

液中プラズマの一種であるキャビテーションプラズマにより処理されたキャビテーションプラズマ処理水には過酸化水素および放電電極に起因する金属ナノ粒子・イオンが含まれている。これまでに，化学プローブ法により，キャビテーションプラズマ処理水においてOHラジカルが生成することが確認されているが，金属成分の影響は明らかになっていない。今回，WおよびFe電極を用いて処理水を作製し，化学プローブ法により試薬の蛍光強度からOHラジカル生成量の経時変化を調査した。3h後の蛍光強度は，Wを含む処理水のとき1500であるのに対して，Feのとき3700であった。Feを含む処理水のOH生成量増加はフェントン反応の影響ではないかと考えられる。

1-059

マイクロバブル発生器を用いたプラズマ/オゾン併用水処理に関する研究

◎坂本琉成・竹内 希・全 俊豪（東京工業大学）

持続可能な社会の構築に向けて，水資源を有効に再利用するための水処理技術の発展が求められている。難分解性有機物を含む排水の処理にはOHラジカルを用いた処理法である促進酸化処理（Advanced Oxidation Process: AOP）が有効である。本研究で扱うプラズマ/オゾン併用法は，プラズマにより生成される過酸化水素（H2O2）と，バリア放電で生成されるオゾン（O3）を組み合わせたO3/H2O2法を用いたAOPであり，電気エネルギーのみでの駆動が可能な方式である。本稿では，オゾン利用率向上に向けて，従来の散気管に代わりマイクロバブル発生器を用いた際のオゾン利用率，処理効率，処理速度への影響について調査した。その結果，オゾン利用率が向上し処理速度が速くなることが確認された。

1-060

NaCl水溶液中キャビテーションプラズマに及ぼすローター回転数及び印加電圧の影響

○鎌田在希（兵庫県立大学）

キャビテーションプラズマとは，減圧沸騰現象を用いて液中に微小気泡を大量に発生させることで，効率的にプラズマの生成が可能である。ローター回転数に依存する気泡の量や移動速度は放電開始電圧に影響を及ぼし，結果としてプラズマ発生率の増減にも大きく関与する。本報告では，プラズマ発生率に及ぼすローター回転数及び印加電圧の影響について調査した結果について述べる。回転数Sr = 4800 rpmのときに注目すると，印加電圧Vp = 2 kVのときプラズマ発生率は0.7 %であった。プラズマ発生率は指数関数的に増加し，Vp = 5 kVのとき48 %に達した。また，すべてのVpでプラズマ発生率はSr = 4800 rpmのときに最大値を取った。

1-061

液中プラズマ放電現象による海洋マイクロプラスチック分解に向けた検討

◎岩井光太・小杉篤司・佐藤宣夫（千葉工業大学）

地球環境問題の1つとして，海洋マイクロプラスチック汚染による生態系への影響が議論されている。これらの対策については，地球規模での課題と認識されつつも，海洋マイクロプラスチックを物理的に分解する手法は未確立である。本報告では，液中プラズマの水処理応用技術に注目する。ガラス製容器にイオン交換水（400 mL）を満たして，マイクロプラスチックを混ぜ，プラズマ放電現象を発生させる。マイクロプラスチックの分解状況の確認手段として，キセノンランプからの光を分光器に入射し，水溶液に照射させ，透過光強度を光検出器を用いて計測し，その透過光強度によるスペクトルの変化から分解についての考証する。

1-062

交流電圧印加による真空中固体絶縁物上の正帯電形成過程

杉浦拓真・◎窪田愛斗・小島寛樹（名古屋大学）・道念大樹・山口信一（三菱電機）・早川直樹（名古屋大学）

真空バルブ内部では電界分布の違いから異なるメカニズムで帯電が形成され，交流コンディショニング過程に影響を及ぼす可能性がある。電界が垂直に入射する電極系（電界垂直型）の場合，負極性電圧ピークで発光を伴う電子放出が生じ，負帯電の形成後に印加電圧の低下とともに 2 次電子なだれ（SEEA）が発生することが明らかになっている。一方，電界が平行に入射する場合（電界平行型）は，2 次電子放出による正帯電が主に形成されることが知られているが，その形成過程は十分には明らかではない。そこで本研究では，電界平行型における正帯電形成メカニズムについて高速度ビデオカメラでの観測と表面電位測定を組み合わせて検討した。その結果，電界平行型では電圧ピーク時にSEEAが発生し正帯電が形成されることを示唆した。

1-063

マイクロ波プラズマを用いた真空中における帯電制御技術の検討

○小辻秀幸・横須賀俊之（日立製作所）・川野 源（日立ハイテク）

電子顕微鏡（SEM）は，電子源や電界レンズ，ウェハステージの静電チャックなど高電圧となる多数の部品で構成されている。装置内部では撮像に用いる電子線の照射によるウェハ帯電が引き起こす像障害や静電破壊，高電圧部品においては長期課電に伴う帯電が引き起こす絶縁破壊など帯電起因の障害が課題となっている。上記課題に対して，プラズマによる除電，帯電制御手法について検討した。本研究では，帯電が課題となる直流高電圧機器向けの帯電制御技術の開発を目的として，プラズマ源に金属製のノズルを組合せることでプラズマ中の荷電粒子に対する外部電界の影響を制御するとともに，プラズマ源のバイアス電圧制御による帯電制御手法を検討した。

1-064

ナノ粒子生成用タンデム型変調熱プラズマの反応チャンバ内挿入フランジの巻込みガス流への影響

◎岡野里桜・彭 井謙・田中伶郎・田中康規・中野裕介・石島達夫（金沢大学）・末安志織・渡邉 周・中村圭太郎（日清製粉グループ本社）

タンデム型変調誘導熱プラズマ（Tandem-MITP）は，短時間かつ大量のナノ粒子生成を実現する熱流動場を生成する。この熱流動場は熱プラズマ変調とそれによって誘起される低温巻込み流により，数 msオーダで大きく時空間変動する。低温巻込み流はトーチ直下で径方向内向きに流入し，周囲の原料蒸発蒸気を急冷し過飽和とすることでナノ粒子核が大量に生成される。本報では，巻込みガス流の拡大・促進のために，Tandem-MITP下流の反応チャンバ領域への付加フランジ挿入の影響をガス温度およびナノ粒子数密度分布の数値解析結果から検討した。計算結果から，チャンバ領域に付加フランジを挿入し，さらにその数を増加させることで，フランジ直下で巻込み流が生じ，核生成が促進されることでナノ粒子生成量が飛躍的に向上できることが示唆された。

1-065

タンデム型Ar変調誘導熱プラズマによるH2ガス導入を考慮したSiナノ粒子生成数値解析モデル構築

◎田中伶郎（金沢大学）

本研究室では，これまでにタンデム型変調誘熱プラズマを用いたSiナノ材料大量生成法を開発している。筆者らは，従来のシースガスArに加えてH₂を導入することで，生成されるSi系ナノ材料の平均粒径を小さくできること，還元作用により酸素含有量を制御できることを見出している。本報では，シースガスAr90 L/minに加えH₂0.25 L/minを混合導入した数値解析モデルを構築し，同モデルを用いて下段コイル電流変調度SCL_lower（＝最小電流/最大電流）を0%，40%，80%，に変更した時の数値解析を行い，得られたガス温度分布，ナノ粒子の数密度分布からSiナノ材料生成への影響を検討した。

1-066

吹付けレーストラック型誘導熱プラズマ装置における基板上線状プラズマに対する直上Ar/N₂ガス流量比の検討

◎宮本 匠・不破知哉・田中康規・中野裕介・石島達夫（金沢大学）・幸本徹哉・川浦 廣（シーヴィーリサーチ）

筆者らは熱プラズマによる大面積かつ高速表面改質を目指し，「吹付けレーストラック型ICTP装置」を新開発している。トーチ中央部からのAr/N₂ガス流量比を変更し，基板ホルダ1 mmにおいて分光観測を行い，長手方向のN原子スペクトル強度分布を比較した。N₂濃度を増加させると，N原子スペクトルは一様性を維持したまま強度は大きくなった。N原子スペクトル強度が増加した理由は，本実験範囲のN₂濃度増加に対しては，基板線状プラズマでは電子温度がある程度維持されたまま，濃度の高くなったN₂をより多く解離し，より多くのN原子が生じたためと考えられる。

1-067

Dependence of Gap Length between Upper and Lower Coils with Gas Injection on Nanoparticles Synthesis by Tandem-Modulated Induction Thermal Plasma

◎JINGQIAN Peng・岡野里桜・田中伶郎・田中康規・中野裕介・石島達夫（金沢大学）・Shiori Sueyasu・Shu Watanabe・Keitaro Nakamura（Nisshin Seifun Group Inc.）

To produce large amounts of nanoparticles (NPs), we have developed the two-coil tandem pulse-modulated induction thermal plasma (Tandem-PMITP) and time-controlled feedstock feeding (TCFF) method. In addition, we have also developed a numerical simulation model to calculate the temperature field, nanoparticle generation including nucleation frequency, condensation, and coagulation in Tandem-PMITP +TCFF method. The Tandem-PMITP was designed to avoid plasma instability by feedstock injection. The Tandem-PMITP has a possibility to inject additional gas from the mid-coil position if the gas injection flange is inserted between the two coils. In this report, the influence of the additional gas injection between the two coils with different gap lengths was studied on the temperature distribution, NP aerosol concentration, and synthesized NPs.

1-068

対向発散磁界下誘導結合プラズマ中の電子エネルギー利得電界応答の駆動周波数比較

◎岡崎凌大・菅原広剛（北海道大学）

対向発散磁界下の誘導結合プラズマでは共鳴磁界域で電子加熱が生じ易い部分共鳴現象が観察される。本研究では共鳴磁界域内外の電子加熱機構が駆動周波数fとその位相でどう変化するかに着目し電子エネルギー利得Gの電界応答を観察した。fによらず容器全体で電界前後各半周期のGのピークが異なるとの非対称性が現れた。高G域は電界の前後各半周期で容器側壁付近の強磁界域から中心側の弱磁界域へと移ろう様子が観察された。磁界下電子回転運動は一定方向だが，電子の電界加速は容器中心軸の周りに交番するため非対称性が現れる。また高G域の容器中心への移動は，最外縁の強磁界域では電子加熱が続かず，その内側の共鳴磁界域では継続するためと考えられる。

1-069

高周波駆動対向発散磁界下誘導結合プラズマにおける磁界強度別電子エネルギー利得評価

◎山北瑛伍・岡崎凌大・菅原広剛（北海道大学）

集積回路等の製造工程におけるエッチング用誘導結合プラズマは対向発散磁界の印加と変調により基板損傷低減といった機能性が期待されるが，エッチング微細化のため低気圧にするとプラズマ維持が課題となり磁界下での効率的電子加熱が求められる。その手段としての高周波駆動の得失を検討するため，標準的な13.56MHz駆動に加え高周波27.12MHz駆動，40.68MHz駆動でモンテカルロ解析を行いプラズマ容器内電子エネルギー利得を算出した。電子加熱が起こる磁界強度を観察した結果，高周波駆動ではより明確に共鳴域で電子加熱のピークが見られその値も大きかった。誘導結合プラズマの高周波駆動は部分共鳴を利用した効率的電子加熱に有効と考えられる結果を得た。

1-070

誘導結合プラズマ駆動周波数変更時の対向発散磁界下共鳴磁界域付近における電子加熱の解析

◎村中伶羽・林 秀虎・菅原広剛（北海道大学）

材料処理用低気圧誘導結合プラズマの密度維持と材料損傷低減等のため磁界による閉じ込めと電子加熱機構として有効と見込まれる部分共鳴（一時的電子サイクロトロン共鳴）の両立を目指し，部分共鳴発現に適した条件を探索している。駆動周波数を高めると強磁界で部分共鳴が発現しプラズマ維持に有利と考えられるため，異なる駆動周波数における単電子運動を解析し部分共鳴が生じる領域の磁界強度を比較した。駆動周波数が高くなると電子放出条件が同じでも共鳴磁界域に到達する電子数が増えるに伴い，部分共鳴発現と電子加熱量が増えた。また部分共鳴が発現する領域の磁界強度幅は異なる駆動周波数でも電子サイクロトロン共鳴の起こる磁界強度を中心にほぼ共通であった。

1-071

低酸素雰囲気中で包装されたカット野菜に対して少ないパルスプラズマ印加回数で高殺菌効果を得る検討

◎崔 鵬程・越廻 駿・齋藤高輝・南谷靖史（山形大学）

我々は通常大気圧下およびCA状態（低酸素状態）で包装されたカット野菜のパルスプラズマによる殺菌を検討している。シャーレ内に入れたキャベツ片にプラズマをあてることによりある程度の殺菌効果が得られ，印加後も残留しているオゾンの効果で殺菌がさらに進展することを示した。しかし，現状の印加では印加パルス数を多くしても理想的な殺菌効果に到達していない。本研究では通常大気圧下及びCA状態で包装されたカット野菜で，少ないパルスプラズマ印加回数で高い殺菌効果を得る方法を検討した。

1-072

パルス電界処理による野菜組織のインピーダンス変化

◎沼畑奎翔・東郷季音・永田稜拓・大山尚也・民田太一郎（大阪電気通信大学）

パルスパワー技術の新しい産業応用としてパルス電界処理（Pulsed Electric Field，PEF）による食品加工が注目されている。PEFは食品の加工にさまざまなメリットをもたらすことがわかっているが，その効果の定量化は生化学的な分析に頼ることが多く電気的に定量化するのは難しい課題である。本研究ではCPE（Constant Phase Element）を用いた回路を仮定し，ジャガイモ組織のインピーダンスの測定値をもとに，遺伝的アルゴリズムにより各パラメータを求めることで等価回路を作成した。この結果，細胞内液と細胞外液の抵抗値の変化を解析することによりPEFによる効果を電気的に定量化することに成功した。本手法は，PEFのメカニズム解明に有益であると考える。

1-073

大腸菌により内部汚染されたトマト種子に対する誘電体バリア放電処理効果の可視化

◎福積舜起・弓達新治・尾崎良太郎・野澤 彰・門脇一則（愛媛大学）

トマトにはトマトかいよう病という病気が存在し，本病は種子内部まで侵入して感染することが知られている。我々はコロニーカウント法により，種子内部に侵入したトマトかいよう病菌に対する放電処理効果を定量的に評価することに成功しているが，内部の深さ方向における菌の分布については不明である。そこで本研究ではGFPプラスミドを導入した大腸菌を用いて，誘電体バリア放電処理後の種子内部における菌の分布の可視化を試みた。その結果，放電処理を施した種子では未処理の種子と比較して，種皮付近ではGFPの発光が確認できないが，種子の内部深くでは一部発光が確認でき，特に胚軸周辺に発光が確認される傾向がみられた。

1-074

トマトかいよう病菌の電界殺菌における加熱との複合処理の効果

◎村上龍一・田中 来・村上 叶・門脇一則・尾崎良太郎・弓達新治・野澤 彰（愛媛大学）

我々は，トマトかいよう病菌に汚染されたトマト種子に対して電界処理を施すことにより種子表面だけでなく種子内部の菌を殺菌処理する方法の確立とかいよう病菌における殺菌に最適な周波数を特定し，かいよう病菌のみを殺菌することも目指している。そこで，我々はトマトかいよう病菌液をカバーガラスで挟んだ試料を二枚の電極間に挟み交流高電界を発生させることで周波数特性を調査した。その結果，一定の累積サイクル数の下で周波数が50Hz以下の場合，殺菌効果が高いことが周波数特性から得られた。よってかいよう病菌に対する最適な周波数は50 Hz以下にあると予測される。

1-075

パルス電界印加による赤身魚肉のメト化抑制

◎齋藤高輝・小杉匠一郎・川崎功史・南谷靖史（山形大学）・澤田 亮（極洋）

マグロやカツオなどの赤身魚は日本で非常に人気のある食品である。これらの魚肉は下処理後，直ぐに-50℃以下の冷凍庫で保管しなければ鮮褐色から暗褐色へ肉の変色（メト化）が起こり商品価値を失う。これが設備費を押上げ，これらの鮮魚の価格高騰に影響している。もし通常の-18℃冷凍で変色を起こさずに保管，輸送が可能になれば設備費の大きな削減になる。メト化は魚肉内のアデノシン三リン酸（ATP）がATP分解酵素（ATPase）の働きにより減少することで起こる。もしATPを増やし，かつATPaseの活性を弱めATPの減少を遅らせることができれば-18℃保存でも魚肉のメト化を遅らせられる。そこで本研究はパルス電界技術を用い，魚肉のメト化を抑えられるか調査した。

1-076

ナノ秒パルス電界の時間領域解析に基づくがん細胞のアポトーシス解明

◎蜷川悠斗・佐藤寛人・加藤英子・八木一平・内田 諭（東京都立大学）

これまで，がん治療の新規の手法としてナノ秒パルス電界による治療法が注目されてきた。ナノ秒パルス電界をがん細胞に印加すると，アポトーシスが誘導される。しかし，ナノ秒パルス電界の研究において電気パラメータおよび電極形状など異なる条件で実施されているため，アポトーシスを誘起するための最適な電気刺激量が確立されていない。本稿では，細胞各要素の電気刺激量とアポトーシスとの関係を明確にすることを目的とした。解析手法として，がん細胞をRC並列回路に置換し，時間領域解析を用いて電気刺激量を導出した。解析より，パルス幅が短いほど核質およびミトコンドリアの電圧が増加した。高電界が膜に印加されることより，イオンチャネルが開口し，アポトーシス発現に関わる可能性が考えられる。

1-077

150kHz帯域バーストパルスによる1インチエッチングプロセス用高密度プラズマの生成

○高木浩一・高橋直弘・高橋克幸・向川政治（岩手大学）

高密度プラズマの生成を目的に誘導結合プラズマを150kHz帯の高電圧バーストパルスによって生成した。コイル電流の周波数を制御するために3相Hブリッジ回路を用いた。Arプラズマの実験結果とモデル解析から，プラズマ発生時のコイル電圧は2.0kV，電流は30A，磁気結合係数は0.6から0.7となった。電子温度とプラズマ密度はそれぞれ2-3eVと10^19m-3であった。シリコン基板のエッチングではArとCF4の混合ガスを，供給比を変化させてエッチング速度を求めた。Arでのエッチング速度は0.01μm min-1であるが，CF4を添加することで0.23μm min-1に増加した。

1-078

小型-高電圧パルス電源：Vector Inversion Generator（VIG）テストベッドの初期的検討

◎卜部 玄・岡田昌彦（防衛装備庁 陸上装備研究所）

パルス電源としてマルクス回路を使用してきたが，マルクス回路は，出力電圧上昇に伴って装置の容積が大きくなる問題があった。近年，マルクス回路同様に高電圧を発生しつつも，容積が格段に小さく，単価もマルクス回路よりも抑えられるVector Inversion Generator（VIG）（Spiral Generatorとも呼ばれる）が注目されている。本研究では，VIGを用いることで電源の小型化を実現した。ただし，VIGの出力電圧波形はLC共振波形のように正負に振動する特性があるため，VIGにテールカットスイッチを導入することで，単極性パルス波形の出力を実現した。

1-079

DLC超高速成膜のためのガスインジェクションパルスプラズマCVD法

○針谷 達・滝川浩史（豊橋技術科学大学）・國次真輔（岡山県工業技術センター）

ダイヤモンドライクカーボン膜を超高速成膜するためのパルスプラズマCVD法を提案する。ArとC₂H₂の混合ガスを基板へ噴きつけることで，基板近傍に低速プラズマ流を生成し，DLCの成膜速度を著しく向上した。

1-080

高繰り返しナノ秒パルスAr/CH₄グロー放電プラズマを用いたDLC膜の高速成膜

◎玉越順也・川口瑞稀・原 優斗・菊池祐介（兵庫県立大学）

ダイヤモンドライクカーボン（DLC）は高硬度や低摩擦性など優れた特性を持ち，高速成膜技術を確立して成膜コストを低減することで，より幅広い分野への適用が期待されている。本講演では，高繰り返しナノ秒パルスAr/CH4グロー放電プラズマを用いてDLCをSi基板に高速成膜した結果を報告する。実験ではプロセスガス圧力0.36kPa，電源周波数200~600kHzとし，基板温度約150℃にてプラズマ照射を行った。照射時間は各周波数で膜厚を約1 mmに揃えるため，5 ~ 15分とした。その結果，膜密度，膜硬度は電源周波数によらず，それぞれ約1.7 g/cm3，約12 GPaが得られ，成膜レートは周波数の増加とともにほぼ線形的に増加し，600 kHzで194nm/minが得られた。

1-081

直流コロナ放電を用いた酢酸分解における放電極性の影響

○見市知昭・瀬戸奏琉（大阪工業大学）

直流コロナ放電を用いて溶液中に含まれる酢酸の分解を行った。液面上に76本の針電極を，溶液底部に平板電極を設置し，電極間に直流高電圧を印加することで針電極先端にコロナ放電を発生させた。この時コロナ放電と液面は非接触となる。実験では正・負両極性のコロナ放電を用いた。溶液のpHは水酸化ナトリウムを添加して7.5付近に設定した。コロナ放電処理を行うことで酢酸の分解が確認され，正極性に比べ，負極性の方が分解量が多い結果となった。一方で放電処理を行うことで，容器のpHが初期値から変化し，極性によっても異なる傾向を示した。そのため，pHの変化が起きにくい緩衝液を用いて，酢酸分解を行った結果，酢酸分解量は極性による違いが無くなることが明らかとなった。

1-082

誘電体バリア放電を生理食塩水に照射した際に生成される活性酸素・窒素種の生成特性

◎近清唯人（徳島大学）・中川忠彦（島根県立大学）・白井昭博・曽我部正弘・岡久稔也・寺西研二（徳島大学）

本研究では，プラズマ照射した生理食塩水の自己免疫疾患治療への応用を目的として，アルゴン（80%）に窒素（20%）あるいは空気（20%）を混合して生成した誘電体バリア放電（DBD）を生理食塩水に照射し，同溶液中に生成される活性酸素・窒素種の生成特性を調査した。上記2種類の放電ガスで生成したDBDにより生理食塩水を15分間処理した後，溶液中の過酸化水素（H₂O₂），亜硝酸イオン（NO₂^-），硝酸イオン（NO₃^-）濃度を測定した。その結果，両放電ガスからH₂O₂とNO₂^-が検出され，特にNO₂^-はAr-N₂混合ガスでは放電電力に伴い増加を続けるのに対し，Ar-Air混合ガスでは放電電力2.5 W 以上で減少した。NO₃^-はAr-Air混合ガスで検出され，Ar-N₂混混合ガスでは検出限界以下であった。

1-083

プラズマ照射ミスト生成時のプラズマからの発光スペクトル観測

○寺西研二・宮内優太朗・濵岡 澪・白井昭博（徳島大学）

プラズマ照射ミスト（Plasma-treated mist: PTM）は，放電プラズマを溶液に照射すると同時にミスト化することで生成され，プラズマ活性溶液（PAM）の新しい利用形態として殺菌や医療への応用が期待できる。著者らはこれまでに生理食塩水を原料とし，アルゴン誘電体バリア放電を照射して生成したPTMを大腸菌に噴霧することで，大腸菌が不活化されることなどを報告してきた。しかし，PTM生成時の放電特性や同ミスト中に生成される化学活性種については十分に検討できていない。本報告では，PTM生成時のプラズマからの発光スペクトルをマルチチャンネル分光器により観測した結果について述べる。

1-084

プラズマ暴露が小松菜種子の発芽に与える影響

○橋本好幸・西林岳琉（神戸市立工業高等専門学校）

小松菜の種子にプラズマを照射することで，その発芽特性にどのような影響を与えるかについて研究を行っている。真空容器内に設置したステンレス製の網目状の容器に小松菜の種子を置き，ロータリポンプによって数Pa程度まで排気する。作動ガスとして乾燥空気を10[Pa]まで充填した後に，12相交流電源を用いて真空容器内にプラズマを生成し，小松菜の種子に一定時間プラズマを照射する。プラズマを照射した種子と未照射の種子を，低温インキュベータ（6℃）内に置き，それらの発芽状況を観察した結果，プラズマ未照射の種子よりもプラズマを照射した種子の方が，発芽率が高くなることがわかった。本発表では，それらの結果について報告する。

1-085

絶対湿度がCIGRE Method-Ⅱ型金属-微小空隙-金属電極系の火花放電開始電圧に与える影響

◎榊原知晃・川島朋裕・村上義信（豊橋技術科学大学）

CIGRE Method-II（CM-Ⅱ）型の金属-空隙-金属（MGM）電極系を使用して，交流電圧印加時の火花放電開始電圧（AC-SDIV）の絶対湿度依存性を測定した。AC-SDIVは絶対湿度の変化に対してあまり変化がなかった。先行研究の絶縁体-空隙-金属（IGM）電極系の交流電圧印加時の部分放電開始電圧（AC-PDIV）においては，絶対湿度増加により初期電子発生確率が上昇するため，AC-PDIVが変化すると考えられたが，本実験で用いたCM-Ⅱ型MGM電極系においては，初期電子供給が容易なため絶対湿度の変化に対するAC-SDIVの影響が殆ど現れないと考えられる。

1-086

ZnO上のマイクロギャップにおける放電特性

◎岡本昂大・比田悠斗・三ツ橋昂起・岡田 翔・上野秀樹（兵庫県立大学）

近年，微細化技術の発展に伴い，静電気放電（ESD）により外部から電流が流れることで，機器が損傷する原因となる。機器の損傷防止のために用いられている ESD保護デバイスは，動作の安定が目標となっている。そこで，電極を配置する基板として用いられる固体誘電体に酸化亜鉛セラミックス（ZnO）を使用した。ZnOは電圧-電流の非線形特性により動作電圧が安定すると考えられる。そこで本研究では，基板の固体誘電体にZnOとガラスを用いて数10 µmのギャップにパルス電圧を印加した際の放電特性を調査した。実験では絶縁破壊した際の電流経路を調査するために，ZnOとガラスの放電特性を比較検討した。

1-087

カーボンブラシ円盤電極を用いた電気集じん装置における集じん率に対するブラシ本数の効果

◎眞下眞下・安本浩二・瑞慶覧章朝（神奈川工科大学）・江原由泰（東京都市大学）

本研究では，カーボンブラシ円盤電極を用いたESPにおける低オゾン濃度でのナノ粒子の集じん性能の向上を目的として実験を行った。実験装置は帯電部と集塵部からなる二段式の構造とし，帯電部には円盤電極と接地用円筒電極からなる同軸円筒構造，集塵部は平行平板電極構造とした。そして，円盤電極の円周にカーボンブラシを5~20本，または連続的に配置し，発生オゾン濃度と集じん率の測定を行った。その結果，いずれの場合も0.01 ppmの低オゾン濃度において80%から90%以上の高い集じん率を得ることができた。また，ブラシの本数が増えるにしたがい集じん率は向上し，ブラシを連続的に配置することで，粒径34 nm以上に対して99%以上を達成した。

1-088

高電界型電気集じん装置における再飛散に対する矩形波交流電圧の効果

◎伊藤颯人・棚橋優樹・安本浩二・瑞慶覧章朝（神奈川工科大学）・江原由泰（東京都市大学）

コロナ放電を用いずに高電界のみでディーゼル排気微粒子を捕集する高電界型電気集じん装置に対する矩形波交流電界の効果について検討した。ESPは，接地用円筒電極内に高電圧印加用円柱電極を配置した同軸円筒構造とした。ESP内の排ガス風速は1 m/s，排ガス温度は30 ℃に調節し，粒径1～5 μmの集じん率を測定した。その結果，直流電圧印加時の集じん率は，再飛散現象が原因で時間経過とともに低下した。一方，矩形波交流電圧印加時においては，時間経過に対する集じん率の低下はみられず，再飛散抑制効果が示された。

1-089

ナノ秒パルスコロナ放電を用いた線対平板型電気集じん装置における粒子軌道に対する直流成分の効果

◎保坂華穂・安本浩二・瑞慶覧章朝（神奈川工科大学）・山口 陸・高橋克幸（岩手大学）

線対平板型電機集じん装置（ESP）にナノ秒パルス高電圧を印加し，粒子軌道に対する直流バイアス成分の効果を粒子画像流速測定法（PIV）を用いて検討した。その結果，直流成分を重畳させることによって接地電極方向へ粒子の速度が速くなることが分かった。これは，パルス電圧印加後の直流バイアス電圧の効果により，イオンが空間全体へ広がり，帯電した粒子数の割合が大きくなるとともに，帯電粒子に静電気力が常にはたらくからである。このことは，集じん率の向上につながると考えられる。