一般講演

1-001

Change in thermal resistance related to infrared radiation

○多田利春（無所属）

This paper is a continuation of the previously published paper, Incorporation of radiant heat into the temperature equation and research on the infrared generation mechanism – (3) in 2025 IEEJ Annual Conference. In temperature distribution, thermal resistance varys with IR reflection due to τ formation. This sitiation is discussed in detail. And then, the reason that thermal current is expressed as the fractional formula is also discussed.

1-002

逆バイアスショットキーバリアダイオードを用いた温度測定教材

◎豊嶋奏多（兵庫教育大学/広島商船高等専門学校）・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に対して大きく変化するため，温度センサの動作（温度に対して電気的な変化が生じる）そのものを学習させる温度センサ教材として応用可能である。SBDの変化は指数関数的なものであるため，そのままでは測定に用いることはできないが，ツェナーダイオードを直列接続することで，温度に対する変化を線形化することができる。これによって，温度センサの基礎的な動作を学習した後に，温度センサを用いた測定について学習することができる。本研究では，SBDとツェナーダイオードを用いて温度測定教材へと応用し，その学習効果を評価することを目的としている。

1-003

COMPASS 5.0蓄電池分野における蓄電池利活用人材育成のための実験教材の開発

○上町俊幸・田中文章・山田 悟（石川工業高等専門学校）

国立高専機構におけるCOMPASS 5.0蓄電池分野のプロジェクトでは，蓄電池分野の人材育成を目的として，教材開発やカリキュラム開発を行っている。本稿では，蓄電池の利活用人材の育成に向けて，石川高専で開発したチョッパ回路教材，変圧器を用いた昇圧回路教材，コッククロフト・ウォルトン回路を用いた昇圧教材の三つについて紹介している。また，チョッパ回路教材に関してのアンケート結果についても報告している。

1-004

三相インバータを用いたモジュール実験の提案

◎永井楓斗・藤田吾郎（芝浦工業大学）

本研究では，電力変換回路の理解促進を目的とした三相インバータ学習用モジュールを提案する。三相インバータは産業機器に広く用いられているが，回路動作が複雑で学習者の理解が困難という課題がある。そこで本研究では，直流電源，三相モータ，表示用LEDを組み合わせ，PWM生成やデッドタイム生成回路を含む動作を視覚的に確認可能としたモジュール型実験装置を設計した。また，事前・実験中・事後の3段階からなる教育プログラムを構築した。今後は，本装置を用いた実習を通じてアンケート調査を行い，学習効果の定量的評価および本教育手法の有効性を検討する予定である。

1-005

クドバスチャートとリンクしたパワエレ用初級技術者教材の開発
―降圧チョッパ主回路編―

◎門 晃司・五十嵐智彦・吉水健剛（職業能力開発総合大学校）

パワーエレクトロニクスは様々な技術領域の集合技術であるため，企業における初級技術者への教育訓練が課題となっている。本稿では，整理および体系化したCUDBASチャートをもとに，降圧チョッパ主回路の設計技術要素が学習可能な教材を開発した。開発した教材は，もっとも一般的な降圧チョッパで構成される主回路基板と，dsPICマイコンおよびRS-232Cインターフェース回路を搭載した制御回路基板からなる。プログラム開発にはSimulink用アドオンを用い，C言語に精通していなくともコード生成が可能な環境を構築した。本教材により，学習者はインダクタ等の変更に伴う波形の変化を実機で確認でき，設計技術の実践的な習得が期待できる。

1-006

サンドボックス型デジタルゲームを活用した再生可能エネルギー教材の製作と有用性の検討

◎荻津桜子・山本敏和・橋本慎也（福島工業高等専門学校）

我々は、数年前から小学生を対象とした再生可能エネルギー（以下、再エネ）関連の出前授業に携わっており、教材については学年に対応した学習目標を設定し、製作を行っている。今年度は、サンドボックス型デジタルゲームを活用した体験型の再エネ教材を製作した。高い自由度と親しみやすさを備え，学習者が主体的に試行錯誤できる教材を目標とした。本教材では，再エネを模した発電所ブロックを実装し，天候などの状況に応じて発電出力が変化する仕組みを導入した。さらに，本教材を用いて小中学生を対象とした体験学習を実施し，操作性や理解度に関する考察を行った。本発表では、教材設計の方針，実装内容，および教育的効果について報告する。

1-007

昇降圧コンバータの設計・製作および教育教材への応用

◎椎 萌乃・小田愛花・藤田吾郎（芝浦工業大学）

日本ではカーボンニュートラルの実現や自然災害対策の観点から、太陽光発電と蓄電池を組み合わせた電力システムの重要性が高まっている。また、将来の電力供給を担う技術者育成のため、実機を用いた体験的学習が教育現場で求められている。本研究では、大学における太陽光発電システム教育の充実を目的として、パワーコンディショナ前段に用いられるDC-DC昇降圧コンバータに着目し、SEPICコンバータおよびZETAコンバータの設計・製作を行った。両コンバータについて試作回路を用いた昇降圧試験を実施し、デューティ比により出力電圧が適切に制御可能であることを確認した。さらに、教育用途を意識した基板設計を行い、回路構成が視覚的に理解しやすい実験基板を製作した。本研究により、太陽光発電システムの電力変換回路を実践的に学習可能な教育教材の有効性を示した。

1-008

磁束密度の空間分布測定と可視化への応用

◎神山勝哉・松友真哉（新居浜工業高等専門学校）・吉本拓輝・岡本吉史（法政大学）

我々は、磁束密度測定基板を使用し、永久磁石周辺磁界の測定を行い可視化への応用を検討してきた。しかし、これまでの装置では磁界の測定点の座標を三次元的に取得することができなかったため、二次元平面上での測定に限定されていた。そこで、我々は、VRヘッドセット環境を使用することで磁束密度測定点の三次元座標を取得し、三次元空間中での磁束密度測定と、可視化を行う装置を開発した。また、複数の測定結果をIDW法(逆距離加重法)で処理し、三次元グリッド点での磁束密度を可視化する機能も開発した。本装置は、空間中の磁束密度を測定し、可視化できることから教育面での活用が見込まれる。

1-009

脳波を用いた学術論文のマンガ化における読者の興味と理解の変化の計測

◎勝間田武治・塩尻（斎藤）亜希・浦田航介（東京国際工科専門職大学）

学術論文は科学知識の普及に重要だが、非研究者にとって可読性の確保が課題である。本研究では、生成AIで作成したマンガ形式アブストラクトが読者の興味・理解に与える変化を検証した。生体工学系と教育系の査読付き論文2本をマンガ化し、大学生10名を対象にマンガ形式と従来形式を読む比較実験を実施した。読解中は脳波で興味を計測し、読後に理解度テストを行った。結果、教育系ではマンガ形式で興味が上昇した一方、被験者に馴染みの薄い用語を多く含む生体工学系では、効果が限定的だった。理解に関しては、両論文でマンガ形式の正解率が高かった。以上より、マンガ形式は親近性の高い内容で興味喚起に有効であり、理解促進にも寄与しうることが示唆された。

1-010

脳波β/αと心拍数に基づく授業集中状態推定の基礎検討

○塩尻（斎藤）亜希・角園ユウ・上條浩一・門田裕次・神沼充伸・大関和夫・鈴木雅実（東京国際工科専門職大学）

本研究は、授業環境における学習者の集中状態を客観的に推定する手法の確立を目的とし、脳波指標であるβ/αと心拍数（HR）の関係性を基礎的に検討したものである。実験では学生21名を対象に、TOEIC演習および講義（約50分間）中の生体信号を簡易脳波計Muse2および心拍センサmyBeatを用いて計測した。講義の各フェーズ（テスト、聴講等）における変動を解析した結果、集中度の指標とされるβ/αとHRの間には全体として正の相関（r=0.599）が確認された。特に相関が高い被験者ではr=0.910を示しており、脳波に加え、より計測負担の少ない心拍指標を組み合わせることで、教室での集中状態を推定できる可能性が示唆された。

1-011

産官学連携による蓄電池人材育成教育プログラムの高専向けカリキュラム開発

○嶋田直樹・倉部洋平・山田 悟（石川工業高等専門学校）・松木剛志・柴田 亮・松英達也・香川福有（新居浜工業高等専門学校）

本発表では、COMPASS5.0蓄電池分野グループ（Kc-BATT）による高専教育を活かした蓄電池人材育成カリキュラムの開発について報告する。蓄電池への急速に高まる社会ニーズに対して蓄電池の製造、研究開発、利活用の各分野で活躍できる人材を育成するため、高専で教えるべき内容をまとめたモデルコアカリキュラム（MCC）を基盤とした、蓄電池業界団体と連携した教材開発、カリキュラム開発を進めている。本カリキュラムは既存の各学科で実施されている教育内容と照らし合わせて不足する内容を関連科目に組み込んでいくことによって達成可能となることを目指しており、導入する負担は小さいながらも、効果的に蓄電池人材を育成できる。

1-012

画像認識簡易体験システムの開発

○岡部 忠・橋本雅史（（地独）東京都立産業技術研究センター）

本研究開発では、AI初心者の社会人を対象に、Yolo（You Only Look Once）を用いた画像認識システムのハンズオン環境を構築した。ユーザーは認識させたい画像をシステムに登録し、アノテーションとして対象物をラベリングした後、簡単な操作でYoloモデルの学習と認識を体験できる。このシステムでは、画像アップロードから認識までを一連の流れで実現している。簡易評価では、1時間以内に独自の画像認識システムを構築可能であり、高い認識精度を達成している。今後はクラウド化や自動アノテーション機能の追加により、さらに利用しやすい環境の提供を目指す。本システムは、AI技術の普及と実践的な学習機会の創出に貢献するものと期待される。

1-013

教育用インバータモジュールの設計と教育プログラムの構築

◎安達史敦・藤田吾郎（芝浦工業大学）

本研究では，電力技術者育成を目的として，単相インバータの動作原理を直感的に理解可能な教育用モジュールおよび教育プログラムの構築を行った。再生可能エネルギー導入拡大に伴い，直流から交流への電力変換を担うインバータ技術の理解は重要であるが，既製品では回路動作がブラックボックス化し，学生の実験には不向きという課題があった。そこで，本研究ではPWM・パルス波生成回路を搭載した単相インバータモジュールを設計・製作し，IGBTのスイッチング動作をLEDで可視化可能とした。さらに，実機実験を通じた教育プログラムを構築した結果，回路動作に対する理解促進が確認され，本モジュールの教育的有効性が示された。

1-014

学会と連携した電気エネルギーSTEAM学習展開

○高木浩一（岩手大学）

学会と連携した電気エネルギーSTEAM学習展開について述べる。学会連携のイベントとして、電気学会東北支部岩手支所が共催した岩手県彦部地区教育振興運動実践協議会が主催するイベント「作ってあそぼ　おもしろ科学教室」、静電気学会の企画として，「静電気　見てさわって作ってみよう」、電気学会A部門の活動として，社会連携委員会電気理科体験教室WGとも連携した「えれき塾　こども工作教室」を実施している。

1-015

児童向け酪農DX体験教材の試作と学習実践

◎白石 巧・八本剛琉・金井徳兼（神奈川工科大学）

本研究では、地域産業である酪農を題材とした児童向けDX体験型プログラミング教材の試作および学習実践について報告する。中標津町の酪農における現状と課題を踏まえ、ロボットとの協働による酪農DXをテーマとした課題コースを設計し、小学校高学年を対象にプログラミング講座を実施した。教材にはLEGO Education SPIKE Primeを用い、ライントレースを基本動作とすることで、安定した制御環境を実現した。講座終了後のアンケート結果から、児童のロボットおよびプログラミングに対する理解の深化と、地域産業への関心向上が確認された。

1-016

学生レポートから見る技術者倫理のジレンマと研究不正の分析

○松原裕之（福岡工業大学）

毎年、技術不正や研究不正の事例が多く報告されており、技術者倫理教育の重要性が一層高まっている。電気学会の倫理委員会でも、不正防止と倫理意識の向上を目的とした啓発活動(1)(2)が継続的に行われている。著者は所属学科において、学部2年のオムニバスの必修科目（情報システム工学概論）の担当回の90分枠から、30分程度は技術者倫理に関する話題を取り上げている。その内容は①技術不正に関する倫理的なジレンマ、②大学院における研究不正事例の2点を取り上げ、講義後に学生にレポート課題を課している。
近年の生成AIの深化により、我々の日常生活に生成AIが普及している。大学においても、学生はレポート作成の効率化ツールとして、レポート課題の要約、参考資料の整理、レポート構成案の提案などの活用によって、執筆時間の短縮を図っている。一方、生成AIの出力結果を丸写して提出すると不正と見なされやすい。大学側で留意事項の啓発に加え、近年では、AI検知ツールの導入、学生レポートの過程評価の導入、などの動きもある。
本発表では、学生レポートから見る技術者倫理のジレンマと研究不正の一分析を述べる。著者は学生に生成AIを適切に活用すること、その倫理的な側面を啓発する立場である。

1-017

Moodleアクセスログを用いた初年次専門科目における学習行動パターンと成績の関係分析

○小渡 悟（沖縄国際大学）

本研究は，大学1年次専門科目を対象に，Moodleに蓄積されたアクセスログデータを用いて学習行動パターンと学習成果との関係を分析した。学期を通じて記録されたログから，学習活動量，継続性，時間的特性に関する指標を算出し，階層的クラスタリングにより学習行動パターンを分類した。得られたクラスタと，演習問題，単元テスト，確認テストから構成される形成的評価，および期末試験による総括的評価との関係を検討した結果，学習活動量が多く継続的な学習行動を示す学生群ほど，形成的評価および期末試験の成績が有意に高いことが示された。さらに，学期前半のログデータのみを用いた分析においても期末試験成績に有意な差が認められ，学期途中で成績不振リスクを把握できる可能性が示唆された。以上より，Moodleアクセスログは学習成果の事後分析にとどまらず，初年次専門科目における学習支援やドロップアウト防止に資する実践的指標となり得る。

1-018

AI組み込み技術者育成のための教材試作と授業への展開

○谷地舘 藍（福島工業高等専門学校）

近年，世界的なAI製品の普及により，AIの開発者や技術者の需要が高まっている。高専においても，DCON（ディープラーニングコンテスト）が新設され，起業やAIへの関心が高まるとともに，学生から質問を受ける機会が多くなった。しかし，AIを開発し実際のハードウェアに実装するような一連の流れを学習できる教材は市場に少ないのが現状である。本研究では，高専教育におけるAI組み込み技術者育成に適した教材を試作し，実際に授業で検証を行った。本講演では，試作した教材の紹介と，授業での検証内容をアンケート結果を元に考察し報告する。

1-019

忠別川発電所と野花南発電所の連系
〜北海道における系統周波数50Hz統一への経緯〜

○石田隆張（IEEJプロフェッショナル）

筆者はこれまで，日本における系統周波数統合の歴史について調査結果を報告してきた。その過程で，特に北海道における系統周波数の50Hz収束の経緯，そこに大きな影響を及ぼした製紙業の貢献について着目してきた。先行文献によれば，北海道の周波数が50Hzに統一される大きな契機は，当時の富士製紙が運用していた野花南発電所と，忠別川発電所が連系したことにあると記述されている。本報告は，過去の文献に基づき，忠別川発電所と野花南発電所の連系に至る歴史的経緯を紐解くことを目的とする。

1-020

2カ所の電荷分布を同時に測定するPEA装置の製作と評価

◎廣木 脩・安 永國・三宅弘晃・平井直志・田中康寛（東京都市大学）

長距離直流送電ケーブル接続部では、異種絶縁材料界面における電荷蓄積が電界歪みを引き起こすため、その評価が重要である。本研究では、下部電極に音響遅延材料を導入したPEA装置を用い、1つの試料内の2か所における空間電荷分布を同時に測定する手法を検討した。PETフィルムの一部に電子線を照射し、未照射領域と照射領域を設けて測定を行った結果、時間領域で信号を分離して観測可能であることを確認した。一方で、遅延なし領域にも電子蓄積を示す信号が観測され、電子線が約2 mm回り込んだ可能性が示唆された。本手法の有効性と課題について考察する。

1-021

電磁波吸収シート評価を目的とした低損失アルミナTRL校正器の試作と評価

○早坂淳一（電磁材料研究所）・吉田 信（シーデックス）

ミリ波帯における電磁波吸収シートの評価では，材料損失が大きく，測定系や基板特性に起因する誤差の影響を受けやすいため，高精度な特性評価が課題となっている。本研究では，低損失アルミナ基板を用いた40 GHz帯対応のTRL校正基板を設計・試作し，その有効性を検証した。GCPW構造のThru，Reflect（Short），Line標準を同一基板上に形成し，ステップインピーダンス線路を用いて評価した結果，従来のSOLT校正と比較して高周波域における反射特性の再現性が向上することを確認し，電磁波吸収シート評価に有効であることを示した。

1-022

電力設備の活線計測に向けた電界誘起第二高調波発生法による可搬型電界計測装置の開発

◎趙 駿・佐藤丈尚・梅本貴弘・佐藤正寛・藤井 隆（東京大学）・谷口 栄・坪井敏宏・衛藤 淳（東京電力ホールディングス）・熊田亜紀子（東京大学）

本研究では，電力設備の活線計測への適用を目的として，送受光系を一体化した小型・可搬型の電界誘起第二高調波発生（E-FISH）を用いた電界計測装置を試作した。ブレッドボード上に光学系を集約し，現場適用を想定した遠隔測定系を構築した。ナノ秒Nd:YAGレーザを用い，偏光角および印加電圧に対するSHG信号特性を評価した結果，信号は理論通りの偏光依存性および電圧依存性を示した。離隔距離5 mにおいて定量的な電界計測が可能であり，可搬装置としての有効性を実証した。

1-023

四端子対フィクスチャを用いた蓄電池インピーダンス測定

○坂本憲彦・森 風歌（産業技術総合研究所）

蓄電池インピーダンス測定の精密化を目的とし、四端子対定義に基づいたフィクスチャを設計製作した。リチウムイオン電池などの高容量蓄電池の普及に伴い、インピーダンス測定が蓄電池の性能評価に利用されてきている。しかし、蓄電池の性能向上に伴い、低インピーダンス値を示す蓄電池が普及しつつある。このため、精密測定が期待できる四端子対定義に基づく評価が徐々に利用され始めている。本研究では、四端子対定義に基づいたフィクスチャを設計製作し、ピン形プローブによるインピーダンス測定との比較評価を行った。その結果、測定系のインピーダンスへの有意な影響が認められた。

1-024

有機薄膜太陽電池モジュールの温度依存性評価とその評価手法

◎下向陽太・三澤洸陽（公立諏訪東京理科大学）・斎藤英純（神奈川県立産業技術総合研究所）・渡邊康之（公立諏訪東京理科大学）

有機薄膜太陽電池（OPV）は軽量かつ柔軟性を有し，農業用ハウスへの応用など新たな利用が期待されている。一方，実環境下で生じる温度変化が発電特性に及ぼす影響は十分に明らかになっていない。
本研究では，温度依存性を考慮した発電量測定装置を用いて，疑似太陽光LED照射下における光透過型赤色OPVモジュールの発電特性を設定温度10～80℃の範囲で取得した。その結果，昇温・降温過程ともに短絡電流及び開放電圧の変動がみられ，温度変化に対する最大出力電力の上昇が確認された。これはP3HT/PCBM系OPVに特有の光照射時間に伴ったライトソーキング効果の影響が示唆される。
今後は測定条件の最適化を行い，温度と発電特性の関係をより詳細に検討する。

1-025

電流調整機構の改良による交流抵抗測定の周波数拡張

◎森 風歌・坂本憲彦（産業技術総合研究所）

電子機器の需要拡大に伴い、その構成要素である電子部品や電池の需要が高まっている。電子部品や電池、及びそれらに利用されている材料評価のひとつとして電気特性評価があり、その主要な評価法がインピーダンス測定である。産総研計量標準総合センターでは、インピーダンス測定に関係する標準である交流抵抗標準とキャパシタンス標準を1 kHz及び1.592 kHzで供給している。一方で産業界では、より高周波数帯域における計測の需要がある。そこで高い測定精度を維持しながら、交流抵抗とキャパシタンスの測定周波数範囲を拡張する方法を検討した。その一段階目として交流抵抗の周波数範囲拡張を目的とし、交流抵抗ブリッジの改良を試みた。

1-026

有機薄膜太陽電池モジュールの屋外実証における発電特性推移解析とシステム開発

◎三澤洸陽・下向陽太・渡邊康之（公立諏訪東京理科大学）

特定の波長を透過する有機薄膜太陽電池（OPV）を用いて農業と発電の両立を目指す「ソーラーマッチング」は，新たな農業形態として期待されている。しかし，実環境下における詳細な発電特性は十分に検証されていない。本研究では，ソーラーマッチング用発電量計測システムを開発し，屋外実証試験を通じて約1ヶ月間にわたる特性推移を解析した。
その結果，短絡電流は約2割減少した一方で，開放電圧はほぼ一定を維持しており，発電量低下の主因が短絡電流の減少にあることを上記の発電量計測システムを活用する事で明らかにした。さらに，実証試験で得られた知見に基づき，無線通信による多点計測や長期安定性を備えた改良型システムを構築した。

1-027

不等間隔で変調された信号のロックイン検出法

○田丸慎吾（産業技術総合研究所）

被測定信号を変調し、狭帯域フィルターを用いて変調周波数成分をノイズ成分から分離する手法はロックイン検出法と呼ばれ、ノイズに埋もれた微小信号を測定する手段として、様々な計測において幅広く用いられている。しかし従来のロックイン検出法は変調間隔が一定であることを前提としており、被測定信号が不等間隔で変調された場合、ノイズ除去性能が大幅に悪化するという問題があった。
我々は、磁性材料の高周波透磁率測定装置の開発において、信号を不等間隔で変調することが不可避な状況に遭遇した。そこでそのような信号をロックイン検出するアルゴリズムを新たに考案して実装したところ、従来と比較し約40 dBという劇的なノイズ除去性能の向上が確認された。

1-028

半値全幅の異なる複数の同一波長のファイバブラッググレーティングを用いたひずみ測定の検討

◎村田亜優・山口達也・篠田之孝（日本大学）

光ファイバセンサであるファイバブラッググレーティング（FBG）は高い耐久性を有し，土木構造物のモニタリングや航空宇宙産業など幅広い分野で応用が拡大している。FBGの多点化には主として波長分割多重法が用いられているが，光源の波長帯域により使用可能なセンサ数が制限される課題がある。本研究では，FBGの同一波長多重法の実現を目的とし，反射スペクトルが複雑に重なる状況に対して，機械学習による解析手法の開発を推進している。本文では，畳み込みニューラルネットワーク（CNN）を用いたピーク検出法を構築し，4つのFBGのピーク波長を解析した結果を報告する。

1-029

屋外実構造物の塩分測定に向けたリモートダブルパルスLIBSシステムの開発

○倉橋慎理（レーザー技術総合研究所）・染川智弘（レーザー技術総合研究所/大阪大学）

高架橋などの鉄筋コンクリート構造物の塩害対策のため、レーザー誘起ブレークダウン分光 （LIBS: Laser Induced breakdown Spectroscopy）法を用いた手法の開発を行っている。本稿では、遠隔・実時間塩分計測が可能なリモートダブルパルスLIBSシステムの開発を行った。
構築したシステムを用いて、地上から7m離れた位置の高架橋コンクリート床版からLIBSスペクトルを計測する試験を実施した。発生したプラズマからの発光の波長200 ~ 900 nmの成分を分光測定し、Si，Al，Mg，Ca，Na，K，Oなどのコンクリートの代表的な構成元素を検出に成功し、構築したシステムがコンクリートの遠隔計測に必要な感度を有していることを示した。

1-030

シグマ型ファイバリングレーザによるファイバブラッググレーティングを用いた動的ひずみ測定の検討

◎永喜多真佳・山口達也・篠田之孝（日本大学）

ファイバブラッググレーティング（FBG）は，特定の波長成分のみを反射する光学デバイスである。反射波長がひずみや温度の変化に応じてシフトする特性を有することから，高感度かつ耐久性に優れた光ファイバセンサとして広く応用されている。本研究では，FBGセンサの多点計測性能の向上を目的として，シグマ型ファイバリングレーザを用いたFBG多点計測法を提案する。本文では，シグマ型ファイバリングレーザの異なる光路長位置にFBGを配置することで多点化を行い，掃引周波数制御に基づくFBGの距離選択的計測および動的ひずみ計測について検討した。

1-031

光センサによる高周波電流計測と標準化

○高橋正雄（東芝）

光電流センサは絶縁性・高精度・広帯域特性に優れ、HVDCなど高電圧・大電流測定に利用されている。開発したセンサはファラデー効果を用いた強度変調方式で、直流から1MHzまで感度変動1％以下を達成。高周波特性評価では基準計測器の不足が課題であり、シャント抵抗を用いて校正を実施。さらに、日本主導でIEC規格に高周波特性や光特有の評価法を追加したが、電流変化速度に関する標準化は未完であり、今後の拡充が必要である。

1-032

Wiegand素子を活用した減肉探知センサ

◎吉田大祐（神戸製鋼所）

工場などの生産現場には多数の配管があり、保全対応に要する人的負荷が問題となっている。そこで本報告では、環境発電素子であるWiegand素子を用いた減肉監視方法を提案する。この素子は軟磁性・硬磁性の二層構造と巻線で構成され、外部磁場変化を電圧に変換する。この素子は応答閾値を超える磁場変動を受けると、素子の磁性体内部にて大バルクハウゼンジャンプによる急激な磁化変化が生じ、これを誘導起電力としてパルス電圧を出力する。特筆すべきは、この動作が無給電で可能な点である。この特性を応用した監視手法の基礎検討結果を報告する。

1-033

動画像による配管振動解析の基礎検証

○高田 巡・伊藤憲彦（電力中央研究所）・宮岡 俊・佐藤克良（中部電力）

動画像解析による非接触の変位計測法を用いて配管の振動モードを分析する実験を実施した。実験では23.75Hzで加振した実験用配管について接触式センサと動画像とで各点変位を計測し、計測結果に基づいて振動モード分析を行った。この結果、両計測法で得られた振動モード形状および各点の振幅が概略一致することを確認した。非接触で振動モード分析が可能になることで、高低温や狭隘など、接触式センサを敷設しにくい配管についても振動モード分析を行い、制振対策を行うことができるようになる。

1-034

高速化した皮膚がん診断装置による過渡温度応答の検証

○野中 崇・町屋健心（八戸工業高等専門学校）

皮膚がんの一種であるメラノーマ（悪性黒色腫）は進行が速く、高ステージでは転移の恐れがあるため、早期発見が重要である。皮膚がんの病変部は有効熱伝導率が健常部と異なるため、この差を検知することで定量的な診断が可能である。私達の研究グループは、熱パルスの温度応答から皮膚の有効熱伝導率を測定する手法を用いた皮膚がん診断装置を開発している。しかしながら、診断装置のサンプリングレートは250 S/sに留まり、過渡的な温度応答測定が課題である。本診断装置における制御システムの処理フローを改善することで、サンプリングレートの高速化を実現し、急峻な変化に対する応答性を大幅に高めたシステムの動作検証を行った。

1-035

フレキシブル多点表面電極による筋疲労評価システムの構築

○赤澤 淳（明治国際医療大学）

超高齢化社会の進行に伴い，負担なく装着でき，運動を妨げないシームレスな筋疲労評価システムが求められている．しかし，医療・スポーツ分野で用いられる受動電極では，モーションアーチファクトや接触不良を防ぐため煩雑な前処理が必要となり，自然な動作環境下での筋電図計測は困難である．本研究では，α運動ニューロンレベルで筋疲労をシームレスに評価することを目的とし，2024年度に試作した運動単位の発火周波数，波形変化および伝播速度を算出するシステムを改良し，フレキシブル基板を用いた双極誘導，8チャネルの多点表面電極による計測システムの構築を試みたので報告する．

1-036

ノイズ入力方式がユーティリティポールの異常検知に与える影響の違い

◎齋藤巧武・岩月栄治・小塚晃透・岩田隆弘（愛知工業大学）・本多祐二（本多電子）・津田紀生（愛知工業大学）

ノイズ入力方式がユーティリティポールの異常検知に与える影響についての発表を行う。
波形処理の際に以前までは、ホワイトノイズの連続波を用いてキャリブレーションを行っていた。
それに対し、ホワイトノイズのパルス波を使用して、キャリブレーションを行った。
その際の実験結果の違いについての発表を行う。

1-037

環境振動下でのミリ波レーダ厚み計測の基礎検討

○森 浩樹（東芝）

ミリ波レーダによる非接触厚み計測は，生産ラインにおける高精度・高信頼なモニタリング手段として期待される一方，µm級の精度を確保するには，位相雑音や周波数ドリフトに加えて機械振動の影響を抑える必要がある。既報の多くは静止環境での性能評価にとどまり，発振器位相雑音や環境振動が厚み推定誤差に与える影響を系統的に整理した例は少ない。本研究では，79 GHz帯レーダ2台による上下挟み込み構成を用いて，ハードウェア同期と参照反射体補償の効果を実験的に評価し，振動条件下（0.1 G・20 Hz）で12.5 µmの標準偏差を達成した結果を示す。

1-038

ドローンと差分型グラジオメータとAIを用いた磁気探査・信号源推定システムの開発

◎上川翔平・鈴木舜史・髙橋歩夢・宮澤龍季・廿日出 好（近畿大学）

本研究では、ドローンに二つのフラックスゲートセンサを搭載し、リモートセンシングが可能な地磁気差分型の磁気探査装置の開発と、磁場分布から畳み込みニューラルネットワーク（CNN）を用いて磁場源を推定するプログラムの開発を行った。地中の磁場源からの磁場を、地磁気を差分しながら検出するため、二つのセンサの最適なベースライン長を調査した。本装置を用いて、励磁コイルにより残留磁化を付与した磁性体を磁気源として地中に配置し、磁場測定を行った。測定結果に対して、磁気ダイポールと磁場分布の関係を学習したCNNを適用した結果、地表から約200 mmの深さの磁気源まで推定できた。また、磁気源推定では、磁気源の深さと強度におよそ対応して推論された。

1-039

RTK-GNSSによる位置情報表示システムの利用

◎南條拓也・渡部雅也・多田 覚・山内将行・田中 武（広島工業大学）・西米 武・若岡裕則・大地秀二（中電工）・河部本尚樹・森 弘樹（インタフェース）

位置情報は測量、自動運転、建設施工、災害対応など多様な分野で利用されており、社会インフラとしての重要性が高い。位置推定の代表的手法として GPS を用いた単独測位が挙げられるが、瞬時の点測位では 10～30 m 程度の誤差を生じることが報告されている。より高精度な測位手法として、搬送波位相観測に基づく RTK（Real-Time Kinematic）がある。本研究では、広島工業大学の屋外広場に簡易な RTK-GNSS 基準局および移動局を仮設し、相対測位をすることができた。基準局位置は既知の電子基準点データを用いて算出した。その結果、測位解の標準偏差が水平方向で0.008 m,上方向で0.017 m以下のFIX解を求めることができた。

1-040

高感度磁気センサSQUIDとドローンを用いた磁気探査システムの開発に向けた基礎的研究

◎鈴木舜史・上川翔平・高橋歩夢・宮澤龍季・廿日出 好（近畿大学）

本研究では、ドローンを用いた磁気探査システムにSQUIDを導入する際に課題となる、ドローン由来の磁気ノイズの影響やドローンの移動時のSQUIDの挙動を調査した。まず、リモコンを用いてモータ駆動させたドローンとSQUIDの距離を0.2〜1.0 mの間隔で変化させ、SQUIDでノイズ計測を行った。商用電源ノイズに加えて、20 Hzとその高調波のピークノイズが計測された。20 Hzのノイズは、SQUID とドローン間距離の3乗に反比例した。次に、SQUIDを地磁気中で約1m/sの速度で移動させ、ノイズ計測を行った。その結果、約40 µT/sの磁場変化にさらされてもSQUIDは安定に動作した。

1-041

気圧センサを用いた高度計測におけるキャリブレーション手法

○瀬島紀夫（福山大学）・平島隆洋（エイチエレック）・三谷康夫（元福⼭⼤学）

気圧センサを用いた高度計測は、基準点と計測点の間に障害物が存在しても、障害物の影響を受けることなく高度計測が可能である。前報告ではIoTデバイスを使って計測器を製作し、気圧センサを用いた低層域での高度計測について考察を行った。本報告では、より計測精度を向上するために、気圧センサのキャリブレショーン手法を検討した。室内における実験では、かなりの精度で高度計測が可能になった。

1-042

ガスセンサを用いた排泄臭構成成分の濃度測定に対する一検討

◎田中悠貴・山口拓人・佐伯勝敏（日本大学）

便失禁による排泄物の皮膚接触は、IAD(失禁関連皮膚炎)を引き起こす要因となる。そのため、IAD予防を目的に、人間の排泄臭構成成分の濃度範囲をガスセンサにより定量的かつ迅速に測定する必要がある。本論文では、ガラス基板上にくし型電極を構築し、その上に感応膜である銅フタロシアニン(CuPc)を蒸着したセンサを用い，複素インピーダンスを用いた測定法を導入し、人間の排泄臭構成成分の濃度範囲での定量的測定について検討を行った．その結果，TMAガス濃度0.06~0.3ppm，NH3ガス0.4~2.2ppmの濃度測定が可能であり，尿臭(便臭)がある状態でもガス濃度範囲で便臭(尿臭)を検知できることを明らかにした．

1-043

走査型プローブ顕微鏡による断面観測像に基づくパワー半導体デバイス内部の数値解析

◎金子万理夫・塚田大貴・佐藤宣夫（千葉工業大学）

パワー半導体は，電力変換技術を支える中核的な要素であり，今日ではその製造技術や供給能力の優劣が，産業競争力のみならず 国家安全保障にも直結すると指摘される。一方，パワー半導体の小型化および微細化の進展により，デバイス内部で発生する故障事象の解明や，物理的性能限界の把握はますます困難になっている．
加えて，電源回路における故障の 30%以上がパワー半導体に起因すると報告されている．故障事象の多くは，デバイス内部における局所的な電界集中や電流経路の偏在といった，ナノスケールでの不均一性に起因すると考えられている．
しかしながら，従来の電気的特性評価手法や断面観測手法では，実際の動作状態におけるデバイス内部の物理情報をナノスケールで直接的に捉えることは困難であった.そのため，「動作中のデバイス内部で何が生じているのか」を実測に基づいて可視化できる新たな評価手法の確立が強く求められている．
我々は，パワー半導体の性能限界およびデバイス内部で生じる物理現象を把握するために，ナノスケールでの観測データに基づきデバイスの数値解析を行うシミュレータの開発を進めている．本報告ではその基礎検討として，電位分布および電流起因磁界の観測データから，電界強度分布と電界ベクトル，そして電流密度分布を算出，その解析結果について述べる．

1-044

変分法による二次元静電容量値の近似計算法 ～上下界値の計算式に関するDirichlet and Neumann問題～

○渡辺和夫（元フジクラ/元千葉大学/元芝浦工業大学）

二次元抵抗媒質と誘電媒質の抵抗値と静電容量値の近似計算の手法として変分原理を用いた上下界値の計算法が提案され，その具体的計算例を筆者は報告してきた．それは単連結領域のDirichlet and Neumann境界問題である．しかし誘電媒質の場合には，この境界条件を満たすのは現実的には比誘電率がかなり大きい高誘電率媒質のみである．一方通常の誘電率をもつ二重連結領域のDirichlet問題は単連結領域のDirichlet and Neumann問題に帰着される．本稿ではその具体例として，同軸正方形筒電極間の静電容量計算を述べる．本手法の特長として解の近似値が手計算レベルで比較的容易に求まる．

1-045

回路解析における変圧器の取扱に関する一考察

○多田泰之（志操館技術士事務所）

これまでの変圧器モデルは、理想変圧器を前提にY行列へ組み込む形だったため、二巻線以外の三巻線変圧器などは扱えなかった。本稿では、Y行列に変圧器モデルを組み込む際に、変圧器の磁束といった未知変数を新たに導入することで、どんな種類の変圧器を含む交流回路でも、連立方程式を解くことで回路の状態を求められる定式化を提案する。

1-046

LTspiceによるHTSテープ線材短絡電流試験での電流電圧解析-1

◎新谷高生・仁田野陽菜・神田昌枝・山口作太郎（中部大学）

電力ケーブルでは、短絡電流事故を想定する必要がある。本グループでは、高温超伝導(HTS)ケーブルの短絡電流特性を調べるためにHTSテープ線材の大電流パルス通電試験を基礎研究として進めてきた。その中の複数の実験では、電圧が0 Vのときに流れる電流が、RE123ではほぼ臨界電流と同じであり、Bi2223では、より2倍以上大きくなる現象が観測された。このため、直流電流による よりもパルス通電では高い を有すると思われる。本研究では検証するためにHTSテープ線材の回路モデルを作り、回路計算ソフト(LTspice)を用いて、回路解析を行うことにした。

1-047

無線信号の電力スペクトル密度と電磁干渉に関する一評価

○土屋弘昌・加川敏規・宮下充史（電力中央研究所）

無線通信機器に関しては、使用時に放射される電波が電気所の制御・保護装置や通信機器（以下、制御装置等）に与える影響が懸念されている。制御装置等のイミュニティ試験では、IEC 61000-4-3規格に準拠している場合が多く、試験対象装置には、帯域幅1 kHz、変調度80%の振幅変調信号と、電力スペクトル密度が非常に高い信号を印加した場合の電界強度試験レベルが示されている。一方、無線通信機器の送信電波による電界強度が与える影響を評価する際には、電力スペクトル密度も重要な要素である。本稿では、無線通信機器の電力スペクトル密度による影響の違いを把握することを目的とし、デジタル簡易無線機を複数台用いて同時送信した場合の影響を定量的に評価し、その結果を述べる。

1-048

TDR/TDTによるGTEMセルの時間領域特性測定

◎大友悠真・石上 忍・川又 憲（東北学院大学）・祷 真悟（エレナ電子）

GHz以上の周波数帯域で使用可能であるTEM導波路としてGTEMセルが開発された。GTEMセルは，放射エミッション試験や放射イミュニティ測定に用いるだけでなく，HEMPシミュレータのような過渡電磁界発生装置としても用いられる。GTEMセルの重要な特性として，電界の均一性およびセル内の周波数応答がある。しかし，静電気放電(ESD: Electro-Static Discharge) による電磁界など，広帯域波形を測定する際には，GTEMセルの時間領域特性を知ることが重要である。本報告では，TDR/TDT (Time Domain Reflect / Transmission) 測定器及び広帯域長六角形折返しアンテナ (FLHA: Folded Long-Hexagon Antenna) を用いてGTEMセルの時間領域反射特性及び電界過渡特性の測定結果について報告する。

1-049

金属衝突により生じる電波の波形解析：金属種と気候の依存性

◎猪野一将・高野 忠・三枝健二・瀧川道生（日本大学）

高速物体による金属の破壊や金属同士の衝突において，電波の放射が報告されている．本現象は，金属材料の非破壊検査やスペースデブリ衝突検知への応用が期待される．これまでに，気候要素，金属試料，落下高さが与える影響について検討されてきた．本研究では，落下ガイドの有無を変えて金属衝突実験を行い，金属試料の種類と気候要素が電波放射に与える影響について検討した．その結果，落下ガイドなしでは相対湿度の増加に伴い受信確率が急峻に低下した．一方，落下ガイドありでは受信確率の湿度による変化が分散し，波形形状に金属種差が認められた．これは，接触や金属表面特性の違いが，帯電・放電状態に影響を与えた可能性を示唆している．

1-050

カーボン粉末複合シートにおける伝導ノイズ抑制効果のシートアドミタンス依存性

◎鎌野瑛斗・阿加賽見・遠藤 恭・室賀 翔（東北大学）

電磁ノイズ抑制シート（NSS）の設計指針構築に向けて，NSSの高周波電磁界モデル化技術が重要である。本研究では，グラウンド付きコプレーナ線路上に配置した非磁性NSSを，微小な抵抗と静電容量からなる等価回路網モデルで表す手法について提案した。その結果，回路網を構成する抵抗および静電容量がシートアドミタンスYsの関数であることから，損失も同様にYsの関数と表せ，Ysを指標としてNSSを設計できる可能性を示した。さらに，この回路網解析の結果は電磁界シミュレーションおよび実測結果とおおよそ一致することから，提案モデルが妥当であることがわかった。

1-051

人体数値モデルを用いたIH調理器の使用時における体内誘導電界評価

◎樫原佑空・太良尾浩生（香川高等専門学校）

IH調理器の普及に伴う安全性の証明として、日本人の成人男性モデルを用いて、組織導電率や鍋サイズの違いによる誘導電界への影響を解析した。解析では稼働周波数20kHz、鍋径3種を条件とし、導電率の変動幅が大きい16組織について最大・最小・平均値の各条件で比較を行った。結果、心臓等の組織では導電率を最小とした場合に誘導電界が大きくなる傾向が確認された。また、モデル全体での最大値（99%値）は腹部の皮膚の43 mV/mであったが、これはICNIRPガイドラインの基本制限値（2.7 V/m）を十分に下回っており、解析したすべての条件下においてIH調理器使用時の人体への影響は極めて小さいことが示された。

1-052

直流電車内における磁界の測定

○室谷真一・種﨑征利・福井博道・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、電磁界の健康影響に関するリスクコミュニケーションの活動の一環として、身近にある電力設備や電化製品等から発生する磁界を測定し、その結果を一般に公表している。近年、電磁界情報センターでは鉄道設備からの磁界ばく露による健康影響を懸念する一般市民からの問合せが増えているが、国内では鉄道設備からの磁界の測定報告が少ないことから、リスクコミュニケーションに資するデータを収集することを目的として、首都圏内の在来線の直流電車内を対象に磁界を測定するとともに、車両内の位置による磁界の大きさの差異や走行状況による磁界の変化等を調査し、その結果を国際的なガイドラインと比較し評価した。

1-053

新幹線車内における磁界の測定

○種﨑征利・室谷真一・福井博道・大久保千代次（電気安全環境研究所）

電磁界情報センター（以下，JEIC）は，経済産業省のワーキンググループによる政策提言を受け2008年に設立された中立的な常設機関である。JEICは，リスクコミュニケーションの実践を通じて電磁界の健康影響に関する利害関係者間のリスク認知のギャップを縮小することを目的に様々な活動を実施している。近年，JEICでは鉄道設備からの磁界ばく露による健康影響を懸念する一般市民からの問い合わせが増えているが，国内では鉄道設備からの磁界の測定報告が少ないことから，本論文では，リスクコミュニケーションに資するデータを収集することを目的として，新幹線を対象に走行中の車両内（座席及びデッキ）の磁界を測定するとともに，測定位置・高さによる差や，測定値の大きくなる原因の考察及び，測定結果を国際的なガイドラインと比較し評価した。

1-054

夏季雷中心エリアと冬季雷中心エリアの-10℃の関係

○米田 稔（無所属）

雷電流に大きな影響を与える-10℃高度に注目し、夏季雷と冬季雷の中心エリアでその関係性を比較した。柿岡地磁気観測所（夏季雷中心）と金沢気象台（冬季雷中心）の観測データをもとに、雷電流と-10℃高度の関係を分析した結果、夏季雷では高い-10℃高度（約8000m）で小さい電流が多く、冬季雷では低い-10℃高度（約3000m以下）で100kAを超える大電流が確認された。

1-055

バースト波放電を利用した金属粉末積層造形法に関する予備検討

○古谷克司・西崎佑哉（豊田工業大学）

著者らは安価な熱源として放電を利用し，その熱で鉄粉を局所的に焼結，固化させる積層造形法を提案している。本報では堆積量を増加させるために，バースト波による高周波放電の利用を提案する。狭い間隔で配置された2本の工具電極対間から薄く敷かれた粉末を介して放電することにより，粉末層が局所的に溶融，焼結され固化される。バースト高周波を漏れ磁束トランスの1次側に印加した。2次側には放電しない時には高電圧が発生し，アーク放電が発生すると電圧が下がる。放電が発生した電極周囲では，その熱により鉄粉が蒸発したが，残った粉末は溶融，再凝固していた。放電時に接触していた他方の電極では，焼結されていた。

1-056

圧電センサを用いた負極性雷インパルス放電の衝撃力波形の観測

◎多田隈悠太郎・荒岡信隆・高村紀充（福岡大学）

放電が絶縁物を貫通する現象は風力発電機等で報告されており，著者らはその要因の一つとして放電による圧力に着目している。本研究では，負極性雷インパルス放電が平板電極に着雷した時の衝撃力を，ポリフッ化ビニリデン（PVDF）の圧電センサを用いて観測した。棒対平板電極構成において－500 kVの負極性雷インパルス電圧を印加し，放電を発生させ，2つの時間レンジにオシロスコープを設定してそれぞれ10 回放電の衝撃力を測定した。その結果，短い時間レンジではフラッシオーバによるノイズのみが観測された。長い時間レンジではフラッシオーバによるノイズの後，約38 µsをピークとする平均約66 Nの信号が観測された。

1-057

富士山測候所接地線サージインピーダンス及び接地抵抗

○安本 勝（富士山環境研究センター）・鴨川 仁（静岡県立大学）・佐々木一哉（弘前大学）・土器屋由紀子（富士山環境研究センター）・鈴木智幸（静岡県立大学）・向井啓祐（核融合科学研究所）・伊高健治（弘前大学）

富士山測候所の接地線電流測定方法に加えて対山麓地電位の測定方法を開発し、落雷による接地線サージインピーダンス及び測候所の接地抵抗の測定を行った。サージインピーダンスは4~5 Ωが得られた。また山体岩盤抵抗は大きいことが判明した。

1-058

異なるO₂混合率のHe/O₂大気圧非平衡プラズマの発光分光診断に与える電子エネルギー分布関数の影響

◎村松直輝（防衛大学校）

O₂混合率を5%から15%に増加した際のHe/O₂大気圧非平衡プラズマのO原子相対密度（RD_O）を診断した。その際、診断に用いる電子エネルギー分布関数（EEDF）としてマクスウェル分布（MD）とボルツマン方程式数値解（BES）を用いて、RD_Oの診断結果を比較した。診断の結果、O₂混合率を15%に増加させることによって、O₂混合率5%のプラズマのO原子密度を基準としたRD_OはBESおよびMDの両方で1以上となり、O原子密度は上昇することがわかった。この結果から、EEDFに簡便なMDを用いても定性的にはBESと同じ診断結果が得られ、MDによっても定性的に信頼性のある診断が可能であることが示唆された。

1-059

大気圧プラズマジェット中におけるプラズマバレットの進展速度の解釈

◎加藤 葵・鈴木 進（千葉工業大学）

これまで著者らは，大気圧プラズマジェット中にワイヤープローブを挿入し，その位置を変えながら電流測定を行うことで，プラズマバレットの進展速度を評価してきた。
一方，プラズマジェット発生器には高電圧電極および接地電極が設けられていることから，本研究ではワイヤープローブに接続した抵抗を流れる電流に加えて，接地電極にも抵抗を接続し，両者を流れる電流を同時に測定した。これら二点で観測される放電パルス電流波形の立ち上がりの時間差からプラズマバレットの進展速度を求め，従来のワイヤープローブの位置の差から求めた進展速度との比較した結果を報告する。

1-060

大気圧O₂中の三体付着によるO₂^-形成過程における超弾性衝突の影響

中野敏清・○奥山 由（苫小牧工業高等専門学校）・菅原広剛（北海道大学）

大気圧プラズマ形成過程の検討に必要な基礎データとして，衝突断面積や反応速度係数等は古くから収集が行われている。しかしながら，それらの基礎データは主に低ガス圧力中で得られた値であり，大気圧下での検討例は不十分である。特に大気圧下におけるイオン-分子間の衝突断面積は不足しており，本研究では負イオンの衝突断面積の検討を目標として研究を行っている。本稿ではその前段階として，衝突断面積セットの報告値を用いた電子衝突シミュレーションを行い，三体衝突による電子付着過程における，超弾性衝突の影響を検討を行った結果について述べる。

1-061

PINNsを活用した合成空気中の電子スオームパラメータの推定

◎川口 悟・冨澤諒成・髙橋一弘（室蘭工業大学）

機械学習手法の一つであるPhysics-informed neural networks (PINNs)を活用し，Scanning drift tube実験で測定された合成空気中の電子スオームマップから，実効電離係数α₀/N，平均到着時間ドリフト速度W_m = (α₁)^-1，および2次・3次のαパラメータNα₂, N²α₃を決定した。Nは気体分子数密度を表す。得られたα₀/NやW_mは従来の実験値に近い値となった。合成空気中のNα₂, N²α₃の報告は本研究が初めてであり，いずれも換算電界に対して単調減少する傾向が確認された。本データは，窒素や酸素の電子衝突断面積セットの評価において有用である。

1-062

窒素中電子衝突周波数気圧依存性のモンテカルロ解析

○大久保祐馬・岡崎凌大・菅原広剛（北海道大学）

パワー半導体材料GaNや光電デバイス用希薄窒化物GaNAsなどの作成に必要な窒素原子中性ラジカルはrf窒素プラズマにより供給されるが，その駆動条件はしばしば経験的に決定されている。本研究は効率的ラジカル生成を目的とし，窒素中電子群の基本挙動の理解とラジカル生成の定量評価のため，窒素解離過程を中心にモンテカルロ解析を行う。本解析では電界周波数，換算電界一定の下，電子群諸量の気圧依存性を観察した。周期平均換算衝突周波数は高圧時は相似則に従うが，低圧時は相似則からの逸れが増減二傾向観察された。この逸れ方が電子衝突断面積のしきい値と電子エネルギー分布の関係を基に予測できると，好ましい駆動条件の選定に有用と考えられる。

1-063

誘導結合プラズマ制御用対向発散磁界中の弱磁界域における電子束縛

◎米本裕貴・岡崎凌大・菅原広剛（北海道大学）

誘導結合プラズマの一種X点プラズマの駆動のため印加する対向発散磁界はその分界面が電子を閉じ込めるため，異方性エッチング等の材料処理に用いる場合，低圧でプラズマを維持しつつ容器底部に置く基板の損傷低減が期待される。先行研究で初期電子を強磁界域から放出したところ電子は強磁界域に多く束縛されたままだった。本研究ではプラズマ流制御の観点から対向発散磁界下での電子輸送を調べるため，初期電子放出位置を変え電子空間分布を観察した。初期電子を零磁界X点付近から放出すると，強磁界域での束縛とは異なり，付近の弱磁界域に多数の低エネルギー電子が磁気鏡効果により束縛された。

1-064

水車発電機固定子巻線の運転中部分放電診断事例

◎中村 信・倉石隆志・金神雅樹・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，例えば巻線絶縁内部のボイド成長に伴う劣化現象や巻線表面の摩耗によるスロット放電発生等の異常現象が発生する。そこで，著者らは，巻線の状態を診断するため，発電機の運転中に発生する部分放電を発電機に接続した結合コンデンサにより測定し，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，水力発電所にて発電機の運転中に部分放電測定を連続で行い，絶縁の劣化や異常の診断を行った事例を紹介する。

1-065

UHF帯アンテナを用いた低気圧条件下における部分放電の検出

◎松井良樹・門脇和丈（三菱電機）

本報告では大気圧条件下と低気圧条件下における部分放電周波数特性の変化を確認するために部分放電発生時の電磁波信号を2種類のアンテナで測定し、ノイズとの差異が確認できる気圧条件の検討を行った。アンテナは帯域30MHz-2GHzのバイログアンテナと、1.6GHzのパッチアンテナ（マイクロ波センサ）を使用した。測定した気圧は大気圧、80kPa、60kPa、40kPa、20kPa、15kPa、10kPa、5kPaの8パターンで、放電サンプルへの印加電圧は0.76kVとした。試験結果から、バイログアンテナの測定では大気圧から減圧していくにつれて部分放電の信号強度が減少していくことを確認した。また、パッチアンテナの測定では大気圧から15kPaの範囲においてノイズと部分放電の識別が可能であることがわかった。

1-066

異物形状がCO2ガス中部分放電の電流波形形成に与える影響の理論検討

◎環 友翔・松藤拓也・大塚信也（九州工業大学）

筆者らはこれまで，SF6ガス中の部分放電（PD）メカニズムとしてピコ秒オーダのPD電流波形の形成メカニズムの検討と共に，SF6代替ガス中のPD特性の基礎的検討を行っている(1)。SF6代替ガスとして, 新F系ガスと呼ばれるC4-FN混合ガスと共に自然系ガスが着目されている。何れの代替ガスもCO2単体やCO2混合が検討されているため, CO2ガスの特性を理解することは重要である。本論文では, 別報(2)と同様の手法で0.1MPaのCO2ガス中のPD電流波形を対象に, 電極先端形状がPD電流波形に及ぼす影響を, 実験での計測器による検出特性を考慮して理論的に検討した。

1-067

CFRP複合材端部のエッジグロー現象解明のための直流電圧印加時の炭素繊維束端部の放電発光現象の観測

◎古田陣平・古林 宗・大塚信也（九州工業大学）・西 孝祐樹・神山晋太郎・平野義鎭（宇宙航空研究開発機構）

筆者らはこれまで、航空機燃料タンク環境下におけるCFRP複合材雷撃時のファスナー部から発生するスパーク現象を光学的に観測し、着火に至る現象およびそのメカニズムを検討してきた。この成果はSAE ARP5416Bの試験法改訂に反映されている。一方、CFRP複合材端部で発生するエッジグロー現象については、その詳細な発生メカニズムは未解明である。本研究ではエッジグロー現象の解明を目的として、炭素繊維束のみに大気中で直流高電圧を印加し、放電発光をデジタルカメラおよび分光器により観測した。その結果、負極性放電の方が発光が強く、窒素分子のSPBおよびFPBに起因する発光スペクトルが確認された。

1-068

CFRP製航空機複合部材の抵抗特性と直流電圧印加時の放電特性に関する基礎検討

◎古林 宗・古田陣平・大塚信也（九州工業大学）・青木一行（SUBARU）

航空機用部品にCFRP製複合材の適用が進んでいる。このような複合材部品への雷撃時の安全性や信頼性向上の観点から、複合材部品の大電流、高電圧に対する特性を明らかにする必要がある。筆者らはこれまで、航空機燃料タンク雰囲気でのCFRP複合材への雷撃時にファスナーで発生するスパーク現象を観測し、評価する技術を有する。本研究では、CFRP製プロペラブレードを対象に、その金属台座からブレード各部の抵抗特性を調べると共に、金属台座に直流高電圧を印加して放電特性を検討した。放電特性は、航空機認証に必要な着雷位置を特定する技術に繋がる可能性があるため重要である。

1-069

気中ギャップの絶縁破壊からアークへの遷移時間

◎菊池桜輝・腰塚 正（東京電機大学）・大塚信也（九州工業大学）

[背景・目的]
気中ギャップの火花放電からアークに至るまでの時間はSF6ガス中に比べて長いことが分かっている。本論文ではギャップの材質を銅とアルミニウムの2種類としたときの火花放電からアークへの遷移時間について実験で検討した結果を報告する。
[実験方法]
IGを用いて高電圧を電極に印加し、ギャップに絶縁破壊を起こす。IGは充電電圧を70kVから5kVずつ変えていき、それぞれ3回ずつ放電を行い、その平均を結果とした。
[実験結果]
銅の遷移時間は約0.040µsであったのに対してアルミの遷移時間は約0.050-0.070µsとなった。アルミの遷移時間は銅より長く、ばらつきのある結果となった。

1-070

エポキシ中微小ボイドにおける部分放電現象の粒子シミュレーション

○岩渕大行（湘南工科大学）・田中斗志貴・青木康二郎（東京電力ホールディングス）

固体絶縁材料中に形成される微小ボイドは，部分放電の発生起点となり，絶縁劣化・破壊の主要因となる。特にエポキシ樹脂に代表される硬化樹脂では，真空脱泡工程によりボイド内圧が極めて低くなる可能性が指摘されている。このような低気圧・狭ギャップ環境では，従来のPaschen則に基づく破壊電圧推定が適用困難であり，電子放出過程が放電開始に大きく影響すると考えられる。本研究では，GIS中エポキシ絶縁スペーサの劣化診断技術への応用を見据え，ボイド中で生じる部分放電の形成過程を PIC-MCC（Particle-in-Cell / Monte Carlo Collision）法により解析し，気体密度・表面二次電子放出係数の影響を調べた。

1-071

電極間隔および誘電体材質が沿面コロナ予備電離に及ぼす影響

○齋藤高輝・南谷靖史（山形大学）・永井一喜・佐々木陽一・梅田 博（ギガフォトン）

半導体リソグラフィにおいて，高効率で出力安定性のよい光源が求められている。リソグラフィ光源として高出力の紫外線を放射できるエキシマレーザが広く利用されているが，さらなるレーザ発振の高効率化と出力安定性が求められている。これらを実現するためには，主放電電極間に電子を生成する予備電離が重要であり，予備電離による主放電電極間の電子密度の向上はレーザ発振の高効率化、安定動作に直結する。
本研究では，予備電離電極の構造および印加条件が生成電子密度に与える影響を調査することで，より生成電子密度の高い予備電離を実現するための設計指針を得ることを目的とした。

1-072

針ー平板電極系における壁面設置型センサ信号のギャップ長依存性に関する検討

◎樋口瑞樹・岡田 翔・上野秀樹（兵庫県立大学）・久保直也・森田祐志・谷口和彦（きんでん）

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、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。本研究では、針―平板電極上で印加電圧及びギャップ長を変化させることで異なる放電形態を生成し、その時の部分放電電流及び、壁面設置型センサ信号の変化に対して検討を行った。

1-073

ガラス上マイクロギャップ放電における電極先端の曲率半径の影響

○上野秀樹・岡本昂大・岡田 翔（兵庫県立大学）

近年，電子機器内部の高集積化に伴い，静電気放電 (ESD)による機器の損傷の対策として，ESD保護デバイスが実用化されている。ESD保護デバイスの中で信号の高速伝送という観点からマイクロギャップ放電を用いたものが有用であるが，低電圧化が課題である。背後電極を用いて低電圧化を考えており，先行研究により背後電極を配置することで放電電圧が低下した 。また，電界集中源を作製することで電界強度が強くなり放電電圧が低下すると考えられるため電極先端の曲率半径に着目した。そこで本研究では，背後電極を有する数µm ~ 数十µm 下での電極の曲率半径を変化させた際，電極の曲率半径がBDVに与える影響とそのときの放電機構について調査した。その結果について報告する。

1-074

高湿環境下の気中放電電圧の実測と推定

◎宮路仁崇・石川裕卓（三菱電機）・菊池祐介（兵庫県立大学）

パワエレ機器やモータの適用拡大に際し，様々な環境影響に対する高信頼化が求められている．これに対し，著者らは湿度影響を考慮した被覆電極系の放電電圧の推定手法を提案し，数mm以下の空気ギャップにおける高湿下の放電電圧低下には，吸湿に伴う皮膜の誘電率上昇に因る空気ギャップの電界強調等が寄与することを示した．他方，湿度上昇に伴う空気ギャップ中の負イオン増加の影響は小さいと机上推定された．そこで，皮膜の影響を除外すべく裸電極系を用い，実験・計算の両面から，上述の机上推定結果を検証した．

1-075

火花放電による圧力分布推定のための数値解析モデルの構築

○荒岡信隆・多田隈悠太郎・高村紀充（福岡大学）

風力発電の風車ブレードが雷撃により貫通破壊される被害が報告されており，著者らはその主要因の一つと考えられる放電による圧力（=衝撃力/面積）を調査している。これまでに接地電極の下面に取り付けた圧電センサにより放電の衝撃力を測定してきた。本発表では衝撃力波形から圧力分布を推定するための数値解析モデルの構築と計算を行った。棒対平板電極の実験構成を軸対象二次元でモデル化し，火花放電を中心軸上の電極間の直線で模擬した。火花放電の各点から生じた球面状の衝撃波がそれぞれ伝播すると仮定して，衝撃波が平板電極に達したときに受ける圧力の総和から衝撃力を求めた。発表時には実測波形との比較により妥当性の検討を行う。

1-076

酸化クロム薄膜コーティングしたアルミナ基板のフラッシオーバ電圧の表面抵抗値依存性

○小倉暁雄・片桐創一・野木広光・蓮沼 隆（筑波大学）

本研究は、絶縁体表面に金属酸化物膜を形成し、フラッシオーバ電圧（FOV）の表面抵抗値依存性について評価した。アルミナ基板上に膜厚10 nmの金属クロムを成膜した後、酸素雰囲気中でアニールし、酸化クロムとした。アニール温度を3条件（450℃、475℃、900℃） としたとき、表面抵抗値が2.5×10¹⁰ Ω、1.2×10¹² Ω、4.0×10¹³ Ωとなり、アニール温度を高くすることで表面抵抗値が増加する事を確認した。ランプ電圧を印加した時の平均FOVは、7.4 kV（アルミナ）、24.5 kV（450℃）、16.2 kV（475℃）、14.6 kV（900℃）となり、最大3.3倍向上した。表面抵抗値が減少していくにつれて耐圧が向上していることから、電界緩和、帯電緩和といった効果が影響していると考えられる。

1-077

放電生成物のバブリングおよび生成水溶液の電気分解による成分変化

○川田吉弘・黒水将史（職業能力開発総合大学校）

大気中で放電するとオゾンや窒素酸化物の放電生成物が生じる。窒素酸化物を水に溶かせば硝酸イオンが生成される。植物には窒素肥料として有用であるが、pH低下が問題となる。本研究では、放電生成物を水に溶存させ、電気分解により溶存した物質の選択や改質を試みた。放電処理後の大気をFTIRスペクトルで、溶存後の水溶液をUVスペクトルで評価した。溶存後の水溶液を電気分解したところ、UVスペクトルに変化が生じた。UVスペクトルは波長210nm付近をピークとした形状であり、ここからピーク分離をして、硝酸イオンから亜硝酸イオンになった可能性を示すことができた。ただしこの変化ではpHを上げることはできず、更なる電気分解の方法を今後検討する。

1-078

プラズマ照射により生成されたOHラジカルがJurkat細胞に及ぼす影響

◎田中千智・白井昭博（徳島大学）・中川忠彦（島根県立大学）・曽我部正弘・岡久稔也・寺西研二（徳島大学）

本研究では、放電プラズマ照射した生理食塩水を自己免疫疾患の治療に応用することを目的とし、プラズマ照射した生理食塩水がJurkat細胞に及ぼす影響について調査している。本報告では、短寿命化学活性種であるOHラジカルがJurkat細胞に及ぼす影響について調査した結果を報告する。Jurkat細胞を生理食塩水、または0.5%DMSOを含む生理食塩水に懸濁し、15分間アルゴン誘電体バリア放電に直接照射した後、最大で24時間培養した。その結果、プラズマ照射によりJurkat細胞が不活化されることを確認した。また、プラズマにより生理食塩水中に生成されたOHラジカルは細胞の不活化に寄与しないことを示唆する結果が得られた。

1-079

大気圧非平衡プラズマを用いた有機物分解とその反応機構の解明

◎橋本夢花・前田優希・高橋克幸・高木浩一（岩手大学）・呉 準席（大阪公立大学）

本研究では，液相中への活性種輸送効率の解明を目的として，誘電体バリアを介したプラズマジェットと，線電極から直接放電を生じるプラズマジェットを液面に照射した場合の分解特性を比較した。放電様相はICCDカメラにより観察した。分解実験では，ギャップ長を変化させ，分解エネルギー効率を評価した。その結果，バリア放電ありプラズマジェットでは，ギャップ長の増加とともに分解エネルギー効率が単調に低下した。ICCD観察から，ギャップ長の増加により，プラズマプルームの液面への到達・接触時間が短くなることが要因であると考えられる。以上より，液面とプラズマプルームの直接接触時間が，液相中への活性種輸送および分解効率を支配する主要因であると考えられる。

1-080

CBPTWのOHラジカル生成量評価のためのテレフタル酸二ナトリウム濃度の調査

◎江口佳吾・今田愛子・村上健人・岩橋充樹・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作製した処理水には過酸化水素および金属ナノ粒子・イオンが含まれている。これまでに、テレフタル酸二ナトリウム(NaTA)を用いた化学プローブ法により、処理水中でOHラジカルの生成が確認されているが、NaTA濃度は最適化されていない。本報告では処理水のOHラジカル生成量評価のためのNaTA濃度を調査した結果について述べる。NaTA添加後経過時間3 hにおける蛍光ピーク強度はNaTA濃度 0.5 mMのとき1500であり、飽和傾向を示しながら増加し、50 mMのとき4500である。NaTA水溶液を添加した処理水のpHは理論上3.7である。しかしながら、pHは0.5 mMのとき4.6であり、50 mMのとき6.2まで増加する。このことから、NaTA添加によってOHラジカル生成反応が変化している恐れがある。

1-081

球雷放電による基材の濡れ性改善処理特性

◎金子 響・前山光明・稲田優貴（埼玉大学）

本研究は、大体積で高密度のOHラジカル生成が可能な球雷放電を用い 、基材の濡れ性改善処理の高効率化と損傷のない最適条件の確立を目的とした 。掲載した実験では、アクリル板への暴露高さを30 mmから70 mmまで変化させ 、接触角に与える影響を調査した 。その結果、球雷処理により濡れ性が向上し 、生成されたOHラジカルによる親水基への置換が示唆された 。特に、低高度かつ負極性放電において、より顕著な改善効果が確認された 。本成果は、大面積への高速な表面改質技術としての有効性を示すものである 。

1-082

放電プラズマと気液スラグ流を組み合わせたナノ粒子生成システムの検証

◎安部楓汰・寺島武杜・喜屋武 毅（近畿大学）

ナノ粒子生成において粒径制御と低環境負荷を両立するため、スラグフローと放電プラズマを用いた生成システムを開発している。本研究では、従来微小規模に限られていたスラグフローを我々の数値解析に基づいたスケールアップと粒子生成システムの検証を実施した。内径2mmの管を使用し流量を拡大した条件下で実験を行った結果、安定したスラグ流の形成を確認できた。システムの検証実験では、比較的小規模な流量条件と1つの放電電極対にて実施し、UV-visスペクトルで410nm付近にブロードピークが検出されたことで、還元による銀の生成が示唆された。本発表では、システムの検証結果および生成された微粒子の分析結果について報告する。

1-083

球雷放電における電流電圧及び放電の観測

◎大野瑞生・全 俊豪（青山学院大学）

現在、工業廃水に含まれるPFAS（ペルフルオロアルキル化合物）は、非常に強い炭素—フッ素（C—F）結合を持つため、環境中での残留性が高く、深刻な汚染問題を引き起こしている。従来の処理技術では分解が困難であるため、新たな除去技術の開発が求められている。この難分解性物質の処理法として、高電圧・短時間放電である球雷放電現象に着目した。水面での球雷放電は、強力な酸化力を持つOHラジカルなどの高エネルギー活性種を大量に生成する。これによりPFASのC—F結合を切断し分解することが期待されている。本研究では、工業廃水の分解への応用が期待されている球雷放電現象の観測及び調査を目的とする。

1-084

プラズマ生成活性種の養殖魚成長促進技術

◎村上太一・樋野和司・斎藤大樹・池田善久・神野雅文（愛媛大学）

世界的な人口増加および食用魚介類の消費量の増加に伴い，養殖による水産生物生産の拡大が求められている。海面養殖は近年の気候変動の影響が大きく，陸上養殖が注目されているが，海面養殖に比べてコスト増が課題である。養殖期間の短縮を実現する技術として，我々は，プラズマによって生成された活性種を供給することで，ナイルティラピア（Oreochromis niloticus）の成長が促進したことを報告している(1)。しかし, これまでの検討は水槽容量が約20 Lと小さく，大容量水槽を用いた実証評価がされていないことが課題であった。本研究では，1.5t水槽を用いた場合においても養殖魚の成長促進効果を確認したので，報告する。

1-085

プラズマ照射ミスト中のOHラジカルが大腸菌の不活化に及ぼす影響

◎寺邊心菜・白井昭博・寺西研二（徳島大学）

大気圧非熱平衡プラズマを用いた殺菌技術の研究が盛んに行われている。プラズマ照射ミストは，大腸菌に対して不活化効果を示し，それが短寿命活性種に起因することを確認している。そこで本研究では，プラズマ照射ミスト中のOHラジカルが大腸菌の不活化に及ぼす影響について調査した。ジメチルスルホキシド（DMSO）を用いてプラズマ照射ミスト中のOHラジカルの捕捉を試みたところ，濃度0.5，1，2%のDMSOにより約51，69，81%のOHラジカルを捕捉できた。また，濃度2%のDMSOは大腸菌に対してほとんど毒性を示さなかった。これらのことから，濃度2%のDMSOを使ってOHラジカルを捕捉することとした。大腸菌の不活化に及ぼす影響については講演で述べる。

1-086

流通式ダイヤフラム放電プラズマによるPFOA分解特性に及ぼす初期濃度の影響

◎高橋知宏・卿 珊杉・門脇芽衣・竹内 希（東京科学大学）

PFOAはPFASの一種であり，難分解性や生体蓄積性から規制やリスク管理に関する取り組みが強化されている。本研究では，外部ガス供給を必要とせず小規模な設備での処理が可能な流通式ダイヤフラム放電プラズマを用いて，PFOA分解における初期濃度の影響を検討した。PFOA初期濃度5 mg/Lの条件で直流電源電圧および流量を変化させた結果，分解率は直流電源電圧を高く流量を小さくするほど向上した。また，同手法の初期濃度50 mg/Lとの比較により，分解率はほぼ同程度である一方，効率は約1/10に低下した。以上より，本手法の効率は初期濃度に依存し，高濃度であるほど有利となることが示された。

1-087

液面上パルス放電プラズマによるカドミウム（II）テトラフェニルポルフィリンの脱金属化

◎山田雅拓・関川辰哉・葛原大軌・高橋克幸・高木浩一（岩手大学）

本研究では，液面上パルス放電が有機金属錯体に与える影響を明らかにするため，カドミウム(II)テトラフェニルポルフィリンをモデル試料として脱金属化挙動を評価した。放電には磁気パルス圧縮型電源を用い，誘電体バリア放電リアクタにより液面放電処理を行った。放電後，試料の吸収スペクトルを紫外可視吸光光度法により測定し，錯体分解挙動を解析した。その結果，液体を伴わない放電では吸収特性の変化は確認されなかった。一方，液面放電処理を行ったところ，フリーベーステトラフェニルポルフィリンに由来する新たな吸収成分が確認された。以上より，液面放電処理によって有機金属錯体の脱金属化が進行するということが示された。

1-088

液相流通式高周波放電リアクタの特性と硝酸生成

◎上屋敷蒼太・高橋克幸・高木浩一（岩手大学）・玉井鉄宗（龍谷大学）・竹内 希（東京科学大学）・田中 学（九州大学）

本研究では，気液界面プラズマによる窒素固定技術の実用化を目的として，液相流通式リアクタを用いた方式について実験的に検討した。当該リアクタは，リアクタ上部から針対針電極方向に液体試料を流入する構造である。電源には交流高圧パルス電源を用いた。印加電圧を7 kVとし，放電周波数を25～220 kHzの範囲で変化させた。試料には水道水を用いた。高速度ビデオカメラを用いて放電様相を観測し，電圧電流波形と同期させた。その結果，バースト状の電圧電流波形に対応してプラズマ長が周期的に増減した。これは，プラズマの進展とともにインピーダンスが増加し，放電維持が困難となった時点で再点弧するためであると考えられる。この結果から，電圧電流波形とプラズマ長には強い相関があることがわかった。

1-089

流通式ダイヤフラム放電を用いたPFOA分解における孔長の影響

◎門脇芽衣・卿 珊杉・高橋知宏・竹内 希（東京科学大学）

本研究では、外部ガス供給が不要な「流通式ダイヤフラム放電」を用い、難分解性物質PFOAの分解特性を調査した。本方式は微細孔への電流集中によるジュール熱で気泡を自己再生し、その内部でプラズマを生成する。実験ではPFOA溶液（50 mg/L）を用い、微細孔の孔長を5〜30 mmの範囲で変化させて放電を行った。その結果、孔長が短いほど脱フッ素率およびエネルギー効率が向上する負の相関が確認された。これは孔長の短縮により電気抵抗が減少して電流値が増大し、発生するジュール熱が大きくなったためと考えられる。これにより気泡生成と放電が活性化し、分解性能が向上したことが示唆された。

1-090

気泡と気液界面プラズマを組み合わせたPFOA分解における処理水導電率の影響調査

◎加藤愛梨・卿 珊杉・沈 克成（東京科学大学）・浪平隆男・王 斗艶（熊本大学）・竹内 希（東京科学大学）

PFASは高い安定性を持つ有機フッ素化合物であり、水中での分解が困難なため環境汚染が問題となっている。近年、有望な分解技術としてプラズマ処理が注目されているが、気泡導入型プラズマにおける溶液特性、特に電気伝導度の影響は十分に解明されていない。本研究ではPFOAを対象に，気泡導入型プラズマ処理における溶液導電率の影響を調査した。Na₂SO₄で導電率を調整した溶液を処理し，生成F⁻量から分解効率を評価した。導電率10 µS/cm以下では，F⁻生成量の増加が小さく，分解効率は低下した。一方，導電率が10 µS/cmを超えると，F⁻生成量が電力消費の増加を上回り，分解効率が向上することが確認された。

1-091

楕円形二重陽極構造を用いた反射三極管型仮想陰極発振器の電子挙動評価

◎須藤舜音・伊藤弘昭・竹崎太智（富山大学）

仮想陰極発振器は、パルスパワー技術により生成される相対論的大電流電子ビームの空間電荷効果を利用した高出力マイクロ波発振装置である。本装置は、GW級のマイクロ波の出力が可能で、周波数の選択性をもつ。また、外部磁場を必要としないため、構造が単純である。しかし、マイクロ波電力変換効率が著しく低いこと、発振周波数が広帯域であるという問題を抱えており、性能改善に向けた研究が行われてきた。先行研究では、楕円形単一陽極構造や円形二重陽極構造による出力改善に取り組んできた。本研究では、さらなる出力の改善に向けて、楕円形二重陽極構造を用いている。本発表では、電子挙動推定の内容を発表する。

1-092

プラズマフォーカス装置におけるプラズマシート進展速度とプラズマ柱形成との関係

◎須藤雛子・勝山智哉・伊藤弘昭・竹崎大智（富山大学）

プラズマフォーカスはコンデンサバンクと電極から構成され、構造が単純かつ容易に高温・高密度のプラズマを生成することが可能な装置である。プラズマの自己収縮によってプラズマから高エネルギーのイオンビーム、中性子線、X線などが放出され、これらの特性は作動ガス圧力や陽極形状などによって変化する。イオンビームのエネルギーが充電電圧よりも非常に大きいことは先行研究により示されているが、イオンの加速機構については詳細に解明されていない。そこで本発表では、作動ガスや陽極形状を変化させて、プラズマシートの進展速度がピンチプラズマ柱に及ぼす影響について測定・評価を行った。

1-093

パルス高電圧が異なる栽培環境下でタモギタケ収穫量と有用成分に及ぼす影響

◎野崎瑛慎・三重野海斗・小野寺秀太・高橋克幸・高木浩一（岩手大学）・脇 豊樹・高石喜久・小林晃希（KTT貿易）

栽培環境の異なる条件下で，パルス高電圧処理がタモギタケの子実体収量および有用成分であるエルゴチオネイン含有量に及ぼす影響を検討した。実験には菌床を用いた。菌床中央に針電極を挿入し，パルス幅30 ns，繰り返し周波数5 pps，出力電圧25 kVのパルス高電圧を25-300回印加した。栽培条件として，高二酸化炭素濃度の密閉型インキュベータ環境と，通気性を確保した環境で子実体収量を比較した。密閉環境では，すべての高電圧処理条件で子実体収量が増加し，300回印加時に最大となった。一方，通気性を確保した環境では収量は増加しなかった。両条件下で，子実体中のエルゴチオネイン含有量の増加は認められなかった。本結果から，パルス高電圧処理は高二酸化炭素環境下における子実体形成を改善する有効な手法であると考えられる。

1-094

中段H2ガス導入を伴うタンデム型変調誘導熱プラズマのSiナノ粒子生成解析

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

筆者らはタンデム型パルス変調誘導熱プラズマ (Tandem-PMITP) と原料粉体の時間制御供給 (TCFF) 法を組み合わせたナノ粒子生成技術について, 数値解析モデルを用いて検討した. 従来, トーチ最上部からH₂を導入すると蒸発促進が可能である一方, プラズマ不安定化が問題であった. 本研究では中段からH₂を導入することで, 上段プラズマのAr安定場を維持しつつ, 下段領域において反応熱が寄与し原料Siの蒸発レートが向上することを示した. 本手法により, プラズマ安定性と蒸発効率の両立が可能になることが明らかとなった.

1-095

O₂の電子衝突振動励起損失を考慮したループ型Ar/O₂誘導熱プラズマの数値モデル

◎酒井達貴・宮本 匠・田中康規・中野裕介・石島達夫（金沢大学）・川浦 廣（CVリサーチ）

本研究では，大面積・高速表面改質技術の確立を目的として，ループ型Ar/O₂誘導熱プラズマに対し，酸素分子の電子衝突振動励起によるエネルギー損失を考慮した3次元2温度反応非平衡電磁熱流体解析を行った．従来モデルに振動励起反応を新たに導入し，電気学会推奨データに基づく反応速度係数を用いて数値計算を実施した．その結果，ガス流入口近傍において電子温度が約1500 K低下する一方，基板ホルダ上部では大きな変化は見られなかった．これより，低電子温度領域での振動励起損失が支配的であり，O₂分子は流入直後に振動励起され，高温領域へ移流することが示唆された．

1-096

ダイヤモンド膜生成用変調誘導熱プラズマにおけるCH4ガス間歇供給遅れの影響

◎松田航征・Htet Wonna Oo・田中康規・中野祐介・石島達夫（金沢大学）

変調誘導熱プラズマ（MITP）を用いた単結晶ダイヤモンド成長において，電力変調に加え，CH₄ガスの間歇供給タイミングを制御し，生成ラジカルの時間的挙動を検討した．Ar/CH₄/H₂MITPに対し，CH₄供給遅れ時間を変化させ，時分解分光計測によりHαおよびC₂の放射強度比の時間変化を評価した．その結果，CH₄供給タイミングにより炭素堆積と水素エッチングが優位となる時間帯が変化し，特定条件下では両反応が周期的に分離した．この反応環境がダイヤモンド成長に有利に作用する可能性が示唆された．

1-097

ディーゼル排ガス用高電界電気集じん装置における集じん率と運転時間の関係

◎長谷川達海・伊藤颯人・久保田雅也・篠崎広幸・瑞慶覧章朝（神奈川工科大学）・高崎弘康・永木啓太（ミウラ化学装置）

本研究では、ディーゼル排気微粒子が自然帯電していることを利用した高電界電気集じん装置（ESP）における長時間稼動時の集じん性能を評価した。ESPは、高電圧印加用内側電極と接地用外側電極からなる同軸円筒構造とした。電極長は1 mまたは2 m、電極間隔は6.1 mmとし、負極性直流高電圧11.6 kVを電極間に印加し高電界を形成した。ディーゼル排気をESPに流入させ、24時間稼動した。定期的にESPの上流側と下流側の粒子質量濃度を計測し、集じん率を算出した。その結果、10 m/sの高風速下において、電力をほとんど消費することなく、初期集じん率で80% , 24時間の平均集じん率で77%を達成した。

1-098

2軸延伸PETフィルム同士の直接接合における接合前大気圧プラズマ処理用ガス種の影響

◎小山拓海・齋藤直輝（東京電機大学）・杉村 智・松浦 慶（春日電機）・平栗健二・金杉和弥（東京電機大学）

産業用途において樹脂フィルムは接着剤を介して積層されることが多いが、接着剤劣化や成分溶出の懸念がある。そこで本研究では、難接合材料である2軸延伸PETフィルム同士の直接接合を目的に、接合前大気圧プラズマ処理用ガス種の影響を検討した。Ar、N₂、Air雰囲気下でプラズマ処理を施した後、低温プレスにより接合サンプルを作製し、接合力および表面特性を評価した。その結果、未処理品では接合力は発現しなかったが、プラズマ処理品では一定温度以上で接合力が発現した。特にArおよびN₂雰囲気ではAir雰囲気よりも高い接合力を示し、ガス種による官能基生成や表面改質挙動の違いが接合性に影響することが示唆された。

1-099

プラズマ処理によるイネ種子成長促進

◎斉藤拓巳・池田善久・神野雅文（愛媛大学）

低温プラズマを種子に照射することで、発芽率や初期生育の向上をもたらすことが報告されており、近年「プラズマ種子科学」として研究が進められている。九州大学の古閑らは、プラズマジェットによるイネ種子処理が発芽特性および初期生育を改善することを示した。一方、発生方式の異なるマイクロプラズマによる植物生育応答は十分に検討されていない。そこで本研究では、マイクロプラズマを用いてイネ種子を処理し、苗期から圃場栽培までの生育を調査することで、プラズマ発生方式の違いが生育および生産形質に及ぼす影響を評価した。

1-100

CFRP電極を用いた高電界電気集じん装置の開発

◎島田正太郎・小島拓海・瑞慶覧章朝（神奈川工科大学）・北林功一・水野 彰（アマノ）

本研究では、高電界型電気集じん装置（ESP）の高性能化、小型化および軽量化を目的とし、炭素繊維強化プラスチック（CFRP）電極を短ギャップで配置した場合の集じん性能について検討した。ESPは高電圧印加用および接地用平板電極を交互に配置した構造とし、電極長170 mm、電極間ギャップを5 mmおよび1.2 mmとした。負極性直流高電圧を印加し、大気じんを対象に集じん率を評価した。その結果、いずれの条件においても印加電圧の増加に伴い集じん率は向上し、特にギャップ1.2 mmでは最大約70%の集じん率を達成した。また、CFRP電極の採用により軽量化も達成された。

1-101

沿面放電型遺伝子導入法によるEx Vivo遺伝子治療法の検討：1型糖尿病をモデルとしたインスリン発現及び生体内応答

◎西浦志武・池田善久・大塚智哉・佐伯拓哉・佐藤 晋・神野雅文（愛媛大学）・神野雅文（iGENE）

ex vivo 遺伝子治療は安全性や制御性に優れる一方、既存の遺伝子導入技術には導入効率や細胞損傷の課題が残されている。我々は、細胞とプラスミド溶液に対する沿面放電処理により、高効率かつ低侵襲な遺伝子導入が可能であることを示してきた。インスリン分泌が低下する1型糖尿病は、遺伝子治療による根本的治療が期待されている。本研究では、1型糖尿病をモデル疾患として、本法によりインスリン発現遺伝子を導入したマウス肝実質細胞を生体内投与し、血糖値応答を評価した。その結果、形質転換細胞投与群では、非投与群と比較して顕著な血糖値低下が確認された。以上より、本法が ex vivo 遺伝子治療において機能的遺伝子発現を誘導可能であり、1型糖尿病治療への応用可能性を示した。

1-102

マイクロプラズマ種子処理による幼苗の初期生育促進機構の解明に向けた植物組織の三次元等価回路モデルの構築と検証

◎廣畠大輝・池田善久・本村英樹（愛媛大学）・木戸祐吾（パール工業）・神野雅文（愛媛大学）

人口増加と気候変動により食料需要が増大するなか，植物の生育促進・作物生産性向上技術の重要性が高まっている。著者らはマイクロプラズマを用い，接地したディッシュ上に置いた植物体へ電流を供給して，種子の芽の成長を促進する手法を開発している。成長促進機構の理解には，プラズマに関連する主要因の同定が不可欠である。先行研究では，動物細胞への遺伝子導入において等価回路網モデルを構築し，細胞へ流れ込む電流が主要因であることを示した。そこで本研究では，植物組織の電気的等価回路網を構築して電気刺激を解析し，測定結果との比較により妥当性を検証する。

1-103

湿式コロナ放電を用いたウイルスサンプリング装置の捕集特性

◎座間滉人・木原 聖・和田理征・澤井 淳・高村岳樹・瑞慶覽章朝（神奈川工科大学）・沖野晃俊（東京科学大学）・神田一弘（横浜電子）・細田 悟（雷神の風,大田病院）

本研究では、湿式コロナ放電型ウイルスサンプリング装置を提案し、大気じんおよび浮遊ウイルスの捕集率に対する印加電圧の影響を検討した。ESPはポンプ、流量計、アクリル製ダクト、カーボンブラシ電極および水電極から構成した。ダクト内にカーボンブラシ電極を配置し、水電極との間に最大11 kVの直流正極性電圧を印加した。大気じんおよびQβファージエアロゾルを風速0.2 m/sで導入した結果、いずれも電圧の増加に伴い捕集率が向上した。大気じんの捕集率は印加電圧3.5 kVで15%, 9 kVで最大78%、浮遊ウイルスは印加電圧5 kVで97%, 6.5 kVで99%以上の高い捕集性能を示した。