真空中の電子照射による 絶縁物上帯電分布の形成機構 [研究背景] 近年宇宙技術開発の進歩は著しく，宇宙機の電力需要が増大している．しかし宇宙環境下においては，荷電粒子の衝突や紫外線による光電子効果等によって，宇宙機表面，特に太陽電池や熱制御材料として使われている宇宙に露出した絶縁物表面が帯電・劣化し，放電に至ることが報告されている．したがって，宇宙開発の進展のためには宇宙機における電気的設計を見直し，宇宙空間での高電圧絶縁技術を確立することが要請されている．そのためには宇宙環境における帯電・放電などの高電圧現象の解明が必要とされるが，実質的なデータはほとんど得られていないのが現状である． 以上を踏まえ本研究においては，宇宙環境を想定した真空中絶縁物表面上の帯電現象の解明を目的として，真空中で帯電測定が可能なin-situ帯電生成・測定システムの構築を行い，絶縁物に電子ビームを照射することによって帯電を生成し，帯電の時間変化や絶縁物材料による帯電電位分布・減衰特性の違いについて検討を行った． このような検討の結果から，真空中絶縁物上の帯電形成機構は，電子ビームの加速電圧や絶縁物の静電容量・表面抵抗率・体積抵抗率・2次電子放出係数などによって大きく変化することを明らかとした．特に電子照射による絶縁物上帯電は，絶縁物の2次電子放出係数と電子ビームエネルギーおよび絶縁物上の電界によって定まることを示した． [学術論文] (2) 山納，大橋，加藤，袴田，大久保 "真空中の電子照射による絶縁物上帯電分布の形成機構" 電気学会論文誌 A, Vol.119, No.6, pp.841-847, 1999 (1) Y. Yamano, A. Ohashi, K. Kato, Y. Hakamata, H. Okubo "Charging Characteristics on Dielectric Surface by Different Charging Processes in Vacuum" IEEE Trans. on Dielectrics and Electrical Insulation, Vol.6, No.4, pp.464-468, 1999. [発表実績] (2) K. Kato, S. Ito, Y. Yamano, Y. Hayakawa, H. Okubo "Investigation of 2-dimensional Charge Distribution on Dielectric Surface in Vacuum by Real-time Measurement Technique" Proc. of 19th International Symposium on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum, pp.94-97, 2000 (1) Y. Yamano, A.Ohashi, K. Kato, Y. Hayakawa, H. Okubo "Charging Characteristics on Dielectric Surface by Different Charging Process in Vacuum" Proc. of 18th International Symposium on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum, pp.174-178, 1998