多孔電極の放電メカニズムの解明

Clarification of the mechanism of the break-down at the multi-aperture grids

明石 圭祐; 小島 有志; 吉田 雅史; 花田 磨砂也; 山納 康*

Akashi, Keisuke; Kojima, Atsushi; Yoshida, Masafumi; Hanada, Masaya; Yamano, Yasushi*

局所高電界を有する大面積多孔電極の耐電圧改善に向けては、絶縁破壊が生じる機構を明らかにして、適切な改善策を施すことが必要である。しかし、局所高電界と絶縁破壊の因果関係は未解明であり、その物理的理解が求められている。そこで、今回、絶縁破壊に至るモデルとして、局所高電界による電界放出電子電流が絶縁破壊のトリガーとなると考え、局所暗電流密度と絶縁破壊確率の関係を調べた。その結果、カソードルミネッセンス法を用いて実測した暗電流密度と共に絶縁破壊確率が上昇し、0.1mA/mの場合に10秒間の内の絶縁破壊確率が50%となることが分かった。これにより、局所高電界領域の絶縁破壊に対して新たな知見が得られた。

To improve the voltage holding capability of the large-size multi-aperture grid, the clarification of the mechanism of the break-down should be understood. However, the relation between the locally electric field and the break-down is still unclear. This time, this relation was investigated by direct measurement of the dark current density as the initiation of the break-down may be caused by the field-emitted electrons. As a result, the break-down probability increases with the current density, and current density of 0.1 mA/m cause the break-down at 50% in 10 s pulse.