JPS61180175A

JPS61180175A - 電界形成装置

Info

Publication number: JPS61180175A
Application number: JP2128885A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Murai; 村井　成; Osamu Osaki; 大崎　治
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-02-06
Filing date: 1985-02-06
Publication date: 1986-08-12

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（発明の技術分野）本発明は一定範囲の空間に一様電界を形成する装置に係
り、例えば、素粒子の軌道測定器（以下ドリフトチェン
バーと言う）として好適な電界形成装置に関する。

〔発明の技術的背景と問題点〕

素粒子の実験で荷電粒子の軌道測定に用いられるドリフ
トチェンバーは、その内部にガスが封入されており、そ
こを通過した荷電粒子によってガスは電離される。この
電離により生じた自由電子を一様電界によってドリフト
させ、検出器に投影させることにより荷電粒子の軌跡が
到達時間と共に三次元的に測定される。

第３図はこの種のドリフトチェンバーの構成を示す断面
図であり、ガスを封入する圧力容器１は、ガラス強化プ
ラスチック等の絶縁物を主体として円筒状に形成され、
その軸方向端部にそれぞれ検出器２が取付けられる。こ
の円筒状圧力容器１の軸方向中央部には金属メツシュで
なる高圧電極３が軸と直角方向に設けられており、圧力
容器内部のドリフト空間４に一様電界を形成するための
基準面となっている。ドリフト空間４を形成する圧力容
器１の内周部には、その周方向に伸びる多数の電極が軸
方向に等間隔で配置され、且つ、これらの電極間に分圧
用の抵抗が接続された電極群が設けられている。この場
合、分圧用の抵抗は実質的に直列接続されその一端を前
記高圧電極３に接続し、その他端を接地することによっ
て高精度のドリフト空間が形成される。

一方、圧力容器１はその内部の強電界により容器全体が
帯電されるので、その外周面に導電膜を張りつけた接地
導電面７を形成し、これによって電界遮へいを行なう。

この場合、ドリフト空間と接地導電面７との間で、特に
高電圧側での電位勾配が大きくなるため所定の電界精度
の確保が困難になる。

この不具合を解消するために配列の粗い電極群５および
配列の密な電極群６が二層構造にして圧力容器１の内周
部に取り付けられており、内側の電極群６で囲まれる空
間が接地導電面７の影響を受けない高精度のドリフト空
間４になっている。

ところで、電極群５を構成する電極８は、第４図にその
断面を示すように、圧力容器１の内面（本発明はこの内
面を絶縁物の表面と言い、圧力容器１の外面を絶縁物の
裏面と言っているので、以後、内面を表面、外面を裏面
と称する）に直接付着されているため、高圧部の電極８
と接地導電面７との間には通常５０〜１００〔にＶ〕の
電位差を持つことになる。一方、電極８は相隣るものと
所定の間隔を保ち、これらの電極間の表面の電位および
電界は第５図に示す如く分布し、最大電界が電極８の軸
方向の近傍に生じる。

かかる条件下で使用される電極８としては、絶縁物表面
にプリントされた薄板状のものでなり、−例えば、電極
間隔を縮めることによって最大電界の絶対値を下げるこ
とはできるが、分圧抵抗を接続しなければならないとい
う点で製作上の限界があり、通常は５〜１０（！ＮＲ）
程度にしか縮めることができなかった。

しかして、機器の荷電中に電極周囲に不安定な部分放電
が発生し、これがために素粒子の測定、実験中に雑音が
発生したり、あるいは、絶縁物自体の特性が劣化する等
の問題点があった。

〔発明の目的〕

本発明は上記の問題点を解消するためになされたもので
、絶縁物表面に配設された電極の強電界に伴って発生す
る不安定な部分放電を抑制し得、これによって計測時の
雑音の発生や絶縁物の材料劣化等を確実に防ぎ得る電界
形成装置の提供を目的とする。

（発明の概要〕この目的を達成するように第１の発明は、一様電界の空
間を得るために、前記空間を挟んで対向する絶縁物の表
面に等間隔で電極を配設すると共に、相隣る前記電極間
電位を一定に保ち、且つ、前記絶縁物の背面を接地３４
電面とするもにおいで、前記電極として円形断面の金属
線を用い、この金属線を前記絶縁物の表面部に形成した
半円形の溝に嵌装したことを特徴とする。

また、第２の発明は、一様電界の空間を得るために、前
記空間を挟んで対向する絶縁物の表面に等間隔で電極を
配設すると共に、相隣る前記電極間電位を一定に保ち、
且つ、前記絶縁物の背面を接地導電面とするものにおい
て、前記電極として円形断面の金属線を用い、この金属
線を前記絶縁物の表面部に形成した半円形の溝に嵌装す
ると共に、前記金属線の露呈面および前記絶縁物の表面
を高抵抗導電膜で覆ったことを特徴とする。

（発明の実施例）第１図は本発明の一実施例の構成を示す要部断面図であ
り、第３図および第４図を用いて説明した従来装置と同
一の符号を付したものはそれぞれ同一の要素を示してい
る。そして、従来装置では圧力容器１を形成する絶縁物
の表面に３１１！の電極８を付着させたのに対して、こ
の実施例では絶縁物の表面部に半円形の溝９を形成する
と共に、この溝９に円形断面の金属線でなる電極１０を
嵌装している。この場合、電極１０のピッチが１０〔履
〕程度であるとき、金属線としては直径２〜３〔履〕の
ものが工作性その他から見て適当であり、溝９はこの金
属線をちょうど半分だけ埋め込むことができる大きさに
形成される。

このように電極として円形断面の金属線を用いることに
よって電極１０の近傍の電界強度が従来装置に比べて３
０〔％〕程程度綿られる。このことは、電界集中を緩和
させたことに他ならず、これによって電極間に発生する
不安定な部分放電が抑制される。

次に、第２図はもう一つの発明に対応する実施例であり
、上述したと同様に、圧力容器１を形成する絶縁物の表
面に半円形の満９を形成してここに円形断面の金属線を
嵌装した後、さらに、金属線の露呈面および絶縁物の表
面に高抵抗導電膜１１を付着させたものである。ここで
、高抵抗導電膜１１は圧力容器１の体積を考えた場合の
抵抗よりも抵抗値の小さいものが選定され、本来絶縁物
の表面に流れる漏れ電流を僅かに増やして電極間の電界
集中を第１図に示した実施例以上に緩和している。

かくして、この第２図に示した実施例は、第１図に示し
た実施例と比較して部分放電をより確実に抑制すること
ができる。

なお、上記２つの実施例では無垢の金属線を用いている
が、この代わりに中空の金属線の使用も可能であり、本
発明に言う円形断面の金属線とはこれを含むもので、中
空の金属線は無垢の金属線に比べて加工性に優れている
という付随的な効果が得られている。

なおまた、上記実施例で用いた高抵抗導電膜１１は塗料
を吹き付けて製作されるが、その代わりに半導電性のシ
ートを付着させてもよい。

また、上記実施例ではドリフトチェンバーにつ５いて説
明したが本発明はこれに限定されるものでなく、一様電
界を形成する装置の殆んどに適用し得るものである。

〔発明の効果〕

以上の説明によって明らかな如く、本発明によれば、絶
縁物表面に配設された電極の強電界に伴って発生する不
安定な部分放電を抑制し得、これによって計測時の雑音
の発生や絶縁物の材料劣化等を確実に防止することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれ本願発明に対応する実施
例の主要部の構成を示す断面図、第３図は従来の電界形
成装置の構成を示す断面図、第４図はその要部の構成を
示す断面図、第５図はその作用を説明するための電界お
よび電位の分布特性図である。１・・・圧力容器、２・・・検出器、３・・・高圧電極
、４・・・ドリフト空間、５．６・・・電極群、７・・
・接地導電面、８，１０・・・電極、９・・・溝、１１
・・・高抵抗導電膜。

Claims

【特許請求の範囲】１、一様電界の空間を得るために、前記空間を挟んで対
向する絶縁物の表面に等間隔で電極を配設すると共に、
相隣る前記電極間電位を一定に保ち、且つ、前記絶縁物
の背面を接地導電面とするものにおいて、前記電極とし
て円形断面の金属線を用い、この金属線を前記絶縁物の
表面部に形成した半円形の溝に嵌装したことを特徴とす
る電界形成装置。２、一様電界の空間を得るために、前記空間を挟んで対
向する絶縁物の表面に等間隔で電極を配設すると共に、
相隣る前記電極間電位を一定に保ち、且つ、前記絶縁物
の背面を接地導電面とするものにおいて、前記電極とし
て円形断面の金属線を用い、この金属線を前記絶縁物の
表面部に形成した半円形の溝に嵌装すると共に、前記金
属線の露呈面および前記絶縁物の表面を高抵抗導電膜で
覆つたことを特徴とする電界形成装置。