Dinesh Bafna

Successful Entrepreneur and Business Leader

静 電 容量法 7

この規格は,工業標準化法第12条第1項の規定に基づき,財団法人日本電子部品信頼性センター(RCJ), 及び財団法人日本規格協会(JSA)から,工業標準原案を具して日本工業規格を制定すべきとの申出があ, この規格の一部が,特許権,出願公開後の特許出願又は実用新案権に抵触する可能性があることに注意, を喚起する。経済産業大臣及び日本工業標準調査会は,このような特許権,出願公開後の特許出願及び実, JIS C 61340-2-1 静電気−測定方法−材料及び製品の静電気電荷拡散性能の測定方法, JIS C 61340-3-1 静電気−第3-1部:静電気の影響をシミュレーションする方法−人体モデル(HBM), JIS C 61340-3-2 静電気−第3-2部:静電気の影響をシミュレーションする方法−マシンモデル(MM), JIS C 61340-4-1 静電気−第4-1部:特定応用のための標準的な試験方法−床仕上げ材及び施工床の, JIS C 61340-4-3 静電気−第4-3部:特定応用のための標準的試験方法−履物, JIS C 61340-4-4 静電気−第4-4部:特定応用のための標準的試験方法−フレキシブルコンテナの静, JIS C 61340-4-5 静電気−特定応用のための標準的試験方法−人体と組み合わせた履物及び床システ, JIS C 61340-4-7 静電気−第4-7部:特定応用のための標準的試験方法−イオナイザ, Standard test methods for specific applications-Ionization, この規格は,2010年に第1版として発行されたIEC 61340-4-7を基とし,安全上の要求事項がそのまま, なお,この規格で点線の下線を施してある箇所は,対応国際規格を変更している事項である。変更の一, この規格は,静電気対策の一環として,電荷中和のために使用するイオナイザを評価及び選定するとき, この規格は,特定の条件下で,イオナイザのオフセット電圧(イオンバランス)及び減衰(電荷中和), この規格には,電磁妨害(EMI)の測定,並びに兵器,可燃性,爆発性などのアイテム及び電気起因の, この規格に示す試験方法及び試験条件は,イオナイザの製造業者がその製品の性能を表示するのに用い, イオナイザの使用者が,イオナイザを適切に使用できるように,また,イオナイザの性能の周期的に確, 認ができるように,その特定応用に際して試験方法及び試験条件を修正することを勧める。使用者は各応, IEC 61340-4-7:2010,Electrostatics−Part 4-7: Standard test methods for specific applications−, なお,対応の程度を表す記号“MOD”は,ISO/IEC Guide 21-1に基づき,“修正している”, (対応国際規格では,米国政府関係の規格及び米国の民間規格を引用規格としているが,この規格への, 一つの帯電した酸素又は窒素分子に分極力によって結合している10個程度の分子集合体(水分,不純物,, 絶縁した導体を電界中(例えば,帯電物体から)に置いたとき,導体内での電荷の再分布。, 帯電した表面の中和及び/又は表面に付着した粒子の除去に使用できる,圧縮ガスを用いたイオナイザ。, 注記 この電界は,通常,鋭くとがった針又はワイヤの形状をもつ導体に高電圧を印加することによ, 電圧(静電荷に起因する)が,初期値から任意に選定した最終値まで減衰するのに要する時間。, 高電位を維持することによってコロナ放電を生じる,通常,針又はワイヤのような,導体のとがった物, 静電気対策のために電荷中和を目的として,正及び/又は負の電荷をもった空気イオンを生成するよう, 垂直若しくは水平の層流フード又はベンチにおいて,局所空間をイオン化するためのイオナイザ。, パルス電圧印加のイオナイザにおいて,正及び負のイオン出力が周期的に変動し,オフセット電圧が正, 及び負にわたって周期的に変化するときの各極性のオフセット電圧を絶対値でみたときの最大値。, 注記 このタイプは,卓上形イオナイザ,つり下げ形イオナイザ及び層流フードイオナイザを含む。, 表面抵抗率が1×105 Ω/sq以上,1×1012 Ω/sq未満の特性(試験面)。, (対応国際規格では,安全上の要求事項を米国政府関係の規格を基にして規定しているが,我が国の安, 注記 安全上の問題は,各イオナイザの装置としての製造及び取扱いの問題であり,それぞれ国内及, び国際的な安全規格又は規則に準拠するものとし,イオナイザの評価のための試験方法及び手, 帯電プレートモニタ(CPM) イオナイザの特性を測定する試験装置は,帯電プレートモニタ(以, 下,CPMという。)とする。CPMを用いて,規定の電圧に帯電した帯電プレートの電圧が規定の電圧まで, 低下する時間(減衰時間)及び雰囲気中の帯電プレートの電圧(オフセット電圧)を測定する。CPMは,, 帯電プレート,接地プレート,電圧測定装置及び直流高圧電源で構成する。必要があれば,減衰時間の測, 注記 イオナイザは帯電物体の電荷減衰を促進するために,正及び負の空気イオンを生成する装置で, ある。イオナイザの評価には,生成した空気イオンの濃度を計測することが考えられるが,こ, れは実際には困難であり,帯電物体の電荷の減衰速度を直接に計測するのが有効である(附属, 帯電プレート及び接地プレート 帯電プレート組立品は,帯電プレートと接地プレートとを,絶縁, 体を挟んで,図2に示すように対向して配置する。帯電プレートの材質は導体とし,その大きさは15 cm, ×15 cmとする。接地プレートの材質は導体とし,その大きさは15 cm×15 cm以上が望ましい。, 電気回路を接続しない状態の帯電プレート組立品を附属書Bに規定する方法で測定した静電容量は,15, pF以上でなければならない。帯電プレートと接地プレートとの間隔“A”(図2参照)は,静電容量の要求, 直流高圧電源の端子からみた,帯電プレート組立品及び試験回路の静電容量は,20 pF±2 pFでなければ, 帯電プレート組立品において,帯電プレートと接地プレートとの間隔“A”よりも近くに,プレート支, 持絶縁体,帯電プレートへの電圧印加用接続線及び電圧測定用接続線以外の物体が,あってはならない, 絶縁した導体の帯電プレートを規定の試験電圧に帯電させたとき,イオナイザを作動していない状態で,, 電圧測定装置 帯電プレートの電圧測定に用いる電圧測定装置は,非接触電圧計又は電位計(エレ, クトロメータ)とする。非接触電圧計は,プローブの電極に帯電プレートからの静電誘導によって発生す, る電圧を増幅して,電圧を測定する。電位計は,帯電プローブに直接接続して,電圧を測定する。電圧測, 定装置の応答時間は,帯電プレート電圧の変化を精度よく測定できるように,十分短い時間とする。, 直流高圧電源 帯電プレートを帯電するのに用いる直流高圧電源は,試験担当者の感電防止のため, ルームイオナイザ(6.1参照),層流フードイオナイザ(6.2参照),作業表面イオナイザ(6.3参照),及, び圧縮ガスイオナイザ(6.4参照)の各種のイオナイザの試験には,次の個別要求事項を適用する。, a) 減衰時間試験 CPMの帯電プレートを初期試験電圧まで帯電した後,初期試験電圧の10 %に減衰す, るまで放置する。正及び負の極性の初期帯電に対し,それぞれ減衰に要した時間を減衰タイマによっ, b) オフセット電圧試験 CPMの帯電プレートを一時的に接地し,残留電荷を取り除き,電圧モニタ装置, のゼロ点を検証する。その後,帯電プレートの電圧をイオン化した雰囲気中で,各装置の種類ごとに, 規定した手順によってモニタする。結果として観測した電圧をオフセット電圧とする。ただし,パル, c) 試験箇所 減衰時間及びオフセット電圧は,試験箇所の図面に示す各々の試験箇所で測定することが, d) 同一条件 減衰時間及びオフセット電圧は,装置ごとの調整はせずに同一条件で測定する。異なる種, e) ピーク・オフセット電圧 パルス形イオナイザの場合,オフセット電圧は,5.1に規定したCPMによ, その他のパラメータ 試験中の温度,相対湿度,風速など試験結果に影響する条件は,記録すること, 6.1.1 CPMの周辺は,全ての方向で水平距離150 cmにわたって障害物のないクリアな領域とする。イオ, 6.1.3 初期電圧1 000 Vから最終電圧100 Vまでの減衰時間は,正極(+)及び負極(−)の両極性につ, 6.1.5 被試験イオナイザの直下から150 cm離れた場所で,CPMによって測定を行う。イオナイザの据付, 高さは異なるので,異なるイオナイザの評価には,一貫性のある測定高さを選択する。この測定高さ及び, 6.1.8 6.0A b) 及び6.0A e) に示すオフセット電圧は,各試験箇所で測定する。オフセット電圧の測定は,, 帯電プレートの接地を解放後,帯電プレートの電圧が安定してから行う。ただし,安定するまでの時間は, 6.2.1 試験は,気流を妨げるもののない平面で実施する。その他の規定がない場合には,試験面は,静電, 6.2.3 初期電圧1 000 Vから最終電圧100 Vまでの減衰時間を,正極(+)及び負極(−)の両極性につ, 6.2.5 垂直層流フードでの試験設定を,図7及び図8に示す。図7に示す試験箇所TP1からTP8まで,デ, 6.2.6 水平層流フードでの試験設定を,図9及び図10に示す。図9に示す試験箇所TP1からTP6まで,, 6.2.8 6.0A b) 及び6.0A e) に示すオフセット電圧は,各試験箇所で測定する。オフセット電圧の測定は,, 6.3.1 試験は,気流を妨げるもののない平面で行う。その他の規定がない場合には,試験面は静電気拡散, 6.3.3 初期電圧1 000 Vから最終電圧100 Vまでの減衰時間を,正極(+)及び負極(−)の両極性につ, 6.3.4 ヒータを装備している機種では,ヒータの電源を切って測定する。フィルタを装備している機種で, は,フィルタを装着して試験する。風量が変えられる機種では,最小及び最大の風量で測定する。風速を, 測定し,試験結果に含める。設置後には,イオナイザにおけるヒータの作動及びフィルタ装着の状態を,, 6.3.5 卓上形イオナイザでは,図11及び図12に示すように試験箇所を配置する。気流を試験箇所TP2に, 向け,風速を試験箇所TP2及びTP5で測定する。CPMの帯電プレート面をイオナイザに対向させる。CPM, 6.3.6 つり下げ形イオナイザでは,図13及び図14に示すように試験箇所を配置する。気流は試験箇所TP5, 及びTP8で測定する。CPMによる測定は,図13に示す試験箇所TP1からTP12まで行う。, 6.3.8 6.0A b) 及び6.0A e) に示すオフセット電圧は,各試験箇所で測定する。オフセット電圧の測定は,, 6.4.1 試験は,気流を妨げるもののない平面で行う。その他の規定がない場合には,試験面は静電気拡散, 6.4.3 初期電圧1 000 Vから最終電圧100 Vまでの減衰時間を,正極(+)及び負極(−)の両極性につ, 6.4.4 その他の規定がない場合には,イオナイザへの圧縮ガスの投入圧力はゲージ圧で0.2 MPaとする。, 6.4.7 6.0A b) 及び6.0A e) に示すオフセット電圧は,試験箇所で測定する。オフセット電圧の測定は,帯, 電プレートの接地を解放後,帯電プレートの電圧が安定してから行う。ただし,安定するまでの時間は10, 絶縁物又は絶縁した導体に帯電している静電気は,その周囲に電界を形成している。その帯電物体に対, し,逆極性に帯電した空気イオンを吸着させることによって静電気を中和し,電界を弱める。, 空気イオンは,一つの帯電した酸素又は窒素分子をとりまく約10個の分子(多くは水分)の集合体(ク, ラスタ)である。通常,空気中に存在するイオンは比較的に少なく,その数は,1 cm3当たり1 000個以下, である。これらの“天然”イオンは,通常,大気中,地殻中,又は建築材料に含まれる放射性物質からの, 中和プロセスでは,1 000個/cm3よりも高いイオン濃度が必要である。放射性物質もイオン濃度を高める, ために使用するが,最も一般的なイオン生成方法は,中性の分子と30 kV/cm(大気圧下)を超える電界強, 度をもつ電界とによって加速した電子との衝突による。この方法を一般にコロナ放電式という。, 電界E中のイオンは,電界Eに比例した平均移動速度vで移動する。この平均移動速度は,式(A.1)によ, 空気が移動度k,電荷eの正イオンを濃度n含んでいるとき,電界Eによって,その電界Eの方向に流, 負イオンは電界と逆の方向に移動するが,このときの負イオンによる電流密度は,イオン電荷の数値と, して電荷eをとるとき,式(A.2)によって算出できる。負イオンによる電流も,電界の方向に向く。, 電荷qをもつ物体がイオン化空気で完全に囲まれているとき,物体の周囲に電界が形成され,周囲に存, 在する空気イオンは,電界の順方向及び逆方向に移動する。電界は,点から点へと変化するが,常に電荷, qに比例する。物体に向かう電流は,電荷qの極性とは逆極性のイオンの流れによって生じ,中和電流と, いう。中和電流は,物体の電荷q及び,電荷qとは逆極性のイオンに対する周囲の空気の導電率に比例す, 空気の導電率が変化しない場合,電荷中和の相対速度は一定であり,帯電物体の電荷は,空気の透過率, e0を導電率λで除したものに当たる時定数τをもって指数的に減衰する。この時定数は,式(A.3)によって, 空気の中和能力を決めるのは導電率であり,イオン濃度そのものでない,ということに留意を要する。, 例えば,煙によって,空気の粒子濃度が増加した場合,イオンの平均移動度すなわち導電率は,10分の1, 以下に減少する。空気の単位体積当たりの帯電粒子の数,すなわち,イオン濃度は,それでも,ほぼ一定, 空気の導電率は,中和プロセスによって影響されないと仮定されていた。例えば,ルームイオナイザの, 場合,中和されるべき電荷に起因する電界は,空気のイオンを部分的に減少させる。これは,空気の導電, 率を下げ,中和を式(A.3)によって予測されたものよりも遅くする。イオンの減少の程度は,帯電物体から, の電界の強さに応じて増加する。中和速度は,中和すべき電荷の量が増加するに応じて遅くなる。, ファン及び圧縮ガスを用いるイオナイザが使われるときには,この影響はあまり多く報告されていない。, 中和は,おおむねイオン化空気の風速に依存するようになる。また,帯電物体がイオン化空気に完全に囲, まれていると仮定されていた。そのときには,物体のどの部分からの電界も,式(A.2)に従って,中和電流, 電荷からの電束の主要部分が絶縁支持部材を通してひろ(拡)がっている場合,帯電物体に向かう中和, 電荷の流れが生じない。この効果を電界の抑制という。物体のすぐ近くの空間の導電率が高くても,そば, に導体又は絶縁体の物体がある場合,他の場所からのイオンが帯電物体に沈着しているイオンに置き換わ, 実際,時定数τを計算するとき,単純なケースから全ての変化を補正することは不可能である。通常,, この規格で説明しているように,イオナイザの中和特性を実験的に決めることが必要である。, CPMは,イオナイザの中和特性を測定するために用いる装置で,絶縁した導体の帯電プレートが構成要, 素である。この帯電プレートを,適切な外部機器によって,規定した初期電圧に帯電させる。帯電プレー, トの電圧は,帯電プレートをエレクトロメータに接続するか又は帯電プレートからの電界を非接触電圧計, CPMがイオン化雰囲気中に置かれた場合,イオナイザの電荷中和速度は,減衰時間によって特徴づけら, れる。これは,帯電プレートの電圧が初期値から任意に選ばれた最終値まで低下するに要する時間で定義, CPMは,静電荷を中和するイオナイザの能力を表す再現性のよい測定を容易にするように設計している。, 絶縁した,15 cm角の導体の帯電プレートは,既知の電圧へ繰り返し帯電できるように選ぶ。帯電プレー, トは,その静電容量が最小で15 pF,CPMの内部回路と接続したときに総合で20 pFとなるように,接地, 面から距離をおいて固定する。通常, 帯電プレートの中心を作業面から15 cmの距離に設置して測定する。, これらの設計パラメータは再現性のある結果を得るという効果があるが,必ずしもCPM以外の他の物, 体上の静電荷の中和に関するイオナイザの性能を特徴づけるということではない。多くのパラメータが中, 物体の大きさ及び形状は,接地面との位置関係と同様に,物体の総合静電容量に影響を及ぼし,また,, 物体の電荷に起因する電界に影響を及ぼす。大きな静電容量をもつ物体は,より多くの電荷を蓄えること, ができ,その中和時間は,静電容量20 pFのCPMの帯電プレートによる中和時間よりも長い結果となる。, イオンは,電界によって物体に引き寄せられ,電界の強度,方向などによって中和時間に違いを生じる。, 導体の電荷分布は,同一形状の絶縁物のものとは違いがあり,その結果,異なった電界を形成する。導体, 中和時間に影響を及ぼす他の現象には,電界の抑制及び中和する物体の近くにおける他の帯電又は接地, 物体の存在が含まれる。電界の抑制は,帯電物体が接地した導体の表面のすぐ近くに置かれたときに起き, る。電荷からの電束の主要部分が,この接地した表面に向かい,帯電物体にイオンを引きつける電束が減, 少する。同様に,他の帯電物体又は接地物体は,元の帯電物体の近くのイオンレベルを減少するように電, CPMは,イオナイザにおける標準的な特性測定を提供するが,別の物体の減衰特性には,少ししか情報, を与えない。重大な静電気抑制要求に関わる,この規格の使用者が,実際の物体に関する電荷中和時間を, 測定するには,別の測定手段を用いることが望ましい。そのためには,静電気の電界計及び電圧計を一般, 的に用いる。このとき,これらの測定機器の存在が,中和時間に影響を与えることがあることに留意を要, イオナイザが正及び負のイオンの生成に関して平衡していないときには,イオン化領域に置いた物体は, 電荷を得る。絶縁した導体の場合には,接地面に対して一定の電圧を得る。これをオフセット電圧という。, イオナイザを評価する場合には,試験領域の準備に特に注意を払う必要がある。試験領域では環境条件, が変化してはならない。これらの条件の変化は,空調装置のオンオフ制御,扉及び窓の開閉による気流変, 化,試験場近くの装置又は人体の動きなどによって生じる。試験領域はCPMからイオンを遠ざける気流, 空気イオンは,二つの典型的な方法によって移動する。それらは,電界に起因する静電気力及び気流に, 伴う機械力である。これらは,空気イオンによる帯電物体の中和において,二つの基本的な方法を導く。, 第1の方法は,帯電アイテムそのものの電界によって発現した静電気力を活用して,イオナイザからのイ, オンを帯電アイテムに移動又は引き寄せる方法である。この方法は,通常は,電荷からの電界がイオナイ, ザと相互に作用するように,中和すべき帯電アイテムの近くにイオナイザを置く必要がある。第2の方法, は,静電気力が中和に有効となる帯電アイテムの近くまで,気流にイオンをのせて,物理的にイオンを搬, 送する方法である。この方法は,通常,イオナイザからの気流を帯電アイテムの方向に向けることで,イ, 空気イオンを含む気流を試験又は使用するとき,考慮すべき,幾つかの重要な特性がある。第1は,イ, オン再結合である。この現象は,正及び負の空気イオン間の相互の静電気的吸引の結果である。イオン化, 空気は永続性が乏しい。言い換えると,短期間に正及び負の空気イオンは,“再結合”し,電荷を交換し,, 中性の分子として消散する。距離の増大又は風速の減少につれて起きるイオンの再結合は,減衰時間を増, 空気イオンを含む気流の第2の重要な特性は,空気イオンの流れそのものが中和を行うことである。帯, 電物体又はCPMの帯電プレートが,直接に空気イオンの流れの中に入っていない場合には,減衰時間は,, 通常長くなる。空気イオンの流れの端又は境界にCPMを置いた場合,減衰時間の測定が,通常は不安定, となり再現性が悪化する。空気イオンの流れの端又は境界での減衰時間の測定が,次の事項の影響を受け, 空気イオンの流れのパターンに影響を及ぼす物体又は周囲の状況は,また,空気イオンの流れの境界で, 起きる減衰時間測定に大きな影響を及ぼす。これらの物体又は周囲の状況の例としては,次のものが含ま, イオナイザの効率は,イオナイザとCPMとの間の気流が妨害されることによって低下する。イオナイ, ザとCPMとの間には障害物がないほうがよい。問題は,顕微鏡又はロボットのような製造工程で用いる, イオン搬送の障害は,気流の偏りによっても生じる。空気イオンの流れをCPMと別の方向に導く気流, の乱れを生じるような装置が,試験領域のすぐ近くに存在する場合には,特別の注意を払う必要がある。, 気流が表面に向けられるときに,興味深い効果が起きる。その気流は,表面を覆うように広がる。この, 効果は,ブロワ形イオナイザを使うときに当てはまる。つり下げ形イオナイザの場合,空気イオンを含む, 気流の覆い(エアー・ブランケット)は,作業表面に形成される。このエアー・ブランケットは,通常,, 数cmの厚さで,(イオナイザからの空気が直接吹き付けられていない場所まで)全作業表面に広がる。こ, の効果を,設置したイオナイザがもっているかを確認する試験では,CPMの帯電プレートを作業表面に接, 近させて配置することが必要である。つまり,この現象を観測するには,エアー・ブランケット内に帯電, プレートを配置することが必要である。空気イオンを含むエアー・ブランケットが形成されていると,作, 業表面の数cm位置に配した帯電プレートでの測定において,減衰時間が比較的短くなり,作業表面全体, 同一条件下でない場合,繰り返して行う減衰時間試験では変動が予想される。このため,規定する試験, 箇所で繰り返し試験をすること,及び減衰時間の報告に平均又は統計処理を適用することが,通常は必要, CPMが,人工的にイオンを増やしていない大気中に置かれていても,遅い速度での電荷中和が見られる。, これは,天然のイオン(無作為の放射性崩壊による),50 %以上の相対湿度,又は不完全な絶縁物に起因, する。これに対応する減衰時間は自己減衰又は帯電プレートの絶縁の不十分さとして知られている。自己, 減衰は十分に長くなければならない。長くない場合,CPMによって測定する減衰時間の精度に影響を及ぼ, 減衰時間は,普通CPMにおいて初期試験電圧(一般的には,1 000 V)から最終試験電圧(一般的には,, 100 V)まで減衰するのに要する時間として特定している。初期帯電電圧(CPMの帯電プレートが初期に, 帯電する電圧)は,初期試験電圧よりも大きな値であることを確証するとき以外,頻繁には確認しない。, 減衰時間は,初期試験電圧から測定するのであるから,初期帯電電圧は,重要な因子でない。ただし,, より高い帯電電圧は,長い減衰時間をもたらすことがある。それゆえに,一貫性のために全ての測定は,, CPMの帯電プレートの近くにある絶縁物体は,オフセット電圧測定の精度に影響を与える。際立った関, 心事は,CPMのための試験用取り付け台として用いる絶縁物体,例えば,プラスチックスである。プラス, チックスがCPMの支持に用いられ,そのプラスチックスがCPMの帯電プレートの近くにあるとき,プラ, スチックス上の静電荷はオフセット電圧を偏らせる。この問題は時間依存性があり,ゼロボルトに近いオ, フセット電圧測定を実施するときに大きな関心事となる。静電荷は,試験設備の通常の取扱いのとき,又, は減衰時間試験の間の空気イオンを含む気流によって,プラスチックス上に発生する。正確な測定には,, CPMプレートの近くの領域から全ての物体を取り除くことが重要である。プラスチックスがCPMの近く, 試験領域は,コンピュータ・モニタ,ある種の光源,ある種のプロセス機器及び摩擦帯電源(コンベア, など)のような,電界を生じる機器がないようにする。試験を,電界を生じる機器の存在のもとで実施す, る場合は,結果は誤ったものとなる。遮蔽していない高電圧装置は,CPMの精度に影響を与える電界を形, オフセット電圧は,減衰時間の測定値に影響を及ぼす。これは,正極性及び負極性での減衰時間に大き, 減衰時間に及ぼすオフセット電圧の影響は,10 V以下までの減衰時間の測定を必要とするとき,よりい, っそう極端になる。これは,極めて静電気放電に敏感なデバイスのまわりでイオナイザを用いるときの要, 求となる。この場合5 V以下のオフセット電圧が減衰時間に大きな変化を与える。加えて,CPMそのもの, の安定性及び精度を考慮する必要がある。CPMゼロ点設定のドリフト又は不正確さは,オフセット電圧の, 最適な特性を維持するため,全てのイオナイザは,イオンエミッタの定期的な清掃又は交換を必要とす, 全ての高電圧のイオンエミッタは,先端の侵食及び汚染物質の堆積が起きやすい。エミッタ先端の定期, 清掃が必要である。エミッタの交換も行ったほうがよい。エミッタの状態はシステム性能に影響を与える, 気流を利用するイオナイザの場合,内蔵したファン及びエアーフィルタは,空気の全量が流れているこ, とを確かめるために定期的に検査することが不可欠である。静電荷を中和するイオナイザの能力は,帯電, 予防的保守スケジュール及び手段は,イオナイザを据え付けるまでに確立しておいたほうがよい。イオ, ナイザは,しばしば“重要な”作業領域に配置されるので,保守の要求事項はイオナイザの仕様の一つに, この附属書は,電源及びクーロンメータを用いて,絶縁した導体の帯電プレートの静電容量を5 %以下, の精度で測定する測定方法を規定する。プレートの静電容量は,式(B.1)によって求める。, 帯電プレートの電圧Vは,電圧が既知の直流電源で帯電プレートに印加することで設定する。帯電プレ, ート上の電荷量Qは,クーロンメータを用いて測定する。これら二つの測定値の比が,式(B.1)に示すよう, 静電容量Cが,20 pF±2 pFの範囲内である場合,電圧Vの値として100 Vを用いることが便利である。, 静電容量20 pFをもつ帯電プレート上の電圧100 Vは,帯電プレート上で2 nCの電荷量となる。このレベ, 帯電プレートの静電容量を校正するには,二つの種類の装置を必要とする。直流電源は,出力電圧Vが, 100 V±20 %,精度2 %のものが望ましい。この電源は最大100 μAの電流制限付きとする。クーロンメー, タは,適切なスケール(フルスケール3 nC以上)をもつ,かつ,±0.02 nCよりもよい分解能でなければ, 直流電源からのプローブを帯電プレートに一瞬接触することによって,帯電プレートを帯電する。次い, で,クーロンメータからのプローブを帯電プレートに接触することによって,帯電プレートの電荷を移動, させ,その電荷量の表示を記録する。この操作を10回繰り返し,平均値及び標準偏差を求める。この手法, で得られる15 cm×15 cmの帯電プレート上のデータの例をB.4に示す。この実験を繰り返し行った場合の, 標準偏差は,0.5 pF未満である必要がある。代表的な誤差要因は,B.5を参照する。, この例では,15 cm×15 cmの接地プレート面上1.9 cmの位置にある,15 cm×15 cm×0.6 cmの寸法の絶, 縁した導体の帯電プレートの静電容量の測定結果を示す。全ての測定は,接地プレートの電気的接地を基, 準としている。10回の測定を行い,帯電プレートを電圧V(100 V)に帯電させ,帯電プレート上の電荷, 量Q(表B.1に記載)の値を得た。式(B.1)を用いて算出した帯電プレートの静電容量Cの値を,表B.1に, B.2に示した測定装置に関連する最大誤差は,10 pFの帯電プレートを80 Vに帯電した場合を考慮する, ことで,次のように見積もることができる。帯電プレート上の電荷量は,0.8 nCである。分解能±0.02 nC, のクーロンメータで測定を行った場合,このレベルの電荷量の測定での誤差は,2.5 %となる。この誤差は,, 直流電源の2 %の誤差を考慮すると,最大4.5 %の誤差となる。この例よりもよい分解能をもつ測定装置を, 帯電プレートからの電荷漏れに関係した誤差が,測定装置による誤差と同程度になった場合,帯電プレ, ートの絶縁不良が生じている。全測定誤差を5 %以下に保つためには,帯電プレートの絶縁は0.5 %以上の, 最悪条件として,帯電プレートを電圧Vで帯電してから電荷測定までの間の時間tを10秒間と仮定して,, 0.5 %未満の誤差となる帯電プレートの絶縁抵抗の最小値を算出する。次に示す式によって算出する。, ここで,t:10 s,C:20 pFと仮定した場合,帯電プレートを絶縁するための最小絶縁抵抗は,次の式に, 静電容量20 pFの帯電プレートでは,この抵抗は,2 000秒間の時定数に対応する。不十分な帯電プレー, トの絶縁は,帯電プレートの静電容量の測定値を減少させ,CPMで測定した減衰時間を著しく減少させる。, 帯電プレートの近くの金属物体は,測定誤差の原因となる。測定結果が大きな金属物体の存在に影響を, 金属物体が帯電プレートのごく近くにある場合,物体は,帯電プレートの静電容量を増加する。帯電プ, レートの電圧を非接触電圧計でモニタするとき,帯電プレートの近くの接地物体は,非接触電圧計の読み, 値に重大な誤差を生じる。このため,図2に示す“A”よりも帯電プレートの近くに,接地及び非接地に, かかわらず,プレート支持絶縁体,プレートへの電圧印加用接続線及び電圧測定用接続線以外の物体を置, 帯電プレートに,導体の材料で構成する試験回路を接続するとき,その試験回路の浮遊容量が問題にな, る。代表例は,帯電プレートにリード線によって,高電圧リレーを接続した場合である。この高電圧リレ, ーは,試験で,帯電プレートを帯電及び接地するときに用いる。帯電プレートの静電容量は,15 pF〜20 pF, と低いため,リレーに接続したリード線は,帯電プレートの全静電容量に大きな影響がある。試験回路は,, 試験回路の浮遊容量は,試験装置の静電容量と帯電プレート組立品の静電容量との差で求める。B.1〜, B.4の方法で,帯電プレートそのものの静電容量を測定する。帯電プレートの静電容量は,最小で15 pF, とする。次いで試験回路を再び帯電プレートに取り付け,試験装置の全静電容量を測定する。帯電プレー, 参考文献 RCJS-5-1:2010 静電気現象からの電子デバイスの保護−一般要求事項, JIS C 61340-4-7:2011 静電気−第4-7部:特定応用のための標準的試験方法−イオナイザ, IEC 61340-4-7:2010 Electrostatics−Part 4-7:Standard test methods for specific applications−Ionization, 対応国際規格では,用語集ESD ADV1.0が引用規格に入っていた。この用語集を引用規格から削除したので,個別に定義するのが適切と考えて追加。, イオナイザの取扱いに関する安全上の規定を示す。人員の安全,電気,オゾン,放射線,X線及び据付の6項目, 6.1 ルームイオナイザで,図3 a) 交流グリッド形及び図3 b) パルス又は定常状態の直流バー形に分割して記載, JISと国際規格との対応の程度の全体評価:IEC 61340-4-7:2010,MOD, − 一致……………… 技術的差異がない。   − 削除……………… 国際規格の規定項目又は規定内容を削除している。   − 追加……………… 国際規格にない規定項目又は規定内容を追加している。   − 変更……………… 国際規格の規定内容を変更している。.

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