高電圧プラズマ 45kV火花放電

プラズマは気体、液体、固体に次ぐ、第四の状態と呼ばれ、高温加熱や電気的衝撃により、気体中に存在する原子や分子の電子を弾き飛ばし、正イオンと電子が乖離された状態のことです。自然界ではオーロラや雷などがプラズマにあたります。プラズマや放電に関する研究には、「電気」を安定して供給するために重要な研究となっており、高電圧での現象の研究や、計測技術の研究などが行われています。

本事例では、高電圧プラズマの火花放電の様子の撮影を行いました。放電の挙動、放電が枝分かれしている様子が鮮明に捉えられています。また、最後には粒子挙動も撮影ができました。
本事例での撮影には、高感度で高ダイナミックレンジのハイスピードカメラを用いて撮影を行いました。撮影速度が速く、露光時間が短くなる場合、画像は暗くなりますが、本事例で用いたPhantom VEO1310は、ISO感度80,000（モノクロ）を有し、60,3㏈の高ダイナミックレンジのため、放電の挙動と枝分かれしている様子を捉えることができました。

Phantom VEO1310には、4つのピクセルを1つのピクセルとして扱うビニングモードが搭載されており、モノクロカメラでISO感度125,000と通常と比べ、1,5倍以上の明るさが向上します。また、撮影速度も約1,8倍向上し、より速く明るい高速度撮影が可能になります。

本事例のような撮影速度と明るさが必要な撮影には最適なハイスピードカメラになります。

今回は、弊社取り扱いのハイスピードカメラPhantom VEO1310を用いた高電圧プラズマの火花放電の様子を撮影した動画を紹介します。