【技術者コラムvol.53】電気パルスの発生

第1種/宮崎県延岡市/S.M

その昔、電気パルスを発生させ、それを応用する技術を研究していた。
この分野ではＫ大学の先生が幅広く研究されていたので、ご指導をいただいた。
最も簡単なパルス発生方法はコイルとヒューズによるものである。
つまり、ヒューズとコイル（インダクタンスＬ）に電流をｉを流し、電流を増やすと、ヒューズが溶断し、そのときにＶ＝－Ｌ×ｄｉ／ｄｔのパルスが得られる。
先生のパルスの応用例をいくつか紹介しよう。
雷が多い場所ではキノコの生育が良いことが知られている。
先生はシイタケのほだ木に電気パルスを与え、成育を促進させた。
これはシイタケが電気パルスにより刺激を受け、栄養の蓄積を急いだ結果と推定される。
火力発電所の排水口には水温が高いため、クラゲが多く集まる。
ここに電気パルスを与えるとクラゲが撃退されたそうである。
その他、消毒用となどパルスの応用範囲は広いそうである。
私はコイルに大電流を流し、急速にコイルを短絡し、電流を増幅させ、それによりヒューズを遮断し、大きなパルス電圧を発生させた。
コイルの初期電流をｉ１、終期電流をｉ２、コイルの初期インダクタンスをＬ１，コイルの終期インダクタンスをＬ２とすると、磁束保存法則より、Ｌ１×ｉ１＝Ｌ２×ｉ２、つまり、ｉ２＝（Ｌ１／Ｌ２）×ｉ１となり、L1＞＞L2のため、ｉ２は大きく増幅される。
この電流でヒューズを遮断すると大きなパルス電圧ｖ＝－Ｌ２×（ｄｉ２/ｄｔ）が得られる。
パルス電圧は数１００ｋＶとなり、このパルスを応用した装置を開発できた。