米乐m6官方网站[会长：野间口裕]（以下简称“AIST”）生产测量技术研究中心[研究中心主任：坂本满]光学测量解决方案小组研究员菊永和哉、研究组组长野中和宏、特邀研究员酒井一文、AIST特约研究员神原敏博等人发现，振动和
电磁场静电我们设计了一种检测方法，并开发了一种非接触式静电测量技术，即使在存在各种限制的生产现场也可以灵活使用。
当带静电的物体（带电体）振动时，会感应出电磁场。通过测量感应电磁场的变化，可以测量物体中的静电量。该技术有望应用于空间限制较多的生产现场，因为（1）可以在各个方向检测感应电磁场，（2）可以利用声波振动物体，（3）设备配置简单，可以灵活地适应各种环境。此外，该技术可以通过会聚声波并扫描物体表面来可视化平面上的静电分布。该技术有望能够在短时间内检测生产现场的人员和产品等移动物体的静电。
该技术的详细内容于8月30日在山形大学举行的日本应用物理学会第72届学术会议上公布。
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图1聚酰亚胺薄膜静电分布测量示例
通过结合聚焦声波施加位置的信息和测量到的静电的信息进行可视化
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生产现场各处都会不规则地产生静电，造成电子设备损坏、薄膜粘附、产品附着灰尘等问题，导致生产效率下降。特别是在半导体生产现场，尽管采取了仔细的静电对策，但由于使用高绝缘材料以及由于半导体电路的小型化和多层化而导致装置对静电放电的抵抗力下降，静电问题变得更加严重。因此，为了高效、可靠地减少静电危害，需要一种能够快速测量生产现场每个工艺步骤之间产生的静电的技术。
作为静电测量装置已在现场得到广泛应用表面静电计存在的问题是传感器必须靠近被测物体，这限制了它可以测量的空间，而且原则上它很容易受到附近带电物体和地面等测量环境的影响。此外，为了测量静电分布，传感器必须一次移动一个点，这使得难以加速二维平面上静电分布的测量。
AIST开发了一种新的静电系统，可以量化生产现场不规则发生的静电并将其反馈到生产过程中
现场测量技术的开发测量静电的难点在于测量静止物体。这次，我们开发了一种新的静电测量技术，可以检测从外部振动静止静电所产生的电磁场。
新开发的技术利用声波等使带电体振动
电场和
磁场以产生电磁场。通过使用天线测量电场的变化来测量静电。图 2 显示了该技术的概念图。通常，当电流流过导体时，电场和磁场在时间和空间上发生变化，就会产生电磁场，并且它们相互感应。这次设计的方法是通过使带电体振动来在空间上改变固定电荷（静电）的位置。
交流电流并感应出电磁场。
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图2该技术的概念图
(1) 带电体（带电物体）。 (2) 使带电物体振动。
(3) 如果我们排除该物体，固定电荷就会振荡。
(4) 当电荷振荡时，会感应振荡电场和磁场并产生电磁场。
(5)用天线检测产生的电磁场并将其转换为静电信息。
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使用图 3 所示的实验设置，聚酰亚胺我们用声波振动薄膜，观察天线检测到的电场强度的变化。相比之下，当不带电的聚酰亚胺薄膜受到声波振动时，电场不会发生变化，但当带电的聚酰亚胺薄膜受到振动时，会观察到电场的变化（图4）。这揭示了物体的振动和电场的变化与周期性密切相关，并且电磁场是通过带电物体的物理周期性振动而产生的。
图3实验设备配置
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图4 电场强度的时间依赖性
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在测量静电时，需要获得静电量和电极性（正/负）的信息。为了定量评估静电，我们使用了可以测量静电电位的表面静电计。当我们研究带电聚酰亚胺薄膜的表面电位和电磁场特性之间的关系时，我们发现检测到的电磁场强度与表面电位的大小成正比，无论极性如何（图5）。另外，感应电磁场相根据电极性的不同，其差异很大（图5）。这是因为当正负电荷同向运动时，电流的方向相反，因此电荷振荡产生的电磁场的相位不同。这样，新开发的技术就可以根据电磁场的强度和相位来测量静电量和电极性。该技术可以在任意360度方向上检测与振动部分静电量成正比的电磁场，因此不受周围电气环境或空间限制的影响。
如果将声波汇聚并仅振动狭窄的部分，则只能测量该部分的静电。通过扫描施加声波的区域，可以测量静电的二维分布。此外，由于可以电控制会聚声波的照射位置，因此可以通过提高扫描速度来提高测量平面上的静电量分布的速度。
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图5电磁场与静电的关系
根据这种关系，可以通过测量电磁场来获取静电信息。
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未来，我们将开发一种静电传感器，可用于空间限制较多的生产现场。此外，我们计划开发一种可以高速扫描聚焦声波的超定向声学系统，并开发一种可以在短时间内可视化静电分布的系统。
国立产业技术综合研究所
生产测量技术研究中心光学测量解决方案团队研究员
菊永和也E-mail:
生产测量技术研究中心光学测量解决方案团队研究组组长
野中一宏电子邮件：