FDTD法を用いた歩幅電圧発生時の人体の雷サージ解析

近年の電子機器は省電力化や半導体の高集積化が進む一方で、雷の様な異常電圧に対する絶縁耐力は低下している。また、雷は電子機器及び構造物に経済的損失を与えるだけではなく時としては人命にも被害を与えてしまうため、雷被害を低減させることは重要である。
一方、解析によって雷現象を理解するためには、非常に広範囲の領域に存在する様々なオブジェクト（建造物、接地電極、大地、電子機器、人体、等）に対する長時間の過渡応答（μ秒スケール）を計算しなければならず、適切な解析モデルに対し、適切な解析手法を適応させることが必要となる。
今回の例では、このような雷の解析の第一歩として、接地電極、大地、人体といったオブジェクトに対して、3D形状が扱うことができμ秒スケールの過渡応答が解析可能であるFDTD法を使用した解析を行った。具体的な解析内容としては、落雷時の砕石（砂利）による歩幅電圧の低減効果を体内の電流密度から評価するものとした。
なお、FDTD法を使用した解析には、電磁界解析ソフト XFdtd を用いた。