一种介质材料电导率的测试方法

摘要

本发明公开了一种介质材料充放电测试方法，具体为测试前准备完成后；将电位探头位于样品上方零电位点处；确定样品安放位置，用探头驱动机构确定电位测量点的位置坐标，然后，关闭真空罐，打开电子枪电源，用法拉第杯测试使样品进行电子辐照；每隔10分钟将电位计探头迅速下降至距样品前表面处，进行感应式非接触测量；微电流计和电位探头测得的数据在正负0.5％内波动，即认为样品充电饱和，关闭电子枪，利用样品内部电荷Q的泄放呈指数形式衰减类似的过程，来测量样品的电位衰减过程，总之，利用表面电位探针测量样品表面电位随时间的衰减关系，根据测量到的不同时间的样品表面衰减电位可推算出样品的电导率。本发明中电导率测试设备适宜于深层充电危害评估，可以为深层充放电效应的防护提供有价值的工程数据。

主权项

一种介质材料充放电测试方法，其测试设备，包括真空系统、充放电系统、电位测试系统；其中真空系统包括真空罐、机械泵、扩散泵、多级旋片泵、阀门、密封管路和工作台；充放电系统由电子枪和样品安装系统组成；电位测试系统包括电位计和微电流计；其特征在于：所述真空罐安置于工作台上，通过一路密封管路经挡板阀与机械泵连接，通过另一路密封管路经挡板阀和扩散泵连接，机械泵、多级旋片泵、扩散泵组成真空系统中的抽气机组；所述电子枪位于真空室内顶端中轴线处；所述样品安装于真空室下部的中心位置的铜板上，铜板与电子枪同轴，样品和铜板之间用聚四氟乙烯绝缘块隔离；真空计位于真空罐内部的顶端，处于不影响其他顶端元器件的任意位置；样品表面的充电电位和衰减电位由电位计测试，电子枪的束流由法拉第杯测试，电位计和法拉第杯的移动由驱动机构控制，可在二维的平面内移动；微电流计接在样品的背电极上，主要测试对象为样品在充电时的泄露电流；本测试系统工作流程为：第一步，测试前准备，检查循环水，真空系统和电子枪、电位计、微电流计用电设备的电路，探测器的信号线路；第二步，将电位探头位于样品上方零电位点处；确定样品安放位置，用探头驱动机构确定电位测量点的位置坐标；第三步，关闭真空罐，抽真空使系统真空至5.4x10‑4Pa以下，打开电子枪电源，将电子能量设置为14Kev，用法拉第杯测试使样品由2.0nA/cm2的电子辐照，样品表面的充电电位由电位计TREK 341HV配合电位计探头TREK 3450E进行感应式非接触测量；直到样品充电饱和，之后关闭电子枪；第四步，关闭电子枪后，利用样品内部电荷Q的泄放呈指数形式衰减类似的过程，来测量样品的电位衰减过程，并将测得的数据录入测试软件，计算样品的电导率；具体计算公式为： Vs = Vs 0 · exp ( - t τ ) T=ερ其中：Vs‑表面电压、Vs0‑初始表面充电电压、ρ‑体电阻率、ε‑介电常数、t‑衰减时间、T‑时间衰减常数；第五步，当试验结束后，关闭试验装置的电源，打开通气阀门，打开真空罐，取出试验样品；总之，利用表面电位探针测量样品表面电位随时间的衰减关系，根据测量到的不同时间的样品表面衰减电位可推算出样品的电导率。