孙雅丽 张冶文†Stephane Hole2) 马朋 郭聪郑飞虎 安振连

1)(同济大学电气工程系,上海 201804)

2)(ESPCI-ParisTech,Paris 75005)

3)(同济大学,上海市特殊人工微结构材料与技术重点实验室,上海 200092)

同轴结构中压力波法测量空间电荷分布的物理模型研究∗

孙雅丽1)张冶文1)3)†Stephane Hole1)2)马朋3)郭聪1)郑飞虎1)安振连1)

1)(同济大学电气工程系,上海 201804)

2)(ESPCI-ParisTech,Paris 75005)

3)(同济大学,上海市特殊人工微结构材料与技术重点实验室,上海 200092)

(2016年12月15日收到;2017年4月7日收到修改稿)

从压力波法测量平板样本中空间电荷分布的理论分析出发,提出了对于同轴结构的固体电介质中空间电荷分布的压力波法测量的物理模型,并得出了测量电流的解析的数学表达式.依据泊松方程,考虑样品内的电场强度、介电常数和空间电荷密度随外界声波扰动而发生变化,将圆柱试样受到的压力波的影响分解成样品形变和质点位移两部分,进而得到了以同轴结构中空间电荷分布的压力波法测量的电压与电流表达式.测量电流的数学表达式表明,对于同轴结构,压力波法的测量电流信号不像平板结构中那样基本正比于空间电荷分布,而是应该做进一步的修正处理.

空间电荷分布,压力波法,固体电介质,同轴结构

1 引 言

固体电介质中的空间电荷测量方法与技术在近30年中取得了巨大进步,目前国际上普遍认可空间电荷对绝缘材料的电特性有明显的影响[1],因此使得固体电介质空间电荷研究成为研究热点问题之一.空间电荷测量技术是空间电荷研究……