温度对电声脉冲法聚合物空间电荷测量的影响

摘要

电声脉冲法(PEA)已广泛应用于聚合物材料的空间电荷特性研究中，同时也是研究不同温度下聚合物材料空间电荷特性的主要手段。然而，温度对PEA测试系统本身及试样的影响将会使空间电荷测量的稳定性和测量结果的可靠性受到干扰。为了提高不同温度下电声脉冲法空间电荷测量的准确性，本文由PEA原理分析出发，探讨了温度变化对PEA系统产生的可能影响。
　　 通过对PEA空间电荷密度测量、计算过程的分析可见：随着温度的升高，测量系统硬件参数的改变将会导致系统传递函数的改变，但通过两次测量选取参考信号进行标定的计算方法，可以消除传递函数改变对计算结果的影响；随着温度升高，声波在测试系统中传播速度也会改变，同样会导致空间电荷密度计算结果的失真。在上述分析基础上，提出了基于实时声速的空间电荷测试分析方案。论文通过选取空气间隙作为参考试样，证实了使用实时声速进行电荷密度计算分析能够更准确地反映空间电荷；通过对不同温度下低密度聚乙烯材料空间电荷的测量对比，验证了基于实时声速的测试方案的可行性。此研究对提高在不同温度下电声脉冲法空间电荷测量的准确性有积极的意义。