Способ измерения плотности распределения объемного заряда в твердых диэлектриках

,ОЙ ь ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ кт облучени Р 1 из. Ке ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Челябинский государственный университет(56) 1. В, Сгозз. "Эффея в боросиликатном стекле Чв 1957, Ч, 107. р. 368.2, Розно А. Г., Громов В, В. Изме" рение плотности распределения объемного заряда в твердых диэлектриках. Письма в ЖТФ, 1979, т. 5, вып. 11, с. 649 (прототип).(54) (57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛОТНОСТИРАСПРЕДЕЛЕНИ 1 ОБЪЕМНОГО ЗАРЯДА ВТВЕРДЫХ ДИЭЛЕКТРИКАХ, заключающийсяв возбуждении в исследуемом образцемеханических колебаний и полученииэлектрического сигнала, характеризующего распределение объемного заряда,отличающийся тем, что,с целью повышения чувствительности,в исследуемом образце возбуждаютмеханические колебания в виде стоячихволн,Изобретение относится к техникеизмерения внутренних электростатических полей в твердых диэлектрикахи может быть использовано в радиотехнической и радиоэлектронной промышленности, а также в научно-исследовательских лабораториях для неразрушающего контроля электростатических полей в твердых диэлектриках.Известен радиационный способ из Омерения плотности распределения элек"трического заряда, основанный наопределении тока во внешней цепиисследуемого образца Ц .Недостатком его является разрушение исследуемого образца в процессеизмерений,Наиболее близким к изобретению потехнической сущности является способизмерения плотности распределения 20объемного заряда в твердых диэлектриках, заключающийся в возбуждениив исследуемом образце механическихколебаний и получении электрического сигнала, характеризующего распределение объемного заряда. Способпозволяет проводить изменения безразрушения образца или введения внего зондов, возмущающих исследуемоераспределение (2,30. Однако чувствительность известного способа ограничена конечной длительностью Фронта нарастания давления. Целью изобретения является повышение чувствительности. 35оставленная цель достигается тем,что согласно способу измерения плотности распределения объемного зарядав твердых диэлектриках, заключающемся в возбуждении в исследуемом об- "разце механических колебаний и получении электрического сигнапа, характеризующего распределение объемногозаряда, в исследуемом образце возбуждают механические колебания в ви 45де стоячих волн.На чертеже приведена структурнаяэлектрическая схема устройства, реализующего предлагаемый способ.устройство содержит исследуемыйобразец 1 с нанесенными на него электродами 2 и 3, соединенными с измерителем 4 тока и электромеханический)преобразователь 5, примыкающий кэлектроду 3 и соединенный с выходом 55генератора 6 синусоидальных колебаний, вход которого подключен к выходу детектора 7,Способ осуществляется следующимобразом,С помощью электромеханическогрпреобразователя 5, генератора 6синусоидальных колебаний и детектора7 в образце 1 возбуждают стоячиеволны и с помощью измерителя 4 токаизмеряют ток во внейшней цепи.Детектор 7 служит для идентификации режима установления стоячей волны в исследуемом образце 1 В качестве такого детектора может бытьиспользован, например, измерительсиды тока в цепи генератора.Если между электродами на глубине, находится плоскость с поверхностным зарядом 6 кл/м , то наведен"2ноя плотность заряда на электродах,расстояние между которыми д, равнай а(1)6;-д И-х),6:- - х,аПри перемещении заряженной плоскости со скоростью Ч ( хЦ через измеритель 4 потечет ток, плотностькоторого(ъ) Аа 1 в 1=а а а Если между электродами имеется объемный заряд с распределением (х) то наведенный тока (з)Юу ),)оВ образце создаются стоячие волны, когда толщина образца о кратна половине длины волны Ъ .с 1=п 9 /2 (и=, 2, 3, ), И)При этом искомое распределение электрического заряда РЯ и плотность тока в цепи электродов 11),С) связаны соотношениемЯ )И у - ви Р 1)со(фдЯм (5)Огде 6 - поверхностная плотностьзаряда;Уо - амплитудное значение колебательной скорости частиц;Ы - частота колебаний.Измеряют амплитудные значения тока в цели электродов последовательно при частотах колебаний, удовлетворяю" щих условию (4) затем решают уравнение (2) относительно р) . Имеются стандартные программы решения подобных уравнений (обратное преобразо" вание Фурье).1087927 Составитель Е, ПлужниковаРедактор О. Черниченко Техред М.Гергель Корректор В, Синицкая Заказ 2652/42 Тираж 711 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, М(-35, Раушская наб., д. 4/5Подписное филиал П 1 Ш "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Чувствительность измерения предлагаемым способом определяется минимальным значением тока, измеряемого с допустимой погрешностью. Стандартные приборы позволяют изме" рять амплитудное значение тока в единицах наноампер с точностью -3. Преимуществом предлагаемого способа по сравнению с известным является высокая чувствительность, достигаемая за счет простой синусоидальной формы 5 используемых колебаний, вследствиечего исчезает определяющее влияние формы возбуждаемого импульса давления на величину измеряемого сигнала.