Способ определения кинетики накопления объемного заряда в диэлектриках при облучении заряженными частицами

-21 й инст ков 1.187 ег а 1. Л. Арр 1. Рпуе 4, Р 6, р. 2459-2463 ОПРЕДЕЛЕНИЯ КИНЕТИКИ ОБЪЕМНОГО ЗАРЯДА В ДИ ОБЛУЧЕНИИ ЗАРЯЖЕННЫМИ ЛЕК- ЧАСк технике рдых ди может б ской и а также ъемного ыт ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПОнДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТ(57) Изобретение относитсяэлектрического заряда в твэлектрических материалах ииспользовано в радиотехничэлектронной промьппленностидля определения величины о заряда в диэлектриках и его опасных и вредных проявлений при разработке аппаратуры и изделий, работающих в условиях воздействия потоков заряженных частиц. Целью изобретения является повышение точности определения кинетики накопления объемного заряда в твердый диэлектриках при облучении их заряженными частицами. Для реали зации способа образец пластины моно" кристаллического фтористого лития с нанесенными на обе .поверхности путем катодного распыления в вакууме платиновыми электродами облучаютэлектронами с энергией частиц 2 МэВ при атмосферном давлении 0,65 Па. Вй процессе облучения производят регистрацию кинетик токов и выполняют расчеты по форыуле, прнеейенной е опнса- С нии изобретения. Объемная электрическая проводимость диэлектрика определяется известными средствами. 2 ил.1429064 Изобретение относится к технике измерений электрического заряда в твердых диэлектрических материалах и может быть использовано в радиотехнической и электронной промышленности а также для определения величины объемного заряда в диэлектриках и его опасных и вредных проявлений при разработке аппаратуры и изделий, работающих в условиях воздействия потоков заряженных частиц.Цель изобретения - повышение точности определения кинетики накопления объемного заряда в твердых диэлектриках при облучении их заряженными частицами.На фиг. 1 изображена схема устройства для осуществления способа; на фиг. 2 - результаты измерений токов и объемного заряда по предложенному способу.Сущность способа заключается в следующем.Если пробег заряженных частиц К меньше толщины диэлектрика П, то в последнем происходит накопление объ" емного заряда. Кинетику накопления объемного заряда можно определить по формуле: где ( 815 Е(0,1) 1 Ьь Е(х,Ц;х -+Ох)0 20 Е(Ь,с) = 1 злп Е(х,т);х - ф Ь хс Ь Е(х,С) - напряженность электричес кого поля в образце (фиг. 1).Кинетики Е(О,с) и ЕЬ,й) можно оп.ределить из выражений для силы тока 1,) и 12(Й) с электродов, наложенных на поверхности диэлектрической пластины (фиг. 1) 1,(С) Б) (О,С)Е(О,С)+БЕ,Е ).Ю. -(1) 1 с(С) БС (Ь,С)Е(Ь,С)+БЕ Я - Ф(3) 40(Ь, С) 11 ш(Ь, С);х - Ь хсЬ(х,С) - удельная объемная электрическая проводимостьдиэлектрика.В процессе накопления заряда ток проводимости в необлучаемой части об" разца существенно меньше абсорбционного тока, т.е.(Ь,й)Е(Ь,С) сс 50 Сс СОС ЙЕ (Ь, С) /Й. Прн РЕШЕНИИ ураВНЕ" ний (2) и (3) получаем 01) .1 (С )ЙС-ехр 2с"РЕ,Е д( О(6) гдеО,С)=1 з.ш(х,с);х-ьОх)0 О(С) " БГ ЕЕ(Ь,С) - Е(О,С), (1) величина объемного разрядав диэлектрике;площадь сечения потока заряженных частиц (площадь поверхности образца, через которую инжектируются заряженные частицы);электрическая постоянная;диэлектрическая проницае-.мость диэлектрика;время; 1Е(О, ) =ех - , - ( ) й 1, ( )О Охехр (е )йс й; (4) 1 Е(Ь С)Т 1, )бС . (5) Б БЕЕоИз выражений (4) и 5) путем подстановки в (2) следует выражение для определения кинетики накопления объемного заряда3 1429064П р и м е р. Образец пластины монокристаллического фтористого лития площадью 7,8 х 8,3 см и толщиной 0 99 см с нанесенными на обе поверхр5 ,ности (катодным распылением .в вакууме) платиновыми электродами площадью по 28 смф облучают электронами с энергией частиц 2 МэВ (максимальный пробег электронов равен 0,41 см) и плот ностью тока пучка ) 2,4 10 А мпри атмосферном давлении 0,65 Па.В процессе облучения с помощью электрометрических усилителей и самописцев производят регистрацию кинетик 5 токов 1,й) и 1(С)р которые приведены на фиг, 2. Определение (С) проводят известными средствами и методами. Проведенные измерения показали, что величинапрактически не изменяется за время накопления заряда (около 24 с) и составляет 2,2 10 См/м. С использованием этого значения и приведенных на 25 фиг. 2 результатов измерения 1,г(е)р ,1(й) по Формуле (6) рассчитывают кинетику Ц (фиг. 2).1 В стационарном случае из расчетов получают Я 3,5 10 Кл криваяна фиг.,2).формула и з обретенияСпособ определения кинетики накопления объемного заряда в диэлектриках при облучении заряженными частицами, заключающийся в том, что первую сторону образца испытуемого диэлектрика в виде плоскопараллельной пластины облучают потоком ионизирующего излучения и регистрируют временную зависимость тока, протекающего по заземленному проводнику с второй стороныс плоскопараллельной пластины, о тл и ч а ю щ и й с я тем, .что, с целью повышения точности определения кинетики накопления объемного заряда, в процессе облучения образца испытуемого диэлектрика измеряют его удельную объемную электрическую проводимость, определяют временную зависи" мость тока, протекающего по заземленному проводнику с первой стороны плоскопараллельной пластины, и вычисляют кинетику накопления объемного заряда по формуле10 с)=1,(е )Се-ехр -- 1 еСе)се 1 1 е) еехр(е )йеееФ где 1, ( С) р 1( й) - временные зависимости тока, протекающего по заземленным проводникамсоответственно от,40первой и второйстороны плоскопараллельной пластины;- удельная объемнаяэлектрическая проводимость диэлектрика в процессеоблучения;Е -0 в электрическая постоянная;"35, Раушская наб Заказ 5121/43 дственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектн ПроИз Тираж ВНИИПИ Госуда по делам и 3035, Москва, одписноСССРчд. 4/5