高压放大器在聚合物薄膜电学性能测试中的应用

　   实验名称：聚合物薄膜电学性能的测试

　　实验内容：电学性能包括介电频谱特性、击穿特性、电滞回线等，下文将对其简单介绍。

　　测试设备：高压放大器、阻抗分析仪、电滞回线测量仪、铁电测试仪等。

图1：聚合物击穿电场强度测试示意图

　　实验过程：

　　（1）介电频谱特性：聚合物薄膜的介电频谱特性反应了电容在交流电场下随电场频率变化的规律。本论文使用4294A型阻抗分析仪对介电频谱进行测试。

　　（2）击穿特性：由于聚合物的非理想特性，当向聚合物施加一定电压时，固体电介质中的载流子会定向移动，形成微弱的电导电流；但是当施加电压超过某一临界值时，电介质中电导电流急剧增大而使电介质失去绝缘特性变为导通状态，这一现象被称为电介质的击穿。

　　（3）电滞回线测量：为了获得聚合物薄膜在充电与放电过程中电位移矢量和电场强度的关系，通常使用电滞回线测量仪来测量聚合物材料的充放电曲线，由此获得材料的储能特性，如极化强度、充放电效率、充电能量密度、放电能量密度等信息。

　　（4）绝缘电阻率：由于介质材料并非完美的绝缘体，因此在样品中普遍存在有漏导电流，漏导电流越大，表明材料的绝缘特性越差，这也意味着在高压工况下所产生的损耗越多。

　　实验结果：

　　阐述了本论文所用到的聚合物薄膜的表征方法，最后简单介绍了聚合物介质膜的电学性能测试方法，同时搭建电场强度测试实验系统。

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图：ATA-7100高压放大器指标参数

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