CN103809027A

CN103809027A - 伽玛辐照下介质材料辐射诱导电导率测量夹具

Info

Publication number: CN103809027A
Application number: CN201310724829.1A
Authority: CN
Inventors: 王俊; 柳青; 李得天; 杨生胜; 秦晓刚; 陈益峰; 史亮; 汤道坦; 赵呈选
Original assignee: Lanzhou Institute of Physics of Chinese Academy of Space Technology
Current assignee: Lanzhou Institute of Physics of Chinese Academy of Space Technology
Priority date: 2013-12-24
Filing date: 2013-12-24
Publication date: 2014-05-21
Anticipated expiration: 2033-12-24
Also published as: CN103809027B

Abstract

本发明提供一种伽玛辐照下介质材料辐射诱导电导率测量夹具，包括：上电极托架、上电极、下电极、下电极托架和底座；其中，所述上电极和下电极位于所述上电极托架和下电极托架之间；所述上电极托架的下方设有上电极，所述下电极托架的上方设有下电极；所述上电极和下电极之间用于放置介质材料；所述上电极托架和下电极托架分别与所述底座固定连接。本发明可以提高伽玛辐照下测量介质材料辐射诱导电导率的准确度。

Description

伽玛辐照下介质材料辐射诱导电导率测量夹具

技术领域

本发明涉及测量技术领域，特别涉及一种伽玛辐照下介质材料辐射诱导电导率测量夹具。

背景技术

介质内带电效应是引起在轨航天器异常现象的重要原因之一。航天器上越来越多地采用了高聚物介质材料，当航天器运行于严苛的空间辐照环境中时发生内带电的危险性大大增强。为了保证航天器安全可靠长寿命工作，国际上投入了大量的精力进行介质内带电机理及其效应研究，而国内在这方面的工作才刚刚起步。

内带电程度与空间环境能谱、介质介电性能/尺寸、屏蔽层介电性能/尺寸、接地方式等因素有关。介质内带电过程包括电荷沉积和电荷泄放两个过程，其中高能电子辐照引起的介质材料辐射诱导电导率(Radiation Induced Conductivity，RIC)是影响电荷泄放速率的重要因素。RIC的产生引起电荷泄漏速率的增大，解决了沉积电荷导电通道的问题，使得沉积在介质体内电荷量减小，进而使得介质内电场强度的减小以及达到稳定状态的时间同数量级的减小。介质材料的辐射诱导电导率在决定内带电程度及击穿可能性中起重要作用，是介质内带电研究的重要材料特性参数。

对于伽玛辐照下介质材料辐射诱导电导率的测量，目前尚无合适的测量夹具。

发明内容

在下文中给出关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

本发明解决的技术问题是：提供一种伽玛辐照下介质材料辐射诱导电导率测量夹具，在伽玛射线辐射下，该夹具可以提高了测量介质材料辐射诱导电导率的准确度。。

本发明提供了一种伽玛辐照下介质材料辐射诱导电导率测量夹具，包括：上电极托架、上电极、下电极、下电极托架和底座；其中，

所述上电极和下电极位于所述上电极托架和下电极托架之间；

所述上电极托架的下方设有上电极，所述下电极托架的上方设有下电极；

所述上电极和下电极之间用于放置介质材料；

所述上电极托架和下电极托架分别与所述底座固定连接。

与现有技术相比，本发明包括以下优点：

本发明提供的伽玛辐照下介质材料辐射诱导电导率测量夹具，在上电极托架的下方设有上电极，下电极托架的上方设有下电极，所述上电极和下电极之间用于放置介质材料，介质材料不是直接放置在上电极托架和下电极托架之间，而是通过上电极和下电极将介质材料夹紧，测量时介质材料的上表面与上电极紧密贴合，介质材料的下表面与下电极紧密贴合，在对介质材料的上表面施加电压和测量介质材料下表面的泄漏电流时，可以更加准确，提高了伽玛辐照下测量介质材料辐射诱导电导率的准确度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种伽玛辐照下介质材料辐射诱导电导率测量夹具的结构示意图。

附图标记：

1-上电极托架、2-上电极、3-下电极、4-下电极托架、5-底座、6-安装螺丝、7-介质材料、8-正面电极、9-背面环电极、10-背面电极、11-引线、12-接线柱。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。在本发明的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1，是本发明实施例提供的一种伽玛辐照下介质材料辐射诱导电导率测量夹具的结构示意图，本实施例中伽玛辐照下介质材料辐射诱导电导率测量夹具可以包括：上电极托架1、上电极2、下电极3、下电极托架4和底座5；其中，

所述上电极2和下电极3位于所述上电极托架1和下电极托架4之间。所述上电极托架1的下方设有上电极2，所述下电极托架4的上方设有下电极3。在本发明的一种优选实施例中，所述上电极托架1的下表面设有上电极凹槽，所述上电极的一端插入所述上电极凹槽中；所述下电极托架4的上表面设有下电极凹槽，所述下电极的一端插入所述下电极凹槽中。

所述上电极2和下电极3之间用于放置介质材料7。在本发明的一种优选实施例中，所述介质材料7的上表面固定有由导电胶带制成的正面电极8，所述正面电极8与所述上电极2接触；所述介质材料7的下表面固定有由导电胶带制成的背面环电极9和背面电极10，所述背面环电极9与所述下电极3接触。

所述上电极托架1和下电极托架4分别与所述底座5固定连接。在本发明的一种优选实施例中，所述上电极托架1、下电极托架4和底座5通过安装螺丝6固定连接。需要说明的是，需要放入介质材料时，可以将安装螺丝6拧下来，将介质材料放置于上电极2和下电极3之间，然后重新拧紧安装螺丝6，将上电极托架1、下电极托架4和底座5固定，使得介质材料的正面电极8与上电极2良好接触，背面环电极9与下电极3良好接触。

在本发明的一种优选实施例中，所述上电极2为环电极，且所述上电极设有用于接引线11的孔；和/或，所述下电极3为环电极，且所述上电极设有用于接引线11的孔。在本发明的另一种优选实施例中，所述上电极2高5mm，所述下电极3高5mm。上述“和/或”包括以下三种情况，（一）所述上电极2为环电极，且所述上电极设有用于接引线11的孔，并且所述下电极3为环电极，且所述上电极设有用于接引线11的孔；（二）所述上电极2为环电极，且所述上电极设有用于接引线11的孔；（三）所述下电极3为环电极，且所述上电极设有用于接引线11的孔。

在本发明的一种优选实施例中，所述上电极2和所述下电极3为铝电极；和/或，所述上电极托架1和所述下电极托架4为聚四氟乙烯托架；和/或，所述底座5为聚四氟乙烯底座。

在本发明的一种优选实施例中，所述底座5安装有三个用于接引线11的接线柱12；所述上电极和/或下电极通过引线11与所述接线柱12相连。

在本发明的一种优选实施例中，测试时所述上电极2连接电源，所述下电极3接地。上电极2可以先通过引线11与接线柱12相连，然后接线柱12与高压电源相连。下电极托架4上设置有通孔，引线11可以从通孔中穿过。高压电源的可调范围在0-1000V。

在本发明的一种优选实施例中，对介质材料的正面电极施加电压时，将所述上电极压在所述正面电极上，使所述正面电极与所述上电极接触；所述上电极通过引线与底座的接线柱连接。

在本发明的一种优选实施例中，测量介质材料的背面电极的泄漏电流时，所述背面电极通过引线与底座的接线柱连接，所述引线通过导电胶带固定在所述背面电极上。

通过上述施加在介质材料正面电极上的电压U，和上述测量得到的介质材料背面电极的泄漏电流I，计算U/I得到介质材料的电阻R。由于R=L/σS=AL/S，其中L为介质材料的厚度，S为介质材料的表面积，A为介质材料的密度，σ为介质材料的电导率。由于介质材料的厚度L和表面积S为定制，可以计算得到介质材料的电导率σ。电导率σ为介质材料的本征电导率和辐射诱导电导率之和，因此用上述电导率σ与介质材料的本征电导率（定值）作差，作差的结果即为介质材料的辐射诱导电导率。

需要说明的是，在进行伽玛辐照下介质材料辐射诱导电导率测量时，伽玛射线需要照射在介质材料的正面电极上，即从上电极托架侧进行伽玛辐照，可以根据伽玛射线的位置，调整本实施例提供的伽玛辐照下介质材料辐射诱导电导率测量夹具。

本实施例提供的伽玛辐照下介质材料辐射诱导电导率测量夹具，在上电极托架的下方设有上电极，下电极托架的上方设有下电极，所述上电极和下电极之间用于放置介质材料，介质材料不是直接放置在上电极托架和下电极托架之间，而是通过上电极和下电极将介质材料夹紧，测量时介质材料的上表面与上电极紧密贴合，介质材料的下表面与下电极紧密贴合，在对介质材料的上表面施加电压和测量介质材料下表面的泄漏电流时，可以更加准确，提高了伽玛辐照下测量介质材料辐射诱导电导率的准确度。

在本发明上述各实施例中，实施例的序号和/或先后顺序仅仅便于描述，不代表实施例的优劣。对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：只读存储器（Read-Only Memory，简称ROM）、随机存取存储器（Random Access Memory，简称RAM）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本发明的装置和方法等实施例中，显然，各部件或各步骤是可以分解、组合和/或分解后重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本发明的等效方案。同时，在上面对本发明具体实施例的描述中，针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。

最后应说明的是：虽然以上已经详细说明了本发明及其优点，但是应当理解在不超出由所附的权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下可以进行各种改变、替代和变换。而且，本发明的范围不仅限于说明书所描述的过程、设备、手段、方法和步骤的具体实施例。本领域内的普通技术人员从本发明的公开内容将容易理解，根据本发明可以使用执行与在此所述的相应实施例基本相同的功能或者获得与其基本相同的结果的、现有和将来要被开发的过程、设备、手段、方法或者步骤。因此，所附的权利要求旨在在它们的范围内包括这样的过程、设备、手段、方法或者步骤。

Claims

1.一种伽玛辐照下介质材料辐射诱导电导率测量夹具，其特征在于，包括：上电极托架、上电极、下电极、下电极托架和底座；其中，

所述上电极和下电极之间用于放置介质材料；

所述上电极托架和下电极托架分别与所述底座固定连接。

2.根据权利要求1所述的伽玛辐照下介质材料辐射诱导电导率测量夹具，其特征在于：

所述上电极托架的下表面设有上电极凹槽，所述上电极的一端插入所述上电极凹槽中；

所述下电极托架的上表面设有下电极凹槽，所述下电极的一端插入所述下电极凹槽中。

3.根据权利要求1所述的伽玛辐照下介质材料辐射诱导电导率测量夹具，其特征在于：

所述上电极托架、下电极托架和底座通过安装螺丝固定连接。

4.根据权利要求1所述的伽玛辐照下介质材料辐射诱导电导率测量夹具，其特征在于：

所述上电极为环电极，且所述上电极设有用于接引线的孔；和/或，

所述下电极为环电极，且所述上电极设有用于接引线的孔。

5.根据权利要求1所述的伽玛辐照下介质材料辐射诱导电导率测量夹具，其特征在于：

所述上电极和所述下电极为铝电极；和/或，

所述上电极托架和所述下电极托架为聚四氟乙烯托架；和/或，

所述底座为聚四氟乙烯底座。

6.根据权利要求1所述的伽玛辐照下介质材料辐射诱导电导率测量夹具，其特征在于：

所述底座安装有三个用于接引线的接线柱；

所述上电极和/或下电极通过引线与所述接线柱相连。

7.根据权利要求1所述的伽玛辐照下介质材料辐射诱导电导率测量夹具，其特征在于：

测试时所述上电极连接电源，所述下电极接地。

8.根据权利要求1所述的伽玛辐照下介质材料辐射诱导电导率测量夹具，其特征在于：

所述介质材料的上表面固定有由导电胶带制成的正面电极，所述正面电极与所述上电极接触；

所述介质材料的下表面固定有由导电胶带制成的背面环电极和背面电极，所述背面环电极与所述下电极接触。

9.根据权利要求8所述的伽玛辐照下介质材料辐射诱导电导率测量夹具，其特征在于：

对介质材料的正面电极施加电压时，将所述上电极压在所述正面电极上，使所述正面电极与所述上电极接触；所述上电极通过引线与底座的接线柱连接。

10.根据权利要求8所述的伽玛辐照下介质材料辐射诱导电导率测量夹具，其特征在于：

测量介质材料的背面电极的泄漏电流时，所述背面电极通过引线与底座的接线柱连接，所述引线通过导电胶带固定在所述背面电极上。