CN112710906A - 一种具备纳米空间分辨率的光电子学空间电荷测量平台及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具备纳米空间分辨率的光电子学空间电荷测量平台及方法，所述平台包含太赫兹激励发生单元以及空间电荷分布测量还原单元，其中：太赫兹激励发生单元主要由飞秒脉冲激光源、光学镜组、改性聚酰亚胺电光聚合物薄膜、高阻硅片、弹光取样传感器、高压直流电源构成，用于产生太赫兹脉冲以激发空间电荷信号；空间电荷分布测量还原单元主要由飞秒激光脉冲源、光学斩波器、光学镜组、线性电动平移台、沃拉斯顿棱镜、光电平衡探测器、锁相放大器以及计算机构成，用于探测反演还原固体电介质内部空间电荷分布状态。较传统空间电荷测量方法，太赫兹脉冲激励的引入可提高空间电荷测量分辨率至纳米级，实现绝缘材料荷电特性的更精确表征。
Description
技术领域
本发明属于固体电介质空间电荷分布测量领域，具体是一种具备纳米空间分辨率的光电子学空间电荷测量平台及方法。
背景技术
电气装备运行过程中，其绝缘系统往往由于直接承受极化应力作用而积聚有大量的空间电荷，由此极易造成绝缘局部电场的严重畸变特性，进而直接导致系统绝缘性能的下降。并且，由于空间电荷的衰减速度非常慢，即使绝缘的外部极化条件撤去，其深陷阱中捕获的大量电荷也将长期影响绝缘性能，因此，空间电荷分布已成为从微观机理层面可靠评价绝缘材料性能与状态的关键指标。
针对千赫兹交变极化条件下的电荷仿真表明，高频下空间电荷可能主要集中分布在被测绝缘材料的两侧电极附近，这就要求测量系统必须具有足够高的空间分辨率。但是，受限于测量系统硬件设计，传统空间电荷测量方法多以微米尺度的空间分辨率观测电荷现象，难以适应高频瞬变应力下的空间电荷测试需求。
因此，针对高频绝缘的电荷积聚问题，发展具备纳米空间分辨率的空间电荷测量技术迫在眉睫。
发明内容
鉴于现有技术中的上述问题与缺陷，本发明的目的是提供一种具备纳米空间分辨率的光电子学空间电荷测量平台的构建及测量方法，基于太赫兹激励，以弹光取样技术完成了对固体电介质内部空间电荷分布状态的精确测量表征。同时，双飞秒脉冲激光源的应用以及泵浦光路与探测光路的分离设计，减少了由于脉冲激光源不稳定波动所带来的误差，提高了太赫兹脉冲时域波形的测量精度。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种具备纳米空间分辨率的光电子学空间电荷测量平台及方法，其特征在于所述平台包括太赫兹激励发生单元以及空间电荷分布测量还原单元，其中：
所述太赫兹波激励发生单元由第一飞秒脉冲激光源（1）、第一平面反射镜（2）、第二平面反射镜（3）、第一凸透镜（4）、改性聚酰亚胺电光聚合物薄膜（5）、离轴抛物面反射镜组（6）、高阻硅片（7）、第二凸透镜（8）、弹光取样传感器（9）以及高压直流电源（23）构成；
所述空间电荷分布测量还原单元由第二飞秒脉冲激光源（10）、光学斩波器（11）、起偏器（12）、线性电动平移台（13）、第三平面反射镜（14）、光学延迟线（15）、第四平面反射镜（16）、第五平面反射镜（17）、第六平面反射镜（18）、第七平面反射镜（19）、四分之一波片（20）、沃拉斯顿棱镜（21）、光电平衡探测器（22）、锁相放大器（24）及计算机（25）构成；
所述第一飞秒脉冲激光源（1）所发出的飞秒脉冲激光作为泵浦光首先经过第一平面反射镜（2）、第二平面反射镜（3）的反射以及第一凸透镜（4）会聚后照射至改性聚酰亚胺电光聚合物薄膜（5），在改性聚酰亚胺电光聚合物薄膜（5）内部发生差频震荡形成低频极化电场，向外辐射太赫兹脉冲。随后，太赫兹脉冲经过离轴抛物面反射镜组（6）、高阻硅片（7）及第二凸透镜（8）准直聚焦过滤后照射至弹光取样传感器（9），在太赫兹脉冲电场作用下，被测试样内空间电荷发生微小位移产生微弱弹性波，自主研发的弹光取样传感器（9）发生光弹效应，光学特性发生改变；
所述第二飞秒脉冲激光源（10）所发出的飞秒脉冲激光作为探测光首先照射进入光学斩波器（11），光学斩波器（11）获取探测激光信息后作为参考信号输入锁相放大器（24）；随后，探测光经起偏器（12）起偏、线性电动平移台（13）相位延迟处理以及第三平面反射镜（14）反射后进入光学延迟线（15），再经第四平面反射镜（16）、第五平面反射镜（17）及第六平面反射镜（18）反射后照射至电光取样传感器（9）。电光取样传感器（9）在被测试样内空间电荷所产生微弱弹性波的作用下光学特性发生改变，探测光通过时偏振状态也随之发生改变，经由第七平面反射镜（19）反射至四分之一波片（20），探测光由线偏振状态转换为椭圆偏振状态，再经由沃拉斯顿棱镜（8）分为两束彼此分开的、振动方向互相垂直的线偏振光s光与p光透射到光电平衡探测器（22），光电平衡探测器（22）对偏振光偏振状态变化进行捕捉，随后将所捕捉动态信息转换为电信号作为输入信号输入锁相放大器（24）与光学斩波器（11）所输入参考信号比较，由计算机（25）反演处理后得出被测试样空间电荷分布状态。
所述改性聚酰亚胺电光聚合物薄膜（5）材料为基于Al2O3纳米掺杂的含苯硫醚基团改性聚酰亚胺，其具体制作方法如下：
步骤一、在流通氮气环境下，将4,4-二氨基二苯醚单体与Al2O3纳米颗粒加入二甲基乙酰胺溶液中，并在水浴中进行超声震荡与机械搅拌1小时后转入油浴；
步骤二、按比例分次将均苯四甲酸二酐成单体溶入二甲基乙酰胺溶液中，在室温搅拌30分钟后升温至40℃继续搅拌12小时，待反应物全部溶解后，多次使用滤纸过滤，充分去除未溶解的固体材料，得到改性聚酰亚胺酸溶液；
步骤三、将改性聚酰亚胺酸溶液置于单口烧瓶，使用循环水式多用真空泵对所得改性聚酰亚胺酸溶液进行除气处理，待聚酰亚胺酸溶液中无气泡产生后将其密封保存；
步骤四、将聚酰亚胺酸溶液倒置于洁净玻璃表面，使用自动涂膜机在洁净玻璃表面均匀旋涂改性聚酰亚胺酸溶液；
步骤五、将涂抹改性聚酰亚胺酸溶液的洁净玻璃转移至可进行梯度升温的高温干燥反应箱内，首先由室温升温至60℃保持2小时，随后逐步升温至150℃、200℃以及250℃各保持1小时，最后升温至300℃以及400℃各保持0.5小时，待自然降温至室温后取出便可获得改性聚酰亚胺电光聚合物薄膜。
所述弹光取样传感器（9）结构为三层复合结构，自上而下为阻隔导电层（9-1）、测试薄膜放置层（9-2）以及高折射率弹光取样层（9-3）。
进一步地，所述弹光取样传感器阻隔导电层（9-1）由高阻泵浦激光阻隔片及ITO导电薄膜构成。
进一步地，所述弹光取样传感器高折射率弹光取样层（9-3）由高反射率导电铝膜及改性聚酰亚胺薄膜构成，其具体制作方法如下：
步骤一、在流通氮气环境下，将4,4-二氨基二苯醚单体、Al2O3纳米颗粒以及均苯四甲酸二酐成单体按比例分次加入二甲基乙酰胺溶液中充分搅拌，待反应完全后，使用滤纸多次过滤去除未溶解固体，并进行除气处理，得到改性聚酰亚胺酸溶液并于氮气环境保存；
步骤二、利用自动旋涂机在高反射率导电铝膜的一侧上均匀旋涂改性聚酰亚胺酸溶液，采取梯度升温加热固化的方法，制成弹光取样传感器高折射率弹光取样层（9-3）。
一种利用上述平台进行的基于光电子学的空间电荷分布测量方法，包括如下步骤：
步骤一、将待测电介质样品放入弹光取样传感器测试薄膜放置层（9-2）内，调整弹光取样传感器（9）旋钮使阻隔导电层（9-1）、测试薄膜放置层（9-2）以及高折射率弹光取样层（9-3）紧密贴合；
步骤二、以第一飞秒激光脉冲源（1）以及第二飞秒脉冲激光源（10）激光出射高度为标准高度，使用一系列等高小孔光阑，调节平面反射镜反射角度及俯仰角，保证激光脉冲在传播及反射过程中处于同一高度且与光学平台边线处于平行状态；
步骤三、移动调节离轴抛物面反射镜组（6）中第一离轴抛物面反射镜的二维镜架位置至使激光出射光斑正圆且远近等大，移动第二离轴抛物面反射镜至激光会聚焦点处，微调其二维镜架，保证反射光斑正圆不发生扭曲且水平；
步骤四、启动第一飞秒激光脉冲源（1）、第二飞秒激光脉冲源（10）、光学斩波器（11）、高压直流电源（23）及锁相放大器（24），测量开始；
步骤五、计算机（25）反演算法处理得出被测试样空间电荷分布状态。
附图说明
图1为本发明一种具备纳米空间分辨率的光电子学空间电荷测量平台及方法的工作原理图，其中：
1-第一飞秒激光脉冲源；2-第一平面反射镜；3-二平面反射镜；4-第一凸透镜；5-改性聚酰亚胺电光聚合物薄膜；6-离轴抛物面反射镜组；7-高阻硅片；8-第二凸透镜；9-弹光取样传感器；10-第二飞秒脉冲激光源；11-光学斩波器；12-起偏器；13-线性电动平移台；14-第三平面反射镜；15-光学延迟线；16-第四平面反射镜；17-第五平面反射镜；18-第六平面反射镜；19-第七平面反射镜；20-四分之一波片；21-沃拉斯顿棱镜；22- 光电平衡探测器；23- 高压直流电源；24-锁相放大器；25-计算机。
图2为弹光取样传感器的结构示意图。
具体实施方案
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于所说明部分，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。
本发明提供了一种具备纳米空间分辨率的光电子学空间电荷测量平台及方法，如图一所示，包含太赫兹激励发生单元以及空间电荷分布测量还原单元，其中：
所述太赫兹波激励发生单元由第一飞秒脉冲激光源（1）、第一平面反射镜（2）、第二平面反射镜（3）、第一凸透镜（4）、改性聚酰亚胺电光聚合物薄膜（5）、离轴抛物面反射镜组（6）、高阻硅片（7）、第二凸透镜（8）、弹光取样传感器（9）以及高压直流电源（23）构成；
所述空间电荷分布测量还原单元由第二飞秒脉冲激光源（10）、光学斩波器（11）、起偏器（12）、线性电动平移台（13）、第三平面反射镜（14）、光学延迟线（15）、第四平面反射镜（16）、第五平面反射镜（17）、第六平面反射镜（18）、第七平面反射镜（19）、四分之一波片（20）、沃拉斯顿棱镜（21）、光电平衡探测器（22）、锁相放大器（24）及计算机（25）构成；
所述第一飞秒脉冲激光源（1）所发出的飞秒脉冲激光作为泵浦光首先经过第一平面反射镜（2）、第二平面反射镜（3）的反射以及第一凸透镜（4）会聚后照射至改性聚酰亚胺电光聚合物薄膜（5），在改性聚酰亚胺电光聚合物薄膜（5）内部发生差频震荡形成低频极化电场，向外辐射太赫兹脉冲。随后，太赫兹脉冲经过离轴抛物面反射镜组（6）、高阻硅片（7）及第二凸透镜（8）准直聚焦过滤后照射至弹光取样传感器（9），在太赫兹脉冲电场作用下，被测试样内空间电荷发生微小位移产生微弱弹性波，自主研发的弹光取样传感器（9）发生光弹效应，光学特性发生改变；
所述第二飞秒脉冲激光源（10）所发出的飞秒脉冲激光作为探测光首先照射进入光学斩波器（11），光学斩波器（11）获取探测激光信息后作为参考信号输入锁相放大器（24）；随后，探测光经起偏器（12）起偏、线性电动平移台（13）相位延迟处理以及第三平面反射镜（14）反射后进入光学延迟线（15），再经第四平面反射镜（16）、第五平面反射镜（17）及第六平面反射镜（18）反射后照射至电光取样传感器（9）。电光取样传感器（9）在被测试样内空间电荷所产生微弱弹性波的作用下光学特性发生改变，探测光通过时偏振状态也随之发生改变，经由第七平面反射镜（19）反射至四分之一波片（20），探测光由线偏振状态转换为椭圆偏振状态，再经由沃拉斯顿棱镜（8）分为两束彼此分开的、振动方向互相垂直的线偏振光s光与p光透射到光电平衡探测器（22），光电平衡探测器（22）对偏振光偏振状态变化进行捕捉，随后将所捕捉动态信息转换为电信号作为输入信号输入锁相放大器（24）与光学斩波器（11）所输入参考信号比较，由计算机（25）反演处理后得出被测试样空间电荷分布状态。
所述改性聚酰亚胺电光聚合物薄膜（6）材料为基于Al2O3纳米掺杂的含苯硫醚基团改性聚酰亚胺，其具体制作方法如下：
步骤一、在流通氮气环境下，将4,4-二氨基二苯醚单体与Al2O3纳米颗粒加入二甲基乙酰胺溶液中，并在水浴中进行超声震荡与机械搅拌1小时后转入油浴；
步骤二、按比例分次将均苯四甲酸二酐成单体溶入二甲基乙酰胺溶液中，在室温搅拌30分钟后升温至40℃继续搅拌12小时，待反应物全部溶解后，多次使用滤纸过滤，充分去除未溶解的固体材料，得到改性聚酰亚胺酸溶液；
步骤三、将改性聚酰亚胺酸溶液置于单口烧瓶，使用循环水式多用真空泵对所得改性聚酰亚胺酸溶液进行除气处理，待聚酰亚胺酸溶液中无气泡产生后将其密封保存；
步骤四、将聚酰亚胺酸溶液倒置于洁净玻璃表面，使用自动涂膜机在洁净玻璃表面的一侧上均匀旋涂改性聚酰亚胺酸溶液；
步骤五、将涂抹改性聚酰亚胺酸溶液的洁净玻璃转移至可进行梯度升温的高温干燥反应箱内，首先由室温升温至60℃保持2小时，随后逐步升温至150℃、200℃以及250℃各保持1小时，最后升温至300℃以及400℃各保持0.5小时，待自然降温至室温后取出便可获得改性聚酰亚胺电光聚合物薄膜。
所述弹光取样传感器（9）结构为三层复合结构，自上而下为阻隔导电层（9-1）、测试薄膜放置层（9-2）以及高折射率弹光取样层（9-3），可通过旋钮调整各层间距使其紧密接触。
所述弹光取样传感器阻隔导电层（9-1）由高阻泵浦激光阻隔片及ITO导电薄膜构成。
所述弹光取样传感器高折射率弹光取样层（9-3）由高反射率导电铝膜及改性聚酰亚胺薄膜构成，其具体制作方法如下：
步骤一、在流通氮气环境下，将4,4-二氨基二苯醚单体、Al2O3纳米颗粒以及均苯四甲酸二酐成单体按比例分次加入二甲基乙酰胺溶液中充分搅拌，待反应完全后，使用滤纸多次过滤去除未溶解固体，并进行除气处理，得到改性聚酰亚胺酸溶液并于氮气环境保存；
步骤二、利用自动旋涂机在高反射率导电铝膜的一侧上均匀旋涂改性聚酰亚胺酸溶液，采取梯度升温加热固化的方法，制成弹光取样传感器高折射率弹光取样层（9-3）。
本平台所提供的平台具体操作步骤如下：
步骤一、将待测电介质样品放入弹光取样传感器测试薄膜放置层（9-2）内，调整弹光取样传感器（9）旋钮使阻隔导电层（9-1）、测试薄膜放置层（9-2）以及高折射率弹光取样层（9-3）紧密贴合；
步骤二、以第一飞秒激光脉冲源（1）以及第二飞秒脉冲激光源（10）激光出射高度为标准高度，使用一系列等高小孔光阑，调节平面反射镜反射角度及俯仰角，保证激光脉冲在传播及反射过程中处于同一高度且与光学平台边线处于平行状态；
步骤三、移动调节离轴抛物面反射镜组（6）中第一离轴抛物面反射镜的二维镜架位置至使激光出射光斑正圆且远近等大，移动第二离轴抛物面反射镜至激光会聚焦点处，微调其二维镜架，保证反射光斑正圆不发生扭曲且水平；
步骤四、启动第一飞秒激光脉冲源（1）、第二飞秒激光脉冲源（10）、光学斩波器（11）、高压直流电源（23）及锁相放大器（24），测量开始；
步骤五、计算机（25）反演算法处理得出被测试样空间电荷分布状态。
通过对所述具备纳米空间分辨率的光电子学空间电荷测量平台及方法的综合分析，发现在保证测量速度及稳定性的基础之上，本方法较传统空间电荷测量方法可提升测量空间分辨率至纳米级，从而实现了固体电介质微纳荷电特性的更精确表征，为推动电力电子装备高性能绝缘设计与制造提供了基础参考。
Claims (12)
1.一种具备纳米空间分辨率的光电子学空间电荷测量平台及方法，其特征在于所述平台包括太赫兹激励发生单元以及空间电荷分布测量还原单元，其中：
所述太赫兹波激励发生单元由第一飞秒脉冲激光源（1）、第一平面反射镜（2）、第二平面反射镜（3）、第一凸透镜（4）、改性聚酰亚胺电光聚合物薄膜（5）、离轴抛物面反射镜组（6）、高阻硅片（7）、第二凸透镜（8）、弹光取样传感器（9）以及高压直流电源（23）构成；
所述空间电荷分布测量还原单元由第二飞秒脉冲激光源（10）、光学斩波器（11）、起偏器（12）、线性电动平移台（13）、第三平面反射镜（14）、光学延迟线（15）、第四平面反射镜（16）、第五平面反射镜（17）、第六平面反射镜（18）、第七平面反射镜（19）、四分之一波片（20）、沃拉斯顿棱镜（21）、光电平衡探测器（22）、锁相放大器（24）及计算机（25）构成。
2.根据权利要求1所述的一种具备纳米空间分辨率的光电子学空间电荷测量平台及方法，其特征在于双飞秒脉冲激光源的应用以及泵浦光路与探测光路的分离设计：
所述第一飞秒脉冲激光源（1）所发出的飞秒脉冲激光作为泵浦光首先经过第一平面反射镜（2）、第二平面反射镜（3）的反射以及第一凸透镜（4）会聚后照射至改性聚酰亚胺电光聚合物薄膜（5），在改性聚酰亚胺电光聚合物薄膜（5）内部发生差频震荡形成低频极化电场，向外辐射太赫兹脉冲，随后，太赫兹脉冲经过离轴抛物面反射镜组（6）、高阻硅片（7）及第二凸透镜（8）准直聚焦过滤后照射至弹光取样传感器（9），在太赫兹脉冲电场作用下，被测试样内空间电荷发生微小位移产生微弱弹性波，自主研发的弹光取样传感器（9）发生光弹效应，光学特性发生改变；
所述第二飞秒脉冲激光源（10）所发出的飞秒脉冲激光作为探测光首先照射进入光学斩波器（11），光学斩波器（11）获取探测激光信息后作为参考信号输入锁相放大器（24）；随后，探测光经起偏器（12）起偏、线性电动平移台（13）相位延迟处理以及第三平面反射镜（14）反射后进入光学延迟线（15），再经第四平面反射镜（16）、第五平面反射镜（17）及第六平面反射镜（18）反射后照射至电光取样传感器（9），电光取样传感器（9）在被测试样内空间电荷所产生微弱弹性波的作用下光学特性发生改变，探测光通过时偏振状态也随之发生改变，经由第七平面反射镜（19）反射至四分之一波片（20），探测光由线偏振状态转换为椭圆偏振状态，再经由沃拉斯顿棱镜（8）分为两束彼此分开的、振动方向互相垂直的线偏振光s光与p光透射到光电平衡探测器（22），光电平衡探测器（22）对偏振光偏振状态变化进行捕捉，随后将所捕捉动态信息转换为电信号作为输入信号输入锁相放大器（24）与光学斩波器（11）所输入参考信号比较，由计算机（25）反演处理后得出被测试样空间电荷分布状态。
3.根据权利要求1所述的一种具备纳米空间分辨率的光电子学空间电荷测量平台及方法，其特征在于所用改性聚酰亚胺电光聚合物薄膜（5）材料为基于Al2O3纳米掺杂的含苯硫醚基团改性聚酰亚胺。
4.根据权利要求1所述的一种具备纳米空间分辨率的光电子学空间电荷测量平台及方法，其特征在于所用弹光取样传感器（9）结构为三层复合结构，自上而下为阻隔导电层、测试薄膜放置层以及高折射率弹光取样层。
5.根据权利要求4所述的一种具备纳米空间分辨率的光电子学空间电荷测量平台及方法，其特征在于所述弹光取样传感器阻隔导电层由高阻泵浦激光阻隔片及ITO导电薄膜构成。
6.根据权利要求5所述的一种具备纳米空间分辨率的光电子学空间电荷测量平台及方法，其特征在于所述高阻泵浦激光阻隔片为高阻硅片，其厚度为3mm，单位阻抗为17500Ω/cm，可吸收残余泵浦激光，并起到反射探测激光的作用。
7.根据权利要求5所述的一种具备纳米空间分辨率的光电子学空间电荷测量平台及方法，其特征在于所述ITO导电薄膜厚度为1.15mm，面电阻≤17ohm/sq，全光线透过率≥90%，可作为上电极与高压直流电源输出端口相连，为被测试样施加正极性电压。
8.根据权利要求4所述的一种具备纳米空间分辨率的光电子学空间电荷测量平台及方法，其特征在于所述弹光取样传感器高折射率弹光取样层由高反射率导电铝膜及改性聚酰亚胺薄膜构成。
9.根据权利要求8所述的一种具备纳米空间分辨率的光电子学空间电荷测量平台及方法，其特征在于所述高反射率导电铝膜厚度为7mm，在420-680nm波段反射率≥97%，可作为下电极与高压直流电源接地端口相连共同接地，为被测试样提供接地通路。
10.根据权利要求8所述的一种具备纳米空间分辨率的光电子学空间电荷测量平台及方法，其特征在于所述改性聚酰亚胺薄膜材料为基于Al2O3纳米掺杂的含苯硫醚基团改性聚酰亚胺。
11.根据权利要求4所述的一种具备纳米空间分辨率的光电子学空间电荷测量平台及方法，其特征在于所用弹光取样传感器（9）可通过旋钮调整各层间距使各层紧密接触。
12.一种利用权利要求1-11任意权利要求所述系统进行的具备纳米空间分辨率的光电子学空间电荷分布测试方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：
步骤一、将待测电介质样品放入弹光取样传感器测试薄膜放置层内，调整弹光取样传感器（9）旋钮使阻隔导电层、测试薄膜放置层以及高折射率弹光取样层紧密贴合；
步骤二、以第一飞秒激光脉冲源（1）以及第二飞秒脉冲激光源（10）激光出射高度为标准高度，使用一系列等高小孔光阑，调节平面反射镜反射角度及俯仰角，保证激光脉冲在传播及反射过程中处于同一高度且与光学平台边线处于平行状态；
步骤三、移动调节离轴抛物面反射镜组（6）中第一离轴抛物面反射镜的二维镜架位置至使激光出射光斑正圆且远近等大，移动第二离轴抛物面反射镜至激光会聚焦点处，微调其二维镜架，保证反射光斑正圆不发生扭曲且水平；
步骤四、启动第一飞秒激光脉冲源（1）、第二飞秒激光脉冲源（10）、光学斩波器（11）、高压直流电源（23）及锁相放大器（24），测量开始；
步骤五、计算机（25）反演算法处理得出被测试样空间电荷分布状态。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113433385A (zh) * | 2021-06-22 | 2021-09-24 | 华北电力大学 | 一种基于光弹效应的弹性波探测平台 |
| CN114034645A (zh) * | 2021-11-17 | 2022-02-11 | 华北电力大学 | 一种基于椭圆偏振原理的空间电荷快速测量平台及方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11231005A (ja) * | 1998-02-18 | 1999-08-27 | Ricoh Co Ltd | 表面電荷計測装置 |
| CN102331403A (zh) * | 2011-09-02 | 2012-01-25 | 东南大学 | 近场太赫兹THz时域光谱表征方法及其测试装置 |
| JP2013228328A (ja) * | 2012-04-26 | 2013-11-07 | Jfe Steel Corp | 表面検査装置および表面検査方法 |
| CN106093596A (zh) * | 2016-06-03 | 2016-11-09 | 江苏宝源高新电工有限公司 | 可实现纳米级分辨率的空间电荷全光学测量方法 |
| CN110118756A (zh) * | 2019-05-17 | 2019-08-13 | 哈尔滨理工大学 | 具有纳米级分辨率的空间电荷测试系统及方法 |
| CN111505397A (zh) * | 2020-04-02 | 2020-08-07 | 清华大学 | 纳米级分辨率的快速固体电介质空间电荷测量系统及方法 |
-
2021
- 2021-01-05 CN CN202110005170.9A patent/CN112710906B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11231005A (ja) * | 1998-02-18 | 1999-08-27 | Ricoh Co Ltd | 表面電荷計測装置 |
| CN102331403A (zh) * | 2011-09-02 | 2012-01-25 | 东南大学 | 近场太赫兹THz时域光谱表征方法及其测试装置 |
| JP2013228328A (ja) * | 2012-04-26 | 2013-11-07 | Jfe Steel Corp | 表面検査装置および表面検査方法 |
| CN106093596A (zh) * | 2016-06-03 | 2016-11-09 | 江苏宝源高新电工有限公司 | 可实现纳米级分辨率的空间电荷全光学测量方法 |
| CN110118756A (zh) * | 2019-05-17 | 2019-08-13 | 哈尔滨理工大学 | 具有纳米级分辨率的空间电荷测试系统及方法 |
| CN111505397A (zh) * | 2020-04-02 | 2020-08-07 | 清华大学 | 纳米级分辨率的快速固体电介质空间电荷测量系统及方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113433385A (zh) * | 2021-06-22 | 2021-09-24 | 华北电力大学 | 一种基于光弹效应的弹性波探测平台 |
| CN114034645A (zh) * | 2021-11-17 | 2022-02-11 | 华北电力大学 | 一种基于椭圆偏振原理的空间电荷快速测量平台及方法 |
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