CN115166373B - 一种低真空下的聚合物薄膜复介电系数测量装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种低真空下的聚合物薄膜复介电系数测量装置和方法，装置包括玻璃罩、上电极、下电极、电极升降装置、双自由度调节结构、同轴电缆、同轴电缆支撑架、密封转接头、O圈、底座、玻璃隔板、真空泵接口、真空计接口、电桥高压端接口、电桥接地端接口、密封通路；测量方法包括抬起玻璃罩，通过升降装置控制上电极升起，将样品展开放置在下电极中心，再控制上电极下降至与样品紧密贴合，利用真空泵将玻璃腔室内的空气抽出，并保持真空度，从而通过电桥测量复介电系数。与现有技术相比，本发明极大缩减了测量复介电系数的成本，同时也克服了非接触法在测量厚度较薄的薄膜时误差较大的局限，测量装置操作简单，精度较高。
Description
技术领域
本发明涉及聚合物薄膜测量技术领域，尤其是涉及一种低真空下的聚合物薄膜复介电系数测量装置和方法。
背景技术
聚合物薄膜材料具有结构均匀，缺陷率低，体积小，介电性能好等特点，在电工电子设备与器件中得到了广泛应用。而作为一种绝缘材料，聚合物薄膜的相对电容率εr和介质损耗因数tanδ是影响产品质量的两个重要参数，因此，研究其测量方法具有重要意义。
聚合物薄膜的复介电系数测量方法在IEC-60250标准中有非接触法和接触法两类。其中非接触法有液体替代法和空气替代法两种。液体替代法因其苛刻的实验条件在实验室中不被广泛使用；空气替代法在测量较厚的样品时较为准确，但不接触电极结构比较复杂，制造技术要求高，对电桥精度要求也较高，一旦样品厚度变得很薄，实验设备的精度就可能达不到要求从而产生误差。
接触法也分为蒸镀金属电极法和直接接触法，蒸镀金属电极法测量较为正确，但是在蒸发过程中金属离子的渗透、迁移，对于很薄的薄膜，甚至可能穿透试品，并且蒸镀电极是项费事的工作，不适用于工业测量；直接接触法实验条件要求最低，但由于样品表面粗糙程度的影响，样品与电极之间会存在气隙电容和接触电阻等问题，误差较大。
对于厚度大于100μm的薄膜，采取IEC-60250标准中的测量方法不会有太大的误差，而对于厚度小于100μm的薄膜，尤其是小于30μm的薄膜，误差可以达到10％～50％，这在工程中难以接受。并且目前全膜结构的电力电容器用聚丙烯薄膜，其厚度已经达到5μm以下，所以薄膜介电常数的测量问题自然就成为各国电工标准化技术领域关注的问题。
综上，目前没有一种兼具经济性和精确性且设备要求不太复杂的薄膜复介电系数测量装置和方法。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种兼具经济性和精确性且设备要求不太复杂的低真空下的聚合物薄膜复介电系数测量装置和方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种低真空下的聚合物薄膜复介电系数测量装置，包括：玻璃罩和底座，所述玻璃罩的开口安装在底座上，形成封闭式结构；
所述玻璃罩内设有上电极、下电极、电极升降装置和同轴电缆，所述下电极固定安装在底座上，所述电极升降装置的固定端安装在底座上，驱动端连接所述上电极，用于带动上电极升降，从而远离或靠近下电极；所述同轴电缆的数量为多个，分为两条支路分别连接所述上电极和下电极，并分别接入设于底座上的电桥接地端接口和电桥高压端接口；
所述底座上还设有真空泵接口和真空计接口，所述真空泵接口和真空计接口均对应连接有设于底座内的密封通路，所述真空泵接口和真空计接口分别通过对应的密封通路接入所述玻璃罩的封闭空间内。
进一步地，所述上电极为具有测量和保护功能的电极，所述下电极为高压电极，所述上电极通过同轴电缆连接至电桥接地端接口，所述下电极通过同轴电缆连接至电桥高压端接口。
进一步地，所述电极升降装置为具有升降功能的涡轮涡杆结构，所述电极升降装置的驱动端位于最低点时，所述上电极和下电极贴合。
进一步地，所述电极升降装置还设有配合进行升降控制的减速箱，当所述电极升降装置将所述上电极下降至与所述下电极接触后，还具有施加0-200N范围以内的压力的功能。
进一步地，所述上电极和下电极的样品接触面的平面度公差均小于0.5μm、表面粗糙度均小于0.012μm；所述上电极包括测量电极和保护电极，所述测量电极和保护电极之间的缝隙为0.5mm。
进一步地，所述电极升降装置还设有双自由度调节结构，所述电极升降装置通过该双自由度调节结构连接所述上电极，所述双自由度调节结构设有能够沿第一方向转动的圆柱形滑轮，该圆柱形滑轮的底面连接有能够沿第二方向转动的支架，所述下电极固定在该支架上，所述第一方向垂直于所述第二方向。
进一步地，所述双自由度调节结构具体包括连接支架、第一转轴、电极悬轴支架、第二转轴和固定件，所述连接支架的一端连接电极升降装置，另一端可转动连接第一转轴，所述电极悬轴支架和第二转轴的数量均为多个，多个第二转轴分别固定在固定件的两侧，每个第二转轴均可转动固定在对应的电机悬轴支架上，多个电机悬轴支架均固定在所述第一转轴的一侧，所述上电极固定在固定件上；
所述第一转轴用于带动所述上电极沿第一方向转动，所述第二转轴用于带动所述上电极沿第二方向转动。
进一步地，所述玻璃罩内还设有支撑架，该支撑架的一端固定在所述底座上，另一端固定连接至所述上电极的同轴电缆，用于使得连接至所述上电极的同轴电缆保持竖直向上状态。
进一步地，所述底座的上表面还设有玻璃隔板，所述下电极和玻璃罩均安装在所述玻璃隔板上，所述聚合物薄膜复介电系数测量装置还包括O圈，所述玻璃罩的开口处边缘与该O圈的大小相适配，所述玻璃隔板还设有与所述O圈的大小相适配的凹槽，所述O圈嵌入该凹槽之中，所述玻璃罩的开口处边缘与所述O圈贴合。
进一步地，多个所述同轴电缆包括第一电缆、第二电缆和第三电缆，所述聚合物薄膜复介电系数测量装置还包括密封转接头，该密封转接头安装在所述底座上，并位于所述玻璃罩内；所述第一电缆的一端连接所述上电极，另一端连接密封转接头；所述第二电缆的一端连接密封转接头，另一端连接所述电桥接地端接口；所述第三电缆的一端连接下电极，另一端连接所述电桥高压端接口。
本发明一种采用如上所述的一种低真空下的聚合物薄膜复介电系数测量装置的聚合物薄膜复介电系数测量方法，包括以下步骤：
组装好所述聚合物薄膜复介电系数测量装置后，将聚合物薄膜复介电系数测量装置放在洁净台上；
获取真空泵、真空计和测量电桥，将真空泵连接所述真空泵接口，将真空计连接所述真空计接口，将测量电桥分别连接所述电桥接地端接口和电桥高压端接口；
抬起所述玻璃罩，将测试样品平整放在所述下电极的上表面，控制所述电极升降装置带动上电极竖直下压至与测试样品接触，并对测试样品施加压力；
通过真空泵将所述玻璃罩内的空气抽出，同时观察真空计的示数，当真空计的示数达到1×102Pa以下时进行状态维持，并通过测量电桥测量测试样品的复介电常数。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)本装置适配接触法测量复介电系数，电极与样品直接接触，不需要控制电极间距，避免了因间距测量引起的误差。
(2)电极升降装置采用的是涡轮涡杆结构，带有减速箱功能，减速箱可以使电极的升降过程缓慢且稳定，在没有外力扭动旋钮的时候上电极也能够固定住。并且升降装置到达最底端的时候上电极可在下电极之间可以对样品产生最多几百N的压力，保证电极与样品紧密贴合。
(3)上电极与电极升降装置之间具有一个双自由度调节结构，可以实现上电极自由地前后左右旋转，保证上电极与样品接触时能够通过自然的力地驱动下，调整至与下电极平行。
(4)电缆线都具有一定的硬度，在弯曲时会有一个恢复形变的力，为了不让这个力影响上电极的自由转动，本装置设置了一个同轴电缆支撑架，保证了与上电极连接时同轴电缆为竖直状态，消除了同轴电缆对上电极的作用力。
(5)玻璃罩与金属底座之间保持着很高的气密性，并且通过各个密封连接可以完成真空条件下玻璃罩内部与外部的电连接。真空泵可以将玻璃罩内部的气压抽至1×102Pa以下，减少了薄膜的粗糙表面中的气隙对测量结果的影响。
(6)上下电极的机械加工精度很高，其平面度公差小于0.5μm，表面粗糙度小于0.012μm，保证了电极表面与样品表面贴合时，不影响样品表面本身的测量状态。
(7)测量电极与保护电极之间缝隙设计的大小为0.5mm，远远大于薄膜样品的厚度，所以其电场分布的改变在电极边缘的影响很小，相比于其他误差，边缘效应对测量结果的影响可以忽略。
附图说明
图1为本发明实施例中提供的一种低真空下的聚合物薄膜复介电系数测量装置的整体结构示意图；
图2为本发明实施例中提供的一种上电极和下电极的安装状态结构示意图；
图3为本发明实施例中提供的一种上电极和下电极的表面参数示意图；
图4为本发明实施例中提供的一种双自由度调节结构的整体结构示意图；
图5为本发明实施例中提供的一种双自由度调节结构的主视图；
图6为本发明实施例中提供的一种双自由度调节结构的侧视图；
图7为本发明实施例中提供的一种双自由度调节结构的俯视图；
图8为本发明实施例中提供的一种双自由度调节结构中的电极悬轴支架的结构示意图；
图9为本发明实施例中提供的一种电极升降装置的结构示意图；
图10为本发明实施例中提供的一种测量电桥的示意图；
图中，1、玻璃罩，2、上电极，3、下电极，4、电极升降装置，5、双自由度调节结构，6、同轴电缆，7、支撑架，8、密封转接头，9、O圈，10、底座，11、玻璃隔板，12、真空泵接口，13、真空计接口，14、电桥高压端接口，15、电桥接地端接口，16、密封通路。
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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种低真空下的聚合物薄膜复介电系数测量装置，用于测量厚度小于100μm的聚合物薄膜的复介电常数，测量装置包括：玻璃罩1和底座10，玻璃罩1的开口安装在底座10上，形成封闭式结构；
玻璃罩1内设有上电极2、下电极3、电极升降装置4和同轴电缆6，下电极3固定安装在底座10上，电极升降装置4的固定端安装在底座10上，驱动端连接上电极2，用于带动上电极2升降，从而远离或靠近下电极3；同轴电缆6的数量为多个，分为两条支路分别连接上电极2和下电极3，并分别接入设于底座10上的电桥接地端接口15和电桥高压端接口14；
底座10上还设有真空泵接口12和真空计接口13，真空泵接口12和真空计接口13均对应连接有设于底座10内的密封通路16，真空泵接口12和真空计接口13分别通过对应的密封通路16接入玻璃罩1的封闭空间内。
如图2所示，上电极2具有测量电极和保护电极，实现测量和屏蔽功能，下电极3为高压电极，提供高压信号作为一种优选的实施方式，上电极2通过同轴电缆6连接至电桥接地端接口15，下电极3通过同轴电缆6连接至电桥高压端接口14，该设置方便固定高压电极、方便移动具有测量和屏蔽功能的电极；需要说明的是，上电极2的具体结构可采用现有的聚合物薄膜复介电系数测量结构中的保护电极、测量电极等部件，在此不再赘述。
作为一种优选的实施方式，如图3所示，上电极2和下电极3的电极表面极其光滑，即上下电极的机械加工精度很高，其平面度公差小于0.5μm，表面粗糙度小于0.012μm，保证了电极表面与样品表面贴合时，不影响样品表面本身的测量状态。
作为一种优选的实施方式，测量电极与保护电极之间缝隙设计的大小为0.5mm，远远大于薄膜样品的厚度，所以其电场分布的改变在电极边缘的影响很小，相比于其他误差，边缘效应对测量结果的影响可以忽略。所述上电极和下电极的样品接触面的平面度公差均小于0.5μm、表面粗糙度均小于0.012μm。
作为一种可选的实施方式，电极升降装置4为具有升降功能的涡轮涡杆结构，电极升降装置4的驱动端位于最低点时，上电极2和下电极3紧密贴合，本实施例中，电极升降装置4的驱动端抬起至最高点时，上电极2距离下电极3约13cm，该距离不做唯一限定。
作为一种优选的实施方式，如图9所示，电极升降装置4还设有配合进行升降控制的减速箱，当电极升降装置4将上电极2下降至与下电极3接触后，还具有施加0-200N范围以内的压力的功能。减速箱可以使电极的升降过程缓慢且稳定，在没有外力扭动旋钮的时候上电极也能够固定住。
使用时电极升降装置4的升降杆从最高处下降至最低处需要外部旋钮旋转，反之亦然，且上电极2可以被固定在任意位置，不会因为失去外力而导致电极下落。当电极升降装置4将上电极2下降至与下电极3接触时，还可以施加约0～200N的压力，保证电极与样品紧密贴合。
作为一种优选的实施方式，如图4-8所示，电极升降装置4还设有双自由度调节结构5，电极升降装置4通过该双自由度调节结构5连接上电极2，双自由度调节结构5设有能够沿第一方向转动的圆柱形滑轮，该圆柱形滑轮的底面连接有能够沿第二方向转动的支架，下电极3固定在该支架上，第一方向垂直于第二方向。
双自由度调节结构5具体包括连接支架、第一转轴、电极悬轴支架、第二转轴和固定件，连接支架的一端连接电极升降装置4，另一端可转动连接第一转轴，电极悬轴支架和第二转轴的数量均为多个，多个第二转轴分别固定在固定件的两侧，每个第二转轴均可转动固定在对应的电机悬轴支架上，多个电机悬轴支架均固定在第一转轴的一侧，上电极2固定在固定件上；
第一转轴用于带动上电极2沿第一方向转动，实现上电极2的左右自由调节；第二转轴用于带动上电极2沿第二方向转动，实现上电极2的前后自由调节。
本实施例中，双自由度调节结构5通过卡座用螺丝固定在电极升降装置4上端，上电极2上表面用两颗长螺丝与双自由度调节结构5连接。
作为一种优选的实施方式，玻璃罩1内还设有支撑架7，该支撑架7的一端固定在底座10上，另一端固定连接至上电极2的同轴电缆6，用于使得连接至上电极2的同轴电缆6保持竖直向上状态，这么做可以使得同轴电缆6弯曲时产生的力不会影响到上电极的位置。
进一步优选的，同轴电缆支撑架7的高度略高于上电极2抬起时的最高位置，同轴电缆支撑架7的同轴电缆固定部分的直径略大于同轴电缆6，在保证同轴电缆6保持竖直的同时不增加额外的力。
作为一种优选的实施方式，底座10的上表面还设有玻璃隔板11，下电极3和玻璃罩1均安装在玻璃隔板11上，聚合物薄膜复介电系数测量装置还包括O圈9，玻璃罩1的开口处边缘与该O圈9的大小相适配，玻璃隔板11还设有与O圈9的大小相适配的凹槽，O圈9嵌入该凹槽之中，玻璃罩1的开口处边缘与O圈9贴合。
进一步优选的，O圈9为市售真空O圈，需要在放置其的凹槽中均匀涂抹真空硅脂，再将O圈9放入凹槽中。
本实施例中，下电极3通过六颗螺丝直接固定在玻璃隔板11上；玻璃隔板11紧密焊接在金属底座10上。
作为一种优选的实施方式，多个同轴电缆6包括第一电缆、第二电缆和第三电缆，聚合物薄膜复介电系数测量装置还包括密封转接头8，该密封转接头8安装在底座10上，并位于玻璃罩1内；第一电缆的一端连接上电极2，另一端连接密封转接头8；第二电缆的一端连接密封转接头8，另一端连接电桥接地端接口15；第三电缆的一端连接下电极3，另一端连接电桥高压端接口14。
本实施例中，同轴电缆6为市售同轴电缆，其中与上电极2连接的同轴电缆在玻璃罩1内，其余两根均在底座10内。密封转接头8为带密封圈的N母-N母转接头，电桥接地端接口15通过同轴电缆连接测量电桥接地端，电桥高压端接口14通过同轴电缆连接测量电桥高压端。
作为一种可选的实施方式，密封通路16为玻璃外壁，直接从玻璃罩1内部通过底座10连接外部，两条密封通路分别尾端分别为真空泵接口12和真空计接口13，两接口分别连接真空泵和真空计。
需要说明的是，将上述优选的实施方式进行任意组合可以得到更优的实施方式，将所有优选的实施方式组合在一起可以得到一种最优的实施方式。
本实施例还提供一种采用如上的一种低真空下的聚合物薄膜复介电系数测量装置的聚合物薄膜复介电系数测量方法，包括以下步骤：
组装好聚合物薄膜复介电系数测量装置后，将聚合物薄膜复介电系数测量装置放在洁净台上；
获取真空泵、真空计和测量电桥，将真空泵连接真空泵接口12，将真空计连接真空计接口13，将测量电桥分别连接电桥接地端接口15和电桥高压端接口14；
抬起玻璃罩1，将测试样品平整放在下电极3的上表面，控制电极升降装置4带动上电极2竖直下压至与测试样品接触，并对测试样品施加压力；
通过真空泵将玻璃罩1内的空气抽出，同时观察真空计的示数，当真空计的示数达到1×102Pa以下时进行状态维持，并通过测量电桥测量测试样品的复介电常数。
本实施例进行聚合物薄膜复介电系数测量具体实施过程如下：
在超净工作台内组装上述各部分装置零部件时，需要使用无纺布蘸取酒精对所有零部件表面进行清洁，对上下电极需要重点擦拭，以保证真空室内电极表面无灰尘等残留，避免影响实验数据准确性。需要对真空室玻璃外罩、金属底座、O圈所构成构成的密闭真空室衔接部分进行增强气密性的处理，包括除尘、擦去老化硅脂、涂抹新硅脂等，以保证实验过程中的真空度稳定。
组装与清洁完成后，将实验装置与外部设备连接，真空泵接口连接小型真空泵，真空计接口连接真空计，电桥高压端接口连接测量电桥高压端，电桥接地端接口连接测量电桥接地端。本实施例中采用的测量电桥电路结构如图10所示。
选取需要测量复介电常数的不同厚度BOPP(21μm，31μm，45μm)，使用无纺布蘸取酒精对薄膜式样进行擦拭。开启洁净台，直到内部没有肉眼可见的灰尘颗粒。拿起玻璃罩，通过电极升降装置控制上电极升起，将样品尽可能平展开并放置在下电极中心，再控制上电极下降至与样品紧密贴合，在样品上产生约几百N的压力，放下并盖紧玻璃罩。开启真空泵将玻璃腔室内的空气抽出，保持真空度在1×102Pa以下进行实验，每个样品进行三次测量。
通过电桥装置测量得到样品的复电容值，换算得到其介电系数和损耗因数，实验结果如表1所示。从表1中可以看出，通过此方法得到的复介电常数结果与经验结果较为近似，且不同厚度的同种材料也具有差不多的结果。
表1
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (7)
1.一种低真空下的聚合物薄膜复介电系数测量装置，其特征在于，包括：玻璃罩(1)和底座(10)，所述玻璃罩(1)的开口安装在底座(10)上，形成封闭式结构；
所述玻璃罩(1)内设有上电极(2)、下电极(3)、电极升降装置(4)和同轴电缆(6)，所述下电极(3)固定安装在底座(10)上，所述电极升降装置(4)的固定端安装在底座(10)上，驱动端连接所述上电极(2)，用于带动上电极(2)升降，从而远离或靠近下电极(3)；所述同轴电缆(6)的数量为多个，分为两条支路分别连接所述上电极(2)和下电极(3)，并分别接入设于底座(10)上的电桥接地端接口(15)和电桥高压端接口(14)；
所述底座(10)上还设有真空泵接口(12)和真空计接口(13)，所述真空泵接口(12)和真空计接口(13)均对应连接有设于底座(10)内的密封通路(16)，所述真空泵接口(12)和真空计接口(13)分别通过对应的密封通路(16)接入所述玻璃罩(1)的封闭空间内；
所述电极升降装置(4)还设有双自由度调节结构(5)，所述电极升降装置(4)通过该双自由度调节结构(5)连接所述上电极(2)，所述双自由度调节结构(5)设有能够沿第一方向转动的圆柱形滑轮，该圆柱形滑轮的底面连接有能够沿第二方向转动的支架，所述下电极(3)固定在该支架上，所述第一方向垂直于所述第二方向；
所述双自由度调节结构(5)具体包括连接支架、第一转轴、电极悬轴支架、第二转轴和固定件，所述连接支架的一端连接电极升降装置(4)，另一端可转动连接第一转轴，所述电极悬轴支架和第二转轴的数量均为多个，多个第二转轴分别固定在固定件的两侧，每个第二转轴均可转动固定在对应的电机悬轴支架上，多个电机悬轴支架均固定在所述第一转轴的一侧，所述上电极(2)固定在固定件上；
所述第一转轴用于带动所述上电极(2)沿第一方向转动，所述第二转轴用于带动所述上电极(2)沿第二方向转动；
所述玻璃罩(1)内还设有支撑架(7)，该支撑架(7)的一端固定在所述底座(10)上，另一端固定连接至所述上电极(2)的同轴电缆(6)，用于使得连接至所述上电极(2)的同轴电缆(6)保持竖直向上状态。
2.根据权利要求1所述的一种低真空下的聚合物薄膜复介电系数测量装置，其特征在于，所述上电极(2)为具有测量和屏蔽功能的电极，所述下电极(3)为高压电极，所述上电极(2)通过同轴电缆(6)连接至电桥接地端接口(15)，所述下电极(3)通过同轴电缆(6)连接至电桥高压端接口(14)。
3.根据权利要求1所述的一种低真空下的聚合物薄膜复介电系数测量装置，其特征在于，所述电极升降装置(4)为具有升降功能的涡轮涡杆结构，所述电极升降装置(4)的驱动端位于最低点时，所述上电极(2)和下电极(3)贴合。
4.根据权利要求1所述的一种低真空下的聚合物薄膜复介电系数测量装置，其特征在于，所述电极升降装置(4)还设有配合进行升降控制的减速箱，当所述电极升降装置(4)将所述上电极(2)下降至与所述下电极(3)接触后，还具有施加0-200N范围以内的压力的功能。
5.根据权利要求1所述的一种低真空下的聚合物薄膜复介电系数测量装置，其特征在于，所述底座(10)的上表面还设有玻璃隔板(11)，所述下电极(3)和玻璃罩(1)均安装在所述玻璃隔板(11)上，所述聚合物薄膜复介电系数测量装置还包括O圈(9)，所述玻璃罩(1)的开口处边缘与该O圈(9)的大小相适配，所述玻璃隔板(11)还设有与所述O圈(9)的大小相适配的凹槽，所述O圈(9)嵌入该凹槽之中，所述玻璃罩(1)的开口处边缘与所述O圈(9)贴合。
6.根据权利要求1所述的一种低真空下的聚合物薄膜复介电系数测量装置，其特征在于，多个所述同轴电缆(6)包括第一电缆、第二电缆和第三电缆，所述聚合物薄膜复介电系数测量装置还包括密封转接头(8)，该密封转接头(8)安装在所述底座(10)上，并位于所述玻璃罩(1)内；所述第一电缆的一端连接所述上电极(2)，另一端连接密封转接头(8)；所述第二电缆的一端连接密封转接头(8)，另一端连接所述电桥接地端接口(15)；所述第三电缆的一端连接下电极(3)，另一端连接所述电桥高压端接口(14)。
7.一种采用如权利要求1-6任一所述的一种低真空下的聚合物薄膜复介电系数测量装置的聚合物薄膜复介电系数测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
组装好所述聚合物薄膜复介电系数测量装置后，将聚合物薄膜复介电系数测量装置放在洁净台上；
获取真空泵、真空计和测量电桥，将真空泵连接所述真空泵接口(12)，将真空计连接所述真空计接口(13)，将测量电桥分别连接所述电桥接地端接口(15)和电桥高压端接口(14)；
抬起所述玻璃罩(1)，将测试样品平整放在所述下电极(3)的上表面，控制所述电极升降装置(4)带动上电极(2)竖直下压至与测试样品接触，并对测试样品施加压力；
通过真空泵将所述玻璃罩(1)内的空气抽出，同时观察真空计的示数，当真空计的示数达到1×102Pa以下时进行状态维持，并通过测量电桥测量测试样品的复介电常数。
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