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聚酰亞胺和聚四氟乙烯在不同電子環境中放電特性分析
日期:2019-12-23  人氣:309

1)電(diàn)子能量對放電電流峰值的影響

隨(suí)著電子能量的增大,同厚度聚酰亞胺和聚四氟乙烯材料的放(fàng)電電(diàn)流峰(fēng)值沒有發生(shēng)變化,500μm2 mm聚酰亞胺(àn)和聚四氟乙烯材料的放(fàng)電電流峰值隨電子能(néng)量之間的關係曲線如(rú)圖所示。因為在低能電子所形成的等離子體環境中,電(diàn)子不能擊(jī)穿介質材料從而累積(jī)在材料表麵,與基(jī)底之間形成電場。當電場強(qiáng)度超過材料(liào)的放電閾值時,材(cái)料才能形成放電通道產生放電電流。實驗中決定材料放電的是(shì)材料表麵與基底之間形成的(de)電場(chǎng)是否達到了材料的放(fàng)電閾值,材料表麵積累電荷量的多少決(jué)定了材料與基底(dǐ)之間所形(xíng)成靜電場強度的大小,其與積累在材料表麵(miàn)的電荷量有(yǒu)關而與電子能量的大小沒有關係。所以材料放電電流峰值並(bìng)不隨著(zhe)電子能量的增加而變化,穩定在一個固定的(de)數值附近。

2)材(cái)料厚度對放電電流峰值的影響

隨著聚酰亞胺和聚四氟乙烯材料厚度(dù)的增加放電電流峰值都有明顯的增加,對於厚度500 μm2 mm的聚酰亞胺和聚四氟乙(yǐ)烯材料而言,隨材料厚度增加其電(diàn)容減小,沉積同樣的(de)電荷將表現出更高的電位,且厚度不同的材料趨向的平衡電位也不再(zài)相同。電子輻照時間(jiān)相同,對於較厚的(de)材料,表麵電位將會越高,當電荷累積(jī)超過材料的平衡電(diàn)位時單位時間所泄(xiè)放(fàng)的電荷(hé)量更多,放電電流更大。

3)電子能量對放電(diàn)頻率的影響

在低能電(diàn)子環(huán)境中,隨著電子(zǐ)能量的逐漸增大,單位時間內材料放(fàng)電的次數會逐(zhú)漸的增大,500 μm2 mm厚聚酰亞胺和聚四氟乙烯材(cái)料的放電頻(pín)率隨電子(zǐ)能量之間的關係曲(qǔ)線如圖所示。

當(dāng)聚酰(xiān)亞胺和聚四氟乙烯材料入射的電子能量大於0.5 keV時,介質(zhì)材料(liào)的(de)二次電子發射係數是小於1的單調遞(dì)減曲線,即入射的電(diàn)子能量越大(dà),二次(cì)電子發射係數越小,材料表麵淨電荷的累積(jī)速率更快,達到介質材料放(fàng)電(diàn)閾值(zhí)所需的時間越短,使得材(cái)料的(de)放電頻率隨著電子能量的增加(jiā)而增大且呈現出正相關(guān)的特(tè)性。

4)材料厚度對放電頻率的影響

兩種厚度的材料,厚度較厚的材料其放(fàng)電頻率較小。對於(yú)不(bú)同厚度的的(de)聚酰亞胺和聚四氟乙(yǐ)烯材料,隨著材料(liào)厚度增大,相同時間(jiān)內樣品表麵的電位也隨(suí)之增加,且趨向的平衡電位(wèi)也會隨之(zhī)增加,隻(zhī)有(yǒu)當充電電位超過該平衡電(diàn)位時(shí),材料表(biǎo)麵才能夠(gòu)發生放電。在相同能量的電子環境中,材料較厚,材料的表麵電位相同時,介質材料與基底之間形(xíng)成的電(diàn)場較小,而(ér)要使材料(liào)表麵電位達到放電閾值要求,則在相同(tóng)能量的電子輻射下必須對厚度較大的介(jiè)質材料進行更長(zhǎng)時間的輻照,所以在相同的電子輻照(zhào)時間內厚度越大的(de)介質材料放電頻率越小。


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