聚酰亚胺和聚四氟乙烯在不同电子环境中放电特性分析

作者: 东莞市美鑫绝缘材料有限公司 日期: 2019-12-23 人气: - 评论: 0

1)电子能量对放电电流峰值的影响

随着电子能量的增大,同厚度聚酰亚胺和聚四氟乙烯材料的放电电流峰值没有发生变化,500μm2 mm聚酰亚胺和聚四氟乙烯材料的放电电流峰值随电子能量之间的关系曲线如图所示。因为在低能电子所形成的等离子体环境中,电子不能击穿介质材料从而累积在材料表面,与基底之间形成电场。当电场强度超过材料的放电阈值时,材料才能形成放电通道产生放电电流。实验中决定材料放电的是材料表面与基底之间形成的电场是否达到了材料的放电阈值,材料表面积累电荷量的多少决定了材料与基底之间所形成静电场强度的大小,其与积累在材料表面的电荷量有关而与电子能量的大小没有关系。所以材料放电电流峰值并不随着电子能量的增加而变化,稳定在一个固定的数值附近。

2)材料厚度对放电电流峰值的影响

随着聚酰亚胺和聚四氟乙烯材料厚度的增加放电电流峰值都有明显的增加,对于厚度500 μm2 mm的聚酰亚胺和聚四氟乙烯材料而言,随材料厚度增加其电容减小,沉积同样的电荷将表现出更高的电位,且厚度不同的材料趋向的平衡电位也不再相同。电子辐照时间相同,对于较厚的材料,表面电位将会越高,当电荷累积超过材料的平衡电位时单位时间所泄放的电荷量更多,放电电流更大。

3)电子能量对放电频率的影响

在低能电子环境中,随着电子能量的逐渐增大,单位时间内材料放电的次数会逐渐的增大,500 μm2 mm厚聚酰亚胺和聚四氟乙烯材料的放电频率随电子能量之间的关系曲线如图所示。

当聚酰亚胺和聚四氟乙烯材料入射的电子能量大于0.5 keV时,介质材料的二次电子发射系数是小于1的单调递减曲线,即入射的电子能量越大,二次电子发射系数越小,材料表面净电荷的累积速率更快,达到介质材料放电阈值所需的时间越短,使得材料的放电频率随着电子能量的增加而增大且呈现出正相关的特性。

4)材料厚度对放电频率的影响

两种厚度的材料,厚度较厚的材料其放电频率较小。对于不同厚度的的聚酰亚胺和聚四氟乙烯材料,随着材料厚度增大,相同时间内样品表面的电位也随之增加,且趋向的平衡电位也会随之增加,只有当充电电位超过该平衡电位时,材料表面才能够发生放电。在相同能量的电子环境中,材料较厚,材料的表面电位相同时,介质材料与基底之间形成的电场较小,而要使材料表面电位达到放电阈值要求,则在相同能量的电子辐射下必须对厚度较大的介质材料进行更长时间的辐照,所以在相同的电子辐照时间内厚度越大的介质材料放电频率越小。


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