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聚酰亞胺和聚四氟乙烯在不同電子環(huán)境中放電特性分析
日期:2019-12-23  人氣:358

1)電子能量對放電電流峰值的影響

隨著電子能量的增大,同厚度聚酰亞胺和聚四氟乙烯材料的放電電流峰值沒有發(fā)生變化,500μm、2 mm聚酰亞胺和聚四氟乙烯材料的放電電流峰值隨電子能量之間的關(guān)系曲線如圖所示。因為在低能電子所形成的等離子體環(huán)境中,電子不能擊穿介質(zhì)材料從而累積在材料表面,與基底之間形成電場。當(dāng)電場強度超過材料的放電閾值時,材料才能形成放電通道產(chǎn)生放電電流。實驗中決定材料放電的是材料表面與基底之間形成的電場是否達(dá)到了材料的放電閾值,材料表面積累電荷量的多少決定了材料與基底之間所形成靜電場強度的大小,其與積累在材料表面的電荷量有關(guān)而與電子能量的大小沒有關(guān)系。所以材料放電電流峰值并不隨著電子能量的增加而變化,穩(wěn)定在一個固定的數(shù)值附近。

2)材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的增加放電電流峰值都有明顯的增加,對于厚度500 μm2 mm的聚酰亞胺和聚四氟乙烯材料而言,隨材料厚度增加其電容減小,沉積同樣的電荷將表現(xiàn)出更高的電位,且厚度不同的材料趨向的平衡電位也不再相同。電子輻照時間相同,對于較厚的材料,表面電位將會越高,當(dāng)電荷累積超過材料的平衡電位時單位時間所泄放的電荷量更多,放電電流更大。

3)電子能量對放電頻率的影響

在低能電子環(huán)境中,隨著電子能量的逐漸增大,單位時間內(nèi)材料放電的次數(shù)會逐漸的增大,500 μm、2 mm厚聚酰亞胺和聚四氟乙烯材料的放電頻率隨電子能量之間的關(guān)系曲線如圖所示。

當(dāng)聚酰亞胺和聚四氟乙烯材料入射的電子能量大于0.5 keV時,介質(zhì)材料的二次電子發(fā)射系數(shù)是小于1的單調(diào)遞減曲線,即入射的電子能量越大,二次電子發(fā)射系數(shù)越小,材料表面凈電荷的累積速率更快,達(dá)到介質(zhì)材料放電閾值所需的時間越短,使得材料的放電頻率隨著電子能量的增加而增大且呈現(xiàn)出正相關(guān)的特性。

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電頻率較小。對于不同厚度的的聚酰亞胺和聚四氟乙烯材料,隨著材料厚度增大,相同時間內(nèi)樣品表面的電位也隨之增加,且趨向的平衡電位也會隨之增加,只有當(dāng)充電電位超過該平衡電位時,材料表面才能夠發(fā)生放電。在相同能量的電子環(huán)境中,材料較厚,材料的表面電位相同時,介質(zhì)材料與基底之間形成的電場較小,而要使材料表面電位達(dá)到放電閾值要求,則在相同能量的電子輻射下必須對厚度較大的介質(zhì)材料進(jìn)行更長時間的輻照,所以在相同的電子輻照時間內(nèi)厚度越大的介質(zhì)材料放電頻率越小。


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