皮秒脉冲激光诱导压力波法测量金属化薄膜空间电荷

作     者：黄邦斗 张传升 章程 邵涛 HUANG Bangdou;ZHANG Chuansheng;ZHANG Cheng;SHAO Tao

作者机构：等离子体科学和能源转化北京市国际科技合作基地(中国科学院电工研究所)北京市海淀区100190 中国科学院大学北京市石景山区100049 

出 版 物：《中国电机工程学报》 (Proceedings of the CSEE)

年 卷 期：2023年第43卷第15期

页      面：5818-5823页

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 080803[工学-高电压与绝缘技术] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(U2166215,51925703) 中国科学院科研仪器设备研制项目(YJKYYQ20200058) 

主　　题：空间电荷 激光诱导压力波 金属化薄膜 

摘      要：金属化薄膜是重要的电容器卷绕材料,研究空间电荷效应对其绝缘性能提升至关重要。该文搭建皮秒脉冲激光诱导压力波(laser induced pressure pulse,LIPP)法空间电荷测量系统,以12和6μm厚金属化双向拉伸聚丙烯(biaxially oriented polypropylene,BOPP)薄膜为例,获得其在直流电场下的空间电荷分布。结果可知:同极性电荷量随施加电场增加,在强电场下存在非线性空间电荷效应;金属镀层一侧接负极条件非线性效应更强,但仍弱于薄膜与电极物理接触侧(非金属化一侧),后者向介质内部注入电荷明显,说明金属蒸镀较物理接触可以减弱界面电荷效应;随薄膜厚度减小,获得空间电荷峰宽度减少而峰前沿增加。所得结果证实了皮秒脉冲LIPP法测量10μm及以下金属化薄膜空间电荷分布的可行性,并为研究其空间电荷效应、绝缘性能优化提供一定参考。