表面電荷測量系統的試驗原理

為了研究固-氣界面電荷的消散現象，首先須在試樣表面施加一定的初始電荷。本系統采用經(jīng)典的電暈充電電路對試樣進(jìn)行預充電，電極結構如下圖， 針電極施加 正極或負極性高壓直流電壓，板電極接地，針電極針尖距離試樣表面10mm（可通過(guò)軟件調整距離），可軟通過(guò)件設置一定的充電試驗。采用靜電電何探頭對材料的 表面電荷進(jìn)行測量。為了對試樣表面進(jìn)行掃描，通過(guò)步進(jìn)電極搭建了針對二維平面的掃描平臺，如圖下所示。該 平臺將2個(gè)線(xiàn)性模組垂直安放，帶動(dòng)試樣臺進(jìn)行二 維平移運動(dòng)，電荷探頭被垂直固定在試樣臺的正上 方，與試樣表面的距離保持為一定的測量距離（通過(guò)軟件控制步進(jìn)電機移動(dòng)）。探頭以圓周軌跡對樣品有效區域的掃描，實(shí)驗中，靜電探頭和電荷放大器相連，電荷放大器的輸出的模擬信號，通過(guò)12bit高分辨率 示波器采集，并傳輸到上位機進(jìn)行運算處理。

電極結構

試驗腔體及電機部分