一種基於ICCD成像的聚合物擊穿發光光譜測量系統的製作方法

2023-06-27 13:27:27

本發明涉及一種聚合物擊穿發光光譜測量系統，具體涉及一種自動變速器跛行過程的油路選擇控制。

背景技術：

聚合物已經被廣泛地用作電氣絕緣材料，因為它們具有優良的物理和化學性能，在電氣絕緣技術領域，聚合物作為絕緣材料起著極為重要的作用。其中擊穿性能是電介質材料最基本的要求，提高材料的電氣強度是電介質研究最為重要的任務之一，分析固體電介質的擊穿機理有助於弄清固體內部的一些物理過程，發現絕緣材料耐電的因素，製造新型絕緣材料或者採取相應的預防措施和減少擊穿，對提高絕緣材料的擊穿場強有重要意義。同時這也是電纜、電容器以及高壓電器工業，尤其是集成電路製造業所關心的問題。

目前，很多學者通過納米複合材料技術提高了聚合物的擊穿性能，對擊穿機理也有了進一步的分析。但聚合物擊穿試驗中擊穿是瞬間發生的，在擊穿的瞬間會有短暫發光現象，由於擊穿發光行為發生時間短、速度快，所以需要一種能夠快速捕捉光信號的測試系統。因此聚合物擊穿發光尚未有十分有效的測量手段。

技術實現要素：

本發明的目的是為了解決上述問題，進而提供一種基於ICCD成像的聚合物擊穿發光光譜測量系統。

本發明的技術方案：

一種基於ICCD成像的聚合物擊穿發光光譜測量系統包括同步觸發電路、光學圖像採集處理系統、動態壓力測量系統、聚合物擊穿系統和數據處理單元，同步觸發電路控制外部光學圖像採集處理系統、動態壓力測量系統和數據處理單元同步工作，所述的光學圖像採集處理系統包括以電弧發生器為中心的三路成像光路，每路成像光路包括可調密度盤、分光裝置、濾光片和CCD傳感器，光學圖像採集處理系統中的三路成像光路同時接收外部發生器放電發出的光信號，每一路成像光路中的可調密度盤對接收的光信號進行動態衰減，將衰減後的信號經分光裝置等性分為三路平行光束，再經過各自光路的濾光片後，得到三束不同波長的單色光和背景光並送至CCD的不同區域成像，從而獲得由三路平行光束生成的一幅成像光路圖像；光學圖像採集處理系統生成三幅成像光路圖像送至數據處理單元；動態壓力測量模塊測量聚合物擊穿系統內部的動態壓力，並將壓力測量結果送至數據處理單元；數據處理單元根據成像光路圖像和壓力測量結果，計算獲得聚合物內部的陷阱能級信息。

優選的：所述的數據處理單元包括圖像採集卡、專用軟體系統和數據存檔系統，圖像採集卡、專用軟體系統和數據存檔系統依次建立連接關係。

優選的：所述的動態壓力測量系統包括壓力傳感器、電荷放大器、壓力信號調理電路和高速AD轉換器，所述壓力傳感器感知聚合物擊穿系統內部的壓力變化並轉換成電信號，經電荷放大器放大後送至壓力信號調理電路，壓力信號調理電路對放大後的電信號進行去除噪音處理和幅值處理後送至AD轉換電路進行模數轉換後輸出。

優選的：所述三路平行光束中的濾光片具有不同的特徵波長。

本發明具有以下有益效果：通過測量裝置獲取光信號能夠繪製聚合物擊穿瞬間的發光光譜，能夠了解發光的來源從而分析聚合物的中載流子的變化規律，進一步了解擊穿行為如何發生，通過對電致發光譜和光致發光譜等的測量，能較準確的獲得聚合物內部的陷阱能級信息。

附圖說明

圖1是一種基於ICCD成像的聚合物擊穿發光光譜測量系統流程圖；

圖2是以ICCD為主要測量裝置構建所需的測量系統圖；

具體實施方式

具體實施方式一：結合圖1至圖2說明本實施方式，本實施方式提供的一種基於ICCD成像的聚合物擊穿發光光譜測量系統包括同步觸發電路、光學圖像採集處理系統、動態壓力測量系統、聚合物擊穿系統和數據處理單元，同步觸發電路控制外部光學圖像採集處理系統、動態壓力測量系統和數據處理單元同步工作，所述的光學圖像採集處理系統包括以電弧發生器為中心的三路成像光路，每路成像光路包括可調密度盤、分光裝置、濾光片和CCD傳感器，光學圖像採集處理系統中的三路成像光路同時接收外部發生器放電發出的光信號，每一路成像光路中的可調密度盤對接收的光信號進行動態衰減，將衰減後的信號經分光裝置等性分為三路平行光束，再經過各自光路的濾光片後，得到三束不同波長的單色光和背景光並送至CCD的不同區域成像，從而獲得由三路平行光束生成的一幅成像光路圖像；光學圖像採集處理系統生成三幅成像光路圖像送至數據處理單元；動態壓力測量模塊測量聚合物擊穿系統內部的動態壓力，並將壓力測量結果送至數據處理單元；數據處理單元根據成像光路圖像和壓力測量結果，計算獲得聚合物內部的陷阱能級信息；所述的數據處理單元包括圖像採集卡、專用軟體系統和數據存檔系統，圖像採集卡、專用軟體系統和數據存檔系統依次建立連接關係；所述的動態壓力測量系統包括壓力傳感器、電荷放大器、壓力信號調理電路和高速AD轉換器，所述壓力傳感器感知聚合物擊穿系統內部的壓力變化並轉換成電信號，經電荷放大器放大後送至壓力信號調理電路，壓力信號調理電路對放大後的電信號進行去除噪音處理和幅值處理後送至AD轉換電路進行模數轉換後輸出；所述三路平行光束中的濾光片具有不同的特徵波長。

具體實施方式二：根據圖2說明本實施方式，本實施方式的聚合物擊穿系統中對聚合物的準備要求，首先選擇的電極結構為均勻場結構，將聚合物製成薄膜,利用熱蒸發或者離子濺射在薄膜兩邊鍍半透明電極,然後夾在高壓電極和接地電極之間，這種電極結構安裝方便，電場強度容易計算；電源設備根據施加的電壓形勢不同採用不同的設備；樣品室是容納電極、試樣、以及連接電源、真空設備和光檢測設備的容器，為了保證內部的真空度，樣品室應儘量小，但是考慮到實驗過程要在高電壓的情況下進行為了防止空氣放電現象，應增加安全距離,樣品室不宜太小。窗口裝有光學石英玻璃，樣品的EL信號通過中間的石英窗口照射到ICCD的鏡頭，計算機安裝WinSpc軟體實現對ICCD和單色儀的控制。設置外部信號和快門開啟的延時以及曝光時間。

電荷耦合器件CCD是由一系列排列緊密的電容器組成，它以電荷作為信號，當有光信號射入到MOS電容器的型半導體內時會產生電子空穴對，光越強產生的電子空穴對就越多，這樣光信號就轉化成了電荷信號，通過對電荷的存儲和轉移來實現對光信號的存儲和轉移，這是它的突出特點。本方法的測量是基於ICCD的聚合物擊穿發光測量裝置，其能夠對發光現象進行成像，這樣可以對擊穿發光的現象進行更加直觀的認識。

本實施方式只是對本專利的示例性說明，並不限定它的保護範圍，本領域技術人員還可以對其局部進行改變，只要沒有超出本專利的精神實質，都在本專利的保護範圍內。