利用THz-TDS系統(tǒng)分析高壓電介質(zhì)絕緣材料的老化特性.pdf

1、太赫茲時(shí)域光譜技術(shù)(THz.TDS)是在20世紀(jì)90年代發(fā)展起來的一種新型的光譜檢測(cè)技術(shù),所使用的電磁波是指頻率位于微波與紅外光之間的相干電磁脈沖,屬于遠(yuǎn)紅外波段。THz-TDS是基于飛秒超快激光技術(shù)的THz波段光譜測(cè)量新技術(shù),它利用電光取樣的方法直接記錄THz輻射電場(chǎng)的振幅時(shí)間波形,通過傅里葉變換得到測(cè)量信號(hào)振幅和相位的光譜分布,進(jìn)而獲得試樣材料在THz波段的復(fù)介電常數(shù),包括消光系數(shù)、折射率以及吸收系數(shù)等信息。THz本身具有低能量,穿

2、透能力強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)使得人們對(duì)其越來越感興趣,物質(zhì)對(duì)THz輻射的特征吸收可用來分析材料的組成及其結(jié)構(gòu)的微細(xì)變化,與利用Kramerds-Kronig關(guān)系提取試樣材料光學(xué)常數(shù)的方法相比,這種技術(shù)更為簡單、可靠,同時(shí)具有非常高的時(shí)間分辨率以及空間分辨率,因而近年來被廣泛應(yīng)用于研究化學(xué)、生物材料在THz波段的光學(xué)特性。
　　本文主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)總結(jié)如下:
　　(1)利用THz時(shí)域光譜技術(shù)對(duì)交聯(lián)聚乙烯(CROSS-linked pol

3、yethylene,XLPE)高壓電纜絕緣材料進(jìn)行了THz光譜研究,得到了交聯(lián)聚乙烯高壓電纜絕緣材料在有效頻率范圍內(nèi)的THz時(shí)域譜、頻率譜、折射率譜和吸收譜。實(shí)驗(yàn)證明利用THz時(shí)域光譜技術(shù)對(duì)高壓電纜絕緣材料的老化特性進(jìn)行實(shí)時(shí)的無損檢測(cè)是可行的,結(jié)果表明交聯(lián)聚乙烯絕緣材料在THz波段均存在著明顯的吸收特性,而且不同老化程度的試樣其折射率譜、吸收譜均有明顯不同。該研究結(jié)果為建立交聯(lián)聚乙烯在THz波段的指紋光譜庫提供了重要的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。