利用THz-TDS系統(tǒng)分析高壓電介質絕緣材料的老化特性.pdf

1、太赫茲時域光譜技術(THz.TDS)是在20世紀90年代發(fā)展起來的一種新型的光譜檢測技術,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,屬于遠紅外波段。THz-TDS是基于飛秒超快激光技術的THz波段光譜測量新技術,它利用電光取樣的方法直接記錄THz輻射電場的振幅時間波形,通過傅里葉變換得到測量信號振幅和相位的光譜分布,進而獲得試樣材料在THz波段的復介電常數(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、透能力強等諸多優(yōu)點使得人們對其越來越感興趣,物質對THz輻射的特征吸收可用來分析材料的組成及其結構的微細變化,與利用Kramerds-Kronig關系提取試樣材料光學常數(shù)的方法相比,這種技術更為簡單、可靠,同時具有非常高的時間分辨率以及空間分辨率,因而近年來被廣泛應用于研究化學、生物材料在THz波段的光學特性。
　　本文主要工作和創(chuàng)新點總結如下:
　　(1)利用THz時域光譜技術對交聯(lián)聚乙烯(CROSS-linked pol

3、yethylene,XLPE)高壓電纜絕緣材料進行了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的THz時域譜、頻率譜、折射率譜和吸收譜。實驗證明利用THz時域光譜技術對高壓電纜絕緣材料的老化特性進行實時的無損檢測是可行的,結果表明交聯(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驗依據(jù)。