申請?zhí)枺?01310002867

　　申請人：吉林大學(xué)

　　摘要：本發(fā)明的金剛石對頂砧上原位介電性質(zhì)的測量方法屬于高壓下電磁學(xué)測量的技術(shù)領(lǐng)域。首先對金剛石對頂砧進(jìn)行組裝：其中在兩個(gè)金剛石壓砧的砧面分別制作出圓形電極，復(fù)合絕緣墊片的樣品腔內(nèi)側(cè)壁有絕緣層；其次進(jìn)行測量：采用頻率響應(yīng)分析儀，得到在不同壓力下的阻抗實(shí)部和阻抗虛部的關(guān)系圖；最后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理：利用Zview軟件和介電性質(zhì)相關(guān)的電磁學(xué)量計(jì)算公式，得到不同壓力下的相對介電常數(shù)εr、介電常數(shù)實(shí)部ε′、介電常數(shù)虛部ε″及損耗tanθ等。本發(fā)明保證了電極的形狀和位置固定，同時(shí)考慮到邊緣效應(yīng)對測量結(jié)果影響給出修正；所制備的復(fù)合絕緣墊片保證了壓腔內(nèi)壁的完全絕緣，使得高壓下原位精確測量物質(zhì)的介電性質(zhì)成為可能。

　　獨(dú)立權(quán)利要求：1.一種金剛石對頂砧上原位介電性質(zhì)的測量方法，首先，對金剛石對頂砧進(jìn)行組裝：分別在兩個(gè)金剛石壓砧的砧面制作出直徑相同的圓形電極，分別在兩個(gè)金剛石壓砧的側(cè)面的電極上制作出銅絲電極引線；復(fù)合絕緣墊片中間打孔作為樣品腔，樣品腔內(nèi)側(cè)壁有絕緣層；組裝時(shí)，兩金剛石壓砧砧面上下相對放置，中間夾復(fù)合絕緣墊片并使樣品腔中心與金剛石壓砧砧面中心重合，樣品腔內(nèi)放置待測樣品和紅寶石壓標(biāo)；其次，進(jìn)行測量：組裝后的金剛石壓砧放入加壓裝置，頻率響應(yīng)分析儀與電極引線接通，對待測樣品施加交流電壓，選取頻率測量范圍和頻率分辨率，得到在不同壓力下的阻抗實(shí)部和阻抗虛部的關(guān)系圖；最后，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理：利用Zview軟件，選取等效電路對得到的阻抗譜圖進(jìn)行擬合，得到樣品的電阻值R；根據(jù)模譜的計(jì)算公式M*＝M′+jM″=jωC0Z*，其中ω＝2πf,f為頻率，M*為復(fù)模，M′為M*的實(shí)部，M″為M*的虛部，C0為無待測樣品時(shí)兩圓形電極極板間的電容值，Z*為復(fù)阻抗，得到M″-f的關(guān)系圖，從而得到不同壓力下待測樣品的弛豫頻率fmax；根據(jù)介電性質(zhì)相關(guān)的電磁學(xué)量計(jì)算公式εr=Cd/ε0S，ε′=Z″/ωC0(Z′2+Z″2)，ε″=Z′/ωC0(Z′2+Z″2)，tanθ＝Z′/Z″得到不同壓力下的相對介電常數(shù)εr、介電常數(shù)實(shí)部ε′、介電常數(shù)虛部ε″及損耗tanθ，公式中C為有待測樣品時(shí)兩圓形電極極板間的電容值，ε0為真空介電常數(shù)，d為待測樣品厚度，S為金剛石壓砧砧面上圓形電極面積。

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