Excellence in Broadband Dielectric Spectroscopy • Impedance Spectroscopy • Conductivity Spectroscopy
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Alpha-A誘電体アナライザアプリケーション

誘電率、導電率、インピーダンス分光法および材料分析

・ポリマー、ゴム、接着剤、エポキシ、液晶、強誘電体、セラミック、生体細胞、極性液体:誘電スペクトル、分子緩和とダイナミクス、ガラス転移。
・時間依存プロセスの誘電分析(DEA):化学反応のエージングとモニタリング、重合およびエポキシ硬化プロセス。
 詳細な科学的概要と紹介。
・製薬アプリケーション、薬物の特性評価、体内での薬物分布、生体インピーダンス
・相転移、相組成、結晶化プロセスなどの構造材料特性
・半導体、有機結晶:電荷輸送、活性化エネルギー、電荷移動度
・センサーおよびLCD開発
・電荷輸送に対する光学効果
・非線形電気材料効果(特にAlpha-A高電圧テストインターフェイスを使用)
・土木工学、コンクリートの特性評価

電気化学インピーダンス分光法EIS

(特にAlpha-A電気化学試験インターフェースの場合)
・電解質におけるイオンおよび電子輸送
・電解質金属界面と膜の特性評価
・燃料電池とバッテリーの研究
・生物学的システム、臓器および組織の研究
・塗料およびコーティング、腐食防止剤の腐食インピーダンスの特性評価

一般的なインピーダンス分析

・センサー、LCD、電子部品の開発
・絶縁体、電気部品、プリント基板、プラスチック、ゴム、液体、塗料、食品などの品質管理。

Alpha-Aアナライザー測定例

PVDFの広帯域誘電スペクトル

Alpha-ANBアナライザと ZGSサンプルセル一体型インターフェースとクアトロクライオシステム(温調システム)で測定した結果を図1~4に示しています。
システム全体のパフォーマンスを実証するために、損失が低すぎない材料としてPVDFが選択されました。
図1と2は、1 mHzから10 MHzの周波数で各温度領域における誘電スペクトルを示しています。
PVDFは0.01および0.2の範囲のtan(δ)損失でαおよびβ緩和を示します。より高い温度では、DC導電率により、ε ''の低周波数の増加が生じます。
3Dの図で示されるように、データは周波数と温度の全範囲にわたりほぼアーティファクトなしで測定できました。
データをより詳細に示すために、図3、4の容量とtan(δ)のダイアグラムは、指定の範囲に限定しています。
周波数と温度に応じたPVDFの実数誘電率ε'(f,T)の3D表示
図1.周波数と温度に応じたPVDFの実数誘電率ε'(f,T)の3D表示
周波数と温度に応じたPVDFの虚部誘電率ε ''(f、T)3D表示
図2. 周波数と温度に応じたPVDFの虚部誘電率ε ''(f、T)3D表示
各温度条件下での周波数に対するPVDFの実数容量Cp '(f)
図3. 各温度条件下での周波数に対するPVDFの実数容量Cp '(f)
各温度条件下での周波数に対するPVDFの損失係数tan(δ)(f)
図4. 各温度条件下での周波数に対するPVDFの損失係数tan(δ)(f)

高インピーダンス材料とコンポーネント

2つの高インピーダンス抵抗器の並列抵抗

図1. 2つの高インピーダンス抵抗器の並列抵抗、PVDF材料サンプル、およびZG4テストインターフェイスの高インピーダンスリミット(オープン端子)。 データは、Alpha-ANBメインフレームとZG4テストインターフェイスで測定しました。PVDFデータは、 ZGSアクティブサンプルセルテストインターフェイスで測定しました。

一部のデータは、図1の並列抵抗Zp 'および図2の並列容量Cp'で示されています。
十字と円は10の二つのレジスター、1011Ωと1012Ωの結果です。並列抵抗の結果Zp 'は低周波数領域ではフラットに、それぞれ3 Hzと30 Hzまでは1TΩと100GΩの公称値を示します。周波数が高くなると、使用される抵抗材料の内部誘電緩和により、抵抗が約3桁減少します。
2つの高インピーダンス抵抗の並列容量

図2. 2つの高インピーダンス抵抗の並列容量、PVDF材料サンプル、
およびZG4テストインターフェイス(オープン端子)の低容量制限。

100GΩおよび1TΩ抵抗の場合、測定された容量はほぼフラットで、それぞれ約200 fFおよび100 fFの値を示します。容量の寄与は主に抵抗線と電極浮遊容量によるものです。100GΩレジスターで90 fF、1TΩレジスターで30 fFの低周波数へ、わずかに容量増加を示し、これは抵抗材料の誘電緩和によるものであり Zp 'データと一致しています。
三角は、絶縁性の高い誘電材料であるPVDFの-60℃でのデータを示しています。ここで、並列抵抗Zp 'は、特に低周波数領域において、非常に高い値になります。
損失が比較的低い誘電体材料で予想されるように、容量は周波数範囲全体にわたって、ほぼフラットです。 比較のために、両方のプロットで、ZG4インピーダンスポートのオープンでのデータも示しています。これらは、典型的な高インピーダンスおよび低容量の機器制限を表しています。

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