申請號：201310002867

　　申請人：吉林大學

　　摘要：本發明的金剛石對頂砧上原位介電性質的測量方法屬于高壓下電磁學測量的技術領域。首先對金剛石對頂砧進行組裝：其中在兩個金剛石壓砧的砧面分別制作出圓形電極，復合絕緣墊片的樣品腔內側壁有絕緣層；其次進行測量：采用頻率響應分析儀，得到在不同壓力下的阻抗實部和阻抗虛部的關系圖；最后進行數據處理：利用Zview軟件和介電性質相關的電磁學量計算公式，得到不同壓力下的相對介電常數εr、介電常數實部ε′、介電常數虛部ε″及損耗tanθ等。本發明保證了電極的形狀和位置固定，同時考慮到邊緣效應對測量結果影響給出修正；所制備的復合絕緣墊片保證了壓腔內壁的完全絕緣，使得高壓下原位精確測量物質的介電性質成為可能。

　　獨立權利要求：1.一種金剛石對頂砧上原位介電性質的測量方法，首先，對金剛石對頂砧進行組裝：分別在兩個金剛石壓砧的砧面制作出直徑相同的圓形電極，分別在兩個金剛石壓砧的側面的電極上制作出銅絲電極引線；復合絕緣墊片中間打孔作為樣品腔，樣品腔內側壁有絕緣層；組裝時，兩金剛石壓砧砧面上下相對放置，中間夾復合絕緣墊片并使樣品腔中心與金剛石壓砧砧面中心重合，樣品腔內放置待測樣品和紅寶石壓標；其次，進行測量：組裝后的金剛石壓砧放入加壓裝置，頻率響應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部和阻抗虛部的關系圖；最后，進行數據處理：利用Zview軟件，選取等效電路對得到的阻抗譜圖進行擬合，得到樣品的電阻值R；根據模譜的計算公式M*＝M′+jM″=jωC0Z*，其中ω＝2πf,f為頻率，M*為復模，M′為M*的實部，M″為M*的虛部，C0為無待測樣品時兩圓形電極極板間的電容值，Z*為復阻抗，得到M″-f的關系圖，從而得到不同壓力下待測樣品的弛豫頻率fmax；根據介電性質相關的電磁學量計算公式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εr、介電常數實部ε′、介電常數虛部ε″及損耗tanθ，公式中C為有待測樣品時兩圓形電極極板間的電容值，ε0為真空介電常數，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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