罗德与施瓦茨在射频技术方面积累了深厚的专业知识,为材料科学研究提供强力支持。2021 年 7 月,苏黎世仪器加入了罗德与施瓦茨大家庭。苏黎世仪器研发各种阻抗测量和材料科学解决方案,大大完善了罗德与施瓦茨的产品组合。
阻抗分析仪 - 低频测量
电介质具备极化性,在直流状态下是一种电导率很低的电绝缘体。电介质可以储存低频和中频范围内的电荷。这种电容效应使得电介质可用于电荷的储存和耗散。了解电容器或薄膜电介质应用中所用材料的介电常数非常重要,例如:
- 低损耗电气元件
- 能量储存设备,例如超级电容器
- 半导体设备中的高介电常数门和低介电常数门
- 压电式和铁电式传感器和换能器
为了充分了解材料物理特性以及优化设备性能,需要开展电介质的阻抗研究。
阻抗分析仪非常适合低频测量。苏黎世仪器的 MFIA 可以在 1 mHz 至 5 MHz 的频率范围内进行测量,并计算阻抗参数,例如介电常数和 损耗因数。
使用阻抗分析仪进行电介质表征时,将特定几何结构的样品与两个电极相接触。这一般需要使用平行平板夹具。对于这样的几何结构,可以根据材料电容与空气电容之比得出介电常数(相对介电常数)。
矢量网络分析仪 (VNA) - 高频表征
高频表征需要使用 VNA。具体的测量方法取决于所需的频率范围、测量速度和精度。有四种常用的测量方法:
- 透射/反射方法
- 自由空间方法
- 开口同轴探头方法
- 谐振(腔)方法
材料的物理和介电特性也很重要。比如说,材料是固态、液体还是粉末?材料的温度高吗?形状特殊吗?这些特性对选择合适的表征方法有很大的影响。
测量方法还会确定除了 VNA 之外需要的材料样品夹具。