荷电,什么是荷电效应

对于导电性能不好的样品如半导体材料,绝缘体薄膜,在电子束的作用下,其表面会产生一定的负电荷积累,这就是俄歇电子能谱中的荷电效应.样品表面荷电相当于给表面自由的俄歇电子增加了一定的额外电压, 使得测得的俄歇动能比正常的要高.在俄歇电子能谱中,由于电子束的束流密度很高,样品荷电是一个很严重的问题.有些导电性不好的样品,经常因为荷电严重而不能获得俄歇谱.但由于高能电子的穿透能力以及样品表面二次电子的发射作用,对于一般在100nm厚度以下的绝缘体薄膜,如果基体材料能导电的话,其荷电效应几乎可以自身消除.因此,对于一般的薄膜样品,一般不用考虑其荷电效应.

　　荷电率这个名称，避雷器是外来物，所以荷电率是我国的学者翻译过来的，我认为翻译得不好。首先“荷电”就不符合我国的习惯，念起来咬口，理解起来也不易明白。

　　当然，避雷器中的所有其它术语都只针对一件事，比如额定电压、持续运行电压、残压、通流等等，而荷电率有“率”这个字，“率”就表示涉及两个事情，而且这两件事情要做除法，这就意味着荷电率这个概念是应该比其它概念理解起来要困难一些。

　　我们先不管“荷电”这两个字，先看看氧化锌避雷器在系统中的运行特点，在叙述中偶尔插入“荷电”两个字。

　　1．由于它不带间隙，所以系统电压长期作用在氧化锌阀片上

　　这是氧化锌避雷器的特点，阀形避雷器有间隙，所以系统电压不会作用在它上面，即碳化硅阀片正常运行时它不带电，换句咬口的话说，就是它不荷电。反之，氧化锌阀片（ZnO阀片，或ZnO电阻片，我们下面经常把这几种说法交替使用，让大家熟悉不同的说法）在正常运行时长期荷电，于是它会逐渐老化，甚至最终导致热崩溃，这是决定氧化锌避雷器寿命的主要因素。老化还存在一个速度问题，实际表明，ZnO阀片的老化速度取决于长期作用的系统工作电压，即取决于ZnO阀片的长期荷电，在这个意义上，我们可以说荷电与阀片的老化有关。而系统工作电压与持续运行电压相对应，所以荷电也与持续运行电压有关，为了保证ZnO电阻的寿命，我们必须限制其持续运行电压。

　　2．由于它不带间隙，所以避雷器的导通是依靠其阀片的非线性曲线的拐点完成的。

　　ZnO避雷器什么时候才能不长期荷电呢？只有在其导通之后，而参考电压与避雷器的拐点导通电压相对应，所以，在这个意义上，我们可以说，参考电压与避雷器脱离“荷电”有关。现在我们再来看荷电率的意义，它是持续运行电压峰值与参考电压的比值，而分子代表荷电，分母代表“不荷电”，又因为避雷器在持续运行电压下不能导通，所以荷电率永远小于1。