納米測量中屏蔽罩的重要作用
在各行各業(yè)中屏蔽夾、屏蔽罩應用相當的廣泛,就拿電纜的應用來說,電纜的不當使用會造成測量時間過長的問題。共軸電纜提供了一個傳輸信號的內導體和屏蔽。內導體和屏蔽之間存在著可供漏電流流過的旁路電阻和電容通路。除了作為漏電流的通路之外,旁路的R和C還構成了一個RC電路,該電路將大大放慢弱電流或者高電阻測量的速度,而且要實現精確的讀數一般需要等待5倍RC的時間常數。要測量極高的電阻——GW甚至更高——則需要數秒到數分鐘才能讓讀數穩(wěn)定到最終值的1%以內。
我們建議采樣三軸電纜[2]和屏蔽罩措施,以消除漏電路徑和穩(wěn)定時間的問題。在圖4的第二種構型中,電纜是由一個內導體、內屏蔽和外屏蔽構成的。通過用單增益放大器來驅動電纜的內屏蔽,可以幾乎完全消除電纜電阻[3](以及其他的漏電電阻)的負載效應。因為內部導體和內部屏蔽[4]間的電壓差現在幾乎為零,所有的測試電流現在都流過內導體并流向測量儀器的輸入。流過內部屏蔽-地的漏電通路的漏電電流可能具有較大的量值,但該電流是由單增益放大器的低阻抗輸出而非電流信號源來提供的。根據定義,屏蔽在電路中應當是一個低阻抗的點,其電位應當與高阻抗輸入端的電位近乎相等。在現代靜電計[6]中,預放大器的輸出端應該置于這個點上,可以用于減少電纜的漏電。一個進一步的好處是等效的電纜電容也相應降低了,從而大大提升了電路的響應速度,縮短了測量時間。