Zmiany rozkładu efektywnej gęstości ładunku powierzchniowego w modelowej wnęce gazowej

• Autorzy: Żyłka Paweł

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2022.10.30

Warianty tytułu

EN

Changes in the distribution of the effective surface charge density in the model gas cavit

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wyładowania barierowe prowadzące do przebicia cienkiej przerwy gazowej w dielektryku są wykorzystywane m.in. do tworzenia struktur makrodipolowych w ferroelektretach komórkowych W artykule omówiono rezultaty doświadczalnej analizy zmian rozkładu efektywnej gęstości ładunku powierzchniowego na ścianie modelowej wnęki gazowej (odwzorowującej przerwy gazowe w jednowarstwowym ferroelektrecie) w zależności od napięcia polaryzacji. Badaniom poddano wnękę atmosferyczną o wysokości 100 μm utworzoną z 3 warstw folii poliestrowej PET, polaryzowaną napięciem stałym w zakresie 0-5 kV. Ewolucja uzyskanych rozkładów efektywnej gęstości ładunku powierzchniowego jak i średniej efektywnej gęstości ładunku powierzchniowego są jakościowo zgodne z literaturową zależnością współczynnika piezoelektrycznego jednowarstwowego ferroelektretu od napięcia polaryzacji.

EN

Barrier discharges leading to the breakdown of a thin gas gap in a dielectric are used to produce macrodipole structures in cellular ferroelectrets. The paper discusses the results of experimental analysis of the distribution of the effective density of the surface charge on the wall of the model gas cavity (mapping gas gaps in a single-layer ferroelectret) and its dependency on the polarization voltage, The tests were carried out using 100 μm high atmospheric cavity formed from 3 layers of PET polyester film, polarized using 0-5 kV DC voltage. Evolution of the obtained distribution of the effective density of the surface charge as well as the changes in the average effective density of the surface charge are qualitatively consistent with the literature-provided dependence of the piezoelectric coefficient of a single-layer ferroelectret on the polarization voltage.

Słowa kluczowe

PL

ferroelektret; piezoelektryk; wyładowanie barierowe

EN

ferroelectret; piezoelectric; barrier discharge

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2022
• Tom: R. 98, nr 10
• Strony: 144--147
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys.

Twórcy

autor

Żyłka Paweł

• Politechnika Wrocławska, Katedra Podstaw Elektrotechniki i Elektrotechnologii, Wyb. Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław

• https://orcid.org/0000-0002-4922-4262

Bibliografia

• [1] R. Brandenburg, „Dielectric barrier discharges: progress onplasma sources and on the understanding of regimes and single filaments”, Plasma Sources Science and Technology, t. 26, nr 5, s. 053001, mar. 2017, doi: 10.1088/1361-6595/aa6426
• [2] P. Zylka, „Evaluation of Ozone Generation in Volume Spiral-Tubular Dielectric Barrier Discharge Source”, Energies, t. 13, nr 5, s. 1199, 2020, doi: 10.3390/en13051199
• [3] T. Czapka, A. Winkler, I. Maliszewska, i R. Kacprzyk, „Fabrication of Photoactive Electrospun Cellulose Acetate Nanofibers for Antibacterial Applications”, Energies, t. 14, nr 9, 2021, doi: 10.3390/en14092598
• [4] T. Czapka, I. Maliszewska, i A. Winkler, „Decontamination of Polymeric Surgical Sutures Covered with Bacterial Biofilms Using Nonthermal Plasma”, Plasma Chemistry and Plasma Processing, t. 41, nr 1, s. 227–243, 2021, doi: 10.1007/s11090-020-10142-7
• [5] M. Paajanen, J. Lekkala, i K. Kirjavainen, „ElectroMechanical Film (EMFi) — a new multipurpose electret material”, Sensors and Actuators A: Physical, t. 84, nr 1, s. 95–102, 2000, doi: 10.1016/S0924-4247(99)00269-1
• [6] J. Zhong i in., „A Flexible Piezoelectret Actuator/Sensor Patch for Mechanical Human–Machine Interfaces”, ACS Nano, t. 13, nr 6, s. 7107–7116, 2019, doi: 10.1021/acsnano.9b02437
• [7] R. A. P. Altafim i in., „Template-based fluoroethylenepropylene piezoelectrets with tubular channels for transducer applications”, Journal of Applied Physics, t. 106, nr 1, s. 014106, 2009, doi: 10.1063/1.3159039
• [8] G. M. Sessler i J. Hillenbrand, „Electromechanical response of cellular electret films”, Applied Physics Letters, t. 75, s. 3405, 1999, doi: 10.1063/1.125308
• [9] R. Kacprzyk i A. Mirkowska, „Piezo-tubes”, IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, t. 25, nr 3, s. 759–765, 2018, doi: 10.1109/TDEI.2017.006899
• [10] Pengfeng Zhang, Zhongfu Xia, Xunlin Qiu, FeiPeng Wang, i Xian Yong Wu, „Influence of Charging Parameters on Piezoelectricity for Cellular Polypropylene Film Electrets”, w 2005 12th International Symposium on Electrets, Salvador, Bahia, Brazil, 2005, s. 39–42. doi: 10.1109/ISE.2005.1612313
• [11] N. Nepal, R. A. P. Altafim, i A. Mellinger, „Space charge deposition in tubular channel ferroelectrets: A combined fluorescence imaging/LIMM study with finite element analysis”, Journal of Applied Physics, t. 121, nr 24, s. 244103, 2017, doi: 10.1063/1.4990280
• [12] T. O. Rerup, G. C. Crichton, i I. W. McAllister, „Using the /spl lambda/ function to evaluate probe measurements of charged dielectric surfaces”, IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, t. 3, nr 6, s. 770–777, 1996, doi: 10.1109/94.556558
• [13] D. C. Faircloth i N. L. Allen, „High resolution measurements of surface charge densities on insulator surfaces”, IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, t. 10, nr 2, s. 285–290, 2003, doi: 10.1109/TDEI.2003.1194112

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).