基于椭圆偏振原理的空间电荷测量方案设计与可行性验证

为支撑大功率电力电子装备绝缘可靠设计与状态评估，本文基于椭圆偏振原理与太赫兹波的高信噪比窄脉宽特性，提出了适用于复杂电应力下的固体电介质空间电荷反射与透射法光学测量方案，推导构建了电荷信号传变过程的数学表征模型，对比指出两种方案下探测光光强差与电荷信号幅值近似成正比，且当反射法入射角大于0.29°时测量灵敏度更高。进一步搭建两种方案的椭圆偏振测量系统开展实验研究，结果验证了反射法测量比例系数高于透射原理，同时选用熔融石英晶体作为传感器材料时灵敏度和稳定性较高，且测量线性度误差与重复性误差均低于5%。本文工作将为空间电荷高时空分辨率测量系统的拓扑设计提供前期基础。