納米測量中屏蔽罩的重要作用
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(gòu)型中,電纜是由一個內(nèi)導(dǎo)體、內(nèi)屏蔽和外屏蔽構(gòu)成的。通過用單增益放大器來驅(qū)動電纜的內(nèi)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(yīng)。因為內(nèi)部導(dǎo)體和內(nèi)部屏蔽[4]間的電壓差現(xiàn)在幾乎為零,所有的測試電流現(xiàn)在都流過內(nèi)導(dǎo)體并流向測量儀器的輸入。流過內(nèi)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。
圖4:在內(nèi)導(dǎo)體和共軸電纜之間的旁路電阻和電容通路將容許流過漏電流[5]。此外,旁路R和旁路C構(gòu)成了一個RC電路,該電路會大大減慢低電流或者高電阻的測量速度。
根據(jù)定義,屏蔽在電路中應(yīng)當是一個低阻抗的點,其電位應(yīng)當與高阻抗輸入端的電位近乎相等。在現(xiàn)代靜電計[6]中,預(yù)放大器的輸出端應(yīng)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(yīng)降低了,從而大大提升了電路的響應(yīng)速度,縮短了測量時間。
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