来自中国的故事：利用原位自荧光技术实现电树演化的无损3D成像

《IEEE Electrical Insulation Magazine》：Stories from China: Nondestructive 3D Imaging of Electric Tree Evolution via In Situ Autofluorescence

　　

摘要：

聚合物是电力设备和集成电路运行安全所依赖的关键绝缘材料。然而，在使用过程中，多种物理场（电场、热场、机械场）带来的应力可能导致复合界面处出现分形电树损伤。这类微观到纳米级的导电通道，其主干直径在几微米到数十微米之间，末端则为亚微米级[1][2]。聚合物界面通过不同的机制影响电树的发育：一方面，由于材料兼容性差异，界面会成为电场集中的薄弱环节[3]；另一方面，界面可通过局部链结构调整形成抑制屏障。电树的蔓延会引发灾难性连锁反应，从局部微观结构损伤逐渐发展为整体故障，最终导致绝缘失效。这种复杂的动态行为，再加上界面独特的物理化学性质以及由此造成的严重损伤，使得绝缘失效研究面临巨大挑战。因此，运用原位三维表征技术[4][5]来研究界面电树的微观动态过程至关重要，这不仅能推动界面绝缘理论的发展，还能为提高电力设备的运行可靠性提供重要支持。