■ 電気材料の誘電率測定● 測定準備１．測定方法の選択
誘電率の測定に使用する HP16451B テスト・フィクスチャは、３種類の測定法をサポートしています。測定したい試料の特性に合わせて、測定方法を選択します。
電極接触法（金属板電極）

測定方法

電極接触法
（薄膜電極）

電極非接触法
（間隙法）

電極構成

測定確度

低高操作

容易

難長所

短所

・測定が容易・エアフィルム誤差が小・エアフィルム誤差が無・薄膜電極の形成が不要

・測定が容易・薄膜電極の形成が不要

・計算が単純・計算が単純・エアフィルム誤差が大・薄膜電極の形成が必要

・計算が複雑・厚い試料適した試料・測定が複雑・表面が平坦な試料

・薄膜電極を形成しても・柔らかい試料特性が変化しない試料

・非常に薄い試料

・やや圧縮性のある試料

・表面が平坦でない試料

電極-Ａ、電極-Ｂ

電極-Ｃ、電極-Ｄ

使用電極

２．測定電極の選択○電極接触法（金属板電極）／電極非接触法 --- 電極-Ａ、電極-Ｂ電極-Ａ、電極-Ｂ

○電極接触法（薄膜電極） --- 電極-Ｃ、電極-Ｄ○対電極○テスト・フィクスチャ

３．試料の準備選択した測定法と電極に基づいて、必要な試料を準備します。

※ 試料の大きさ（直径）は、使用するガード電極の内径より大きくします。試料が円板型でない場合でも、この条件を満足する大きさであれば測定が行えます。
※ 誘電率をより正確に測定するためには、測定する容量値が大きくなるように、試料の厚さをなるべく薄くするか、試料および電極の直径をなるべく大きくします。
※ 電極接触法（金属板電極）により測定を行う場合には、電極と試料の間にできる空気の隙間（エア・フィルム）による測定誤差が小さくなるよう、表面を十分に平坦に加工します。
※ 電極接触法（薄膜電極）により測定を行う場合には、金属箔、導電性塗料、金属焼付、金属吹付、金属蒸着、スパッタリングなどにより、試料表面に薄膜電極を形成します。

４．テスト・フィクスチャの測定器への接続
HP16451B テ ス ト ・ フ ィ ク ス チ ャ を 測 定 器 のUNKNOWN 端子に接続します。

● 測定
１． 電源
HP4284 の電源を ON します。
２． ケーブル長補正
HP16451B テスト・フィクスチャのテスト・リードによる誤差を補正するために、測定器のケーブル長（CABLE LENGTH）を以下の手順により 1m に設定します。
（１）MEAS SETUP ページの CORRECTION ソフトキーを押すと表示される CORRECTION
ページにおいて、カーソールを CABLE フィールドに移動させ、”0m” ソフトキーを押します。

３． OPEN／SHORT 補正
HP16451B テスト・フィクスチャの残留／浮遊成分の補正のため、OPEN／SHORT 補正を行います。

３-１．OPEN 補正（１） HP16451B テスト・フィクスチャの小さいノブを反時計方向に回して、ガード付き主電極を対電極から離します。
（２） 下図のように、誤差補正用治具とそのカバーをガード付き主電極に接続します。
（３） 小さいノブを時計方向にクラッチが滑るまで回し、対電極が誤差補正用治具に接触するようにします。

（４） MEAS SETUP ページの CORRECTION ソフトキーを押すと表示される CORRECTION
ページにおいて、カーソールを OPEN フィールドに移動させ、”MEAS OPEN”ソフトキーを押して OPEN 補正を実行します。
OPEN 補正の実行中は、補正データへの影響を避けるため、テスト・フィクスチャに触ったり、その近くで手を動かしたりしないようにします。
（５） “OPEN measurement completed”というメッセージが表示されたら、”ON”ソフトキーを押して、OPEN 補正機能を ON に設定します。
（６） 小さいノブを反時計方向に回し、電極を引き離し、誤差補正用治具を取り外します。
３-２．SHORT 補正（金属板電極）（１） HP16451B テスト・フィクスチャの小さいノブを反時計方向に回して、ガード付き主電極を対電極から離します。
（２） 下図のように、誤差補正用治具のカバーを取り外し、誤差補正用治具を対電極に接続します。
（３） 小さいノブを時計方向にクラッチが滑るまで回し、ガード付き主電極が誤差補正用治具に接触するようにします（４） MEAS SETUP ページの CORRECTION ソフトキーを押すと表示される CORRECTION
ページにおいて、カーソールを SHORT フィールドに移動させ、”MEAS SHORT”ソフトキーを押して SHORT 補正を実行します。
（５） “SHORT measurement completed”というメッセージが表示されたら、”ON”ソフトキーを押して、SHORT 補正機能を ON に設定します。
（６） 測定後、小さなノブを反時計方向に回し、電極を引き離し、誤差補正用治具を取り外します。
３-３．SHORT 補正（薄膜電極）（１） 小さいノブを時計方向に回し、主電極が対電極に接触するようにします。ただし、ガード電極が対電極に接触しないようにします（２） MEAS SETUP ページの CORRECTION
ソフトキーを押すと表示される
CORRECTION ページにおいて、カーソー ル を SHORT フ ィ ー ル ド に 移 動 させ、”MEAS SHORT”ソフトキーを押してSHORT 補正を実行します。
（３） “SHORT measurement completed”というメッセージが表示されたら、”ON”ソフトキーを押して、SHORT 補正機能を ON に設定します。
（４） 小さなノブを反時計方向に回し、電極を引き離します。
４． 測定
４－１（電極接触法）（１） MEAS DISPLAY ページにおいて、カーソールを測定ファンクション（FUNC）フィールドに移動させて、容量測定（Cp-D）に設定します。
（２） 同様に、カーソールを周波数（FREQ）、信号レベル（LEVEL）、バイアス（BIAS）等の各フィールドに移動させて、測定条件を設定します。

（３） 試料を HP16451B テスト・フィクスチャの電極間に挿入します。
（４） MEAS DISPLAY ページに拡大文字で表示さる容量（Cp）および誘電正接（D）を測定し、以下の式から試料の誘電率および誘電正接を計算します。

４－２（電極非接触法）（１） MEAS DISPLAY ページにおいて、カーソールを測定ファンクション（FUNC）フィールドに移動させて、容量測定（Cs-D）に設定します。
（２） 同様に、カーソールを周波数（FREQ）、信号レベル（LEVEL）、バイアス（BIAS）等の各フィールドに移動させて、測定条件を設定します。

（３） 試料を HP16451B テスト・フィクスチャの電極間に挿入します。
（４） 試料とガード付き主電極の間に、試料の厚さの約 10%以下の隙間を空けるようにマイクロメータを設定し、この時のマイクロメータの読みを tg とします。
（５） MEAS DISPLAY ページに拡大文字で表示さる容量（Cs）および誘電正接（D）を測定し、これらの値を Cs2、D2 とします。
（６） 試料を電極間からゆっくり抜き取ります。
（７） MEAS DISPLAY ページに拡大文字で表示さる容量（Cs）および誘電正接（D）を測定し、これらの値を Cs1、D1 とします。
（８） 以下の式から試料の誘電率および誘電正接を計算します。