Simultaneous thermally stimulated luminescence and depolarization current in low density polyethylene

Thermally stimulated luminescence (TSL) and thermally stimulated depolarization current (TSD) measurements were made simultaneously on low density polyethylene samples 0.175 mm thick, carrying evaporated gold electrodes. The samples were dc-polarized at room temperature at a field strength of 90 kV/cm, cooled to −190°C and X-irradiated with the field still applied, and then heated in short-circuit at 3 deg/min. Comparing the TSL and TSD data, particularly the effects of oxidizing the samples and immersing them in fuming nitric acid, it was shown that (1) the space-charge transport component of the TSD current between −190 and 30°C is negligible, (2) charge injection begins around −10°C (for evaporated gold electrodes) and increases rapidly with increasing temperature, and (3) all the injected charge is transported through the sample to the opposite electrode. Such transport takes place only through the amorphous regions of the sample.ZusammenfassungEs wurden simultane TSL- und TSD-Messungen an 0.175 mm starken, über aufgedampfte Goldelektroden verfügende Polyethylenproben geringer Dichte durchgeführt. Die Proben wurden bei Raumtemperatur und einer Feldstärke von 90 kV/cm gleichstrompolarisiert, auf −190°C abgekühlt, bei noch anliegendem Feld röntgenbestrahlt und dann unter Kurzschluß mit 3 Grad/min erhitzt. Durch einen Vergleich der TSL- und TSD-Daten, insbesondere der Wirkung der Oxydation der Proben bzw. des Eintauchens in rauchende Salpetersäure, zeigten, daß (1) die Raumladungstransport-Komponente des TSD-Stromes zwischen −190 und 30°C vernachlässigbar ist, (2) die Ladungsinjektion bei etwa — 10°C beginnt (für aufgedampfte Goldelektroden) und mit steigender Temperatur schnell anwächst und (3) die gesamte injezierte Ladung durch die Probe hindurch an die gegenüberliegende Elektrode transportiert wird. Ein derartiger Transport erfolgt nur in den amorphen Regionen der Probe.