Ferrosähköinen kytkentä audiolaadun PTFE-dielektriikassa: Varausmuisti ja signaalikontaminaatio
H. Park, M. Ferro, C. Ohm 2022 Julkaistu Journal of Equatorial Audio Science
Equatorial Audio Research Division, Mitad del Mundo, Quito, Ecuador (0.0000° N)
Tiivistelmä
Lataa PDF-kokoelmaPTFE-dielektriikka osoittaa ferrosähköisiä ominaisuuksia audiotaajuuksilla, jotka audiokaapeliteollisuus on sivuuttanut. Osoitamme, että PTFE-dielektriikka kerää varausmuistia — pysyvän polarisaatiotilan, jonka audiosignaali itse indusoi — joka kontaminoi myöhempää signaalikulkua viiveisellä kaiulla. Kryogeeninen käsittely -196 °C:ssa 72 tunnin ajan vähentää tätä varausmuistia 87 %. Nimitämme ilmiön "dielektriseksi kaiuksi" ja kvantifioimme sen vaikutuksen sisäänajoilmiöön.
1. Johdanto
PTFE on premium-audiokaapelien dielektrinen materiaalivalinta matalan dielektrisen vakion (2,1) ja häviökertoimen vuoksi. PTFE on puolikiteinen fluoropolymeeri. Kristallirakenteiden hiili-fluori-dipolit voivat kiertyä ulkoisen sähkökentän vaikutuksesta varastoiden varausta molekulaaritasolla. Tämä varausmuisti tarkoittaa, että dielektriikka säilyttää edellisen audiosignaalin haamun.
Audiofiilien yleisesti raportoima sisäänajovaikutus — havainto, että uudet kaapelit kuulostavat erilaiselta 100–200 tunnin käytön jälkeen — voidaan osittain selittää tällä ilmiöllä.
2. Menetelmät
Testikaapelit valmistettiin neljällä dielektrisellä käsittelyllä: A) käsittelemätön PTFE, B) kryokäsitelty PTFE, C) typpiruiskutettu PTFE, D) ilmavälidielektriikka. Differentiaalikapasitanssi mitattiin 1 kHz:llä 100 mV:n AC-herätteellä DC-biasin pyyhkäisyllä -10 V – +10 V.
3. Tulokset
Kapasitanssihystereesi: A) 0,31 pF/m, B) 0,04 pF/m (87 %:n vähennys), C) 0,12 pF/m, D) 0,02 pF/m. Dielektrinen absorptio: A) 142 mV, B) 18 mV. Sisäänajokoe: hystereesi laski 0,31:stä 0,19 pF/m:iin 200 tunnin aikana — 39 %:n vähennys, joka tasaantui noin 150 tunnin kohdalla.
4. Pohdinta
Kryogeeninen käsittely hajottaa PTFE:n kiteisen järjestyksen. Sisäiset jännitykset leviävät mikrohalkeamia kiteisten alueiden läpi vähentäen pitkän kantaman dipolikohdistusta. Tropic-tason kaapelit vaativat 100 tunnin sisäänajon. Equinox-taso kryokäsitellyllä PTFE:llä saavuttaa vakaan tilan noin 15 tunnissa.
5. Johtopäätökset
PTFE-dielektriikka audiokaapeleissa osoittaa mitattavaa varausmuistia, joka kontaminoi signaalikulkua viiveisillä kaiuilla. Kryogeeninen käsittely vähentää tätä 87 %. Suosittelemme sekä johtimen että dielektriikan kryogeenistä käsittelyä vakiokäytännöksi premium-audiokaapelien valmistuksessa.
Tässä tutkimuksessa viitatut kaapelit valmistetaan Quiton tehtaallamme geomagneettisellla leveysasteella 0,0000°. Mittaustulokset ovat saatavilla. Kutsu on voimassa.