LCRメータ

LCRメータはL（リアクタンス）、C（キャパシタンス）、R（レジスタンス）を測定する装置で、電子部品の検査、品質管理、研究開発に有効な汎用装置である。LCRメータを用い試料が入ったコンデンサーのRとCを測定することで、その周波数での複素誘電率を評価することができる。分子物性研究室では、HEWLETT PACKARD社のHP4284Aを使用している。HP4284Aは、20Hz～1MHzまでの測定を行うことができる。

・測定原理
誘電体を挿入したコンデンサーのアドミッタンスは次のように表現できる。

・・・(1)
ここでjは虚数単位、ωは角周波数、Cは誘電体を挿入したコンデンサーの静電容量を示してる。(1)は、ε^*=C/C₀、ε^*＝ε’-jε”を用いることで

・・・(2)
となる。一方、誘電体を挿入したコンデンサーの等価回路である並列回路のアドミッタンスを計算する。

・・・(3)
ここでR_Pは等価回路でのレジスタンス、C_Pはキャパシタンスを示している。(2)、(3)の実部、虚部を比較することで、ε’、ε”は

・・・(4)
となる（ただしD=1/R_Pとする）。以上から、DとC_Pを測定することで複素誘電率を測定することができる。

・測定装置
HP4282Aの測定では、内蔵されたGPIBインターフェイスを通してパーソナルコンピュータにつなぎ、プログラムで制御を行っている。印加電圧と積算回数を指定することで、20MHz～1MHzまでの測定を行わせ、同時に測定値を記憶することができる。