I n t e r n a t io n a J o u r n a o f   E le c t r ic a a n d   Co m p u t e r   E n g in e e r in g   ( I J E CE ) Vo l. 6 ,   No . 3 , J u n e 2 0 1 6 ,   p p . 1 3 7 5 ~ 1 3 8 4 I S S N:  2 0 8 8 - 8 7 0 8 , DOI 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j e c e . v 6 i 3 . 9 5 7 3 1 3 7 5 J o u r n a h o m e p a g e : h ttp : //ia e s jo u r n a l. c o m/o n lin e /in d e x . p h p /I J E C E M o delling t he  E f f ect   o f   Applie Vo lt a g a nd  F re que ncy   o n E lect ro lu m ines c e nce  in  P o ly m eric  M a t eria l N. A.   B a n i 1 , Z . Ab d u l - M a le k 2 , F . M u h a m m a d - S u k k i 3, 4 , A . Ab u b a k a r   M a s u d 5 , M . N.   M u h t a z a r u d d in 1 , K   K a m a r d in 6 , J . J .   J a m ia n 7 , H . Ah m a d 8 1 Ra z a k   S c h o o l   o f   E n g i n e e r i n g   a n d   A d v a n c e d   T e c h n o l o g y ,   U n i v e rs i t i   T e k n o l o g i   M a l a y s i a , K u a l a   L u m p u r,   M a l a y s i a 2 In s t i t u t e   o f   H i g h   V o l t a g e   a n d   H i g h   Cu rre n t   ( I V A T ) ,   U n i v e rs i t i   T e k n o l o g i   M a l a y s i a , J o h o r, M a l a y s i a 3 S c h o o l   o f   E n g i n e e ri n g ,   F a c u l t y   o f   D e s i g n   a n d   T e c h n o l o g y ,   Ro b e rt   G o rd o n   U n i v e rs i t y ,   A b e rd e e n ,   U n i t e d   K i n g d o m 4 F a c u l t y   o f   E n g i n e e ri n g ,   M u l t i m e d i a   U n i v e rs i t y ,   P e rs i a ra n   M u l t i m e d i a ,   Cy b e rj a y a ,   S e l a n g o r,   M a l a y s i a 5 D e p a rt m e n t   o f   E l e c t ri c a l   a n d   E l e c t ro n i c   E n g i n e e ri n g   T e c h n o l o g y ,   J u b a i l   I n d u s t ri a l   Co l l e g e ,   S a u d i   A ra b i a 6 A d v a n c e d   In f o rm a t i c s   S c h o o l , U n i v e rs i t i   T e k n o l o g i   M a l a y s i a , K u a l a   L u m p u r,   M a l a y s i a 7 F a c u l t y   o f   E l e c t ri c a l   E n g i n e e ri n g ,   U n i v e rs i t i   T e k n o l o g i   M a l a y s i a ,   J o h o r ,   M a l a y s i a 8 F a c u l t y   o f   E l e c t ri c a l a n d   E l e c t ro n i c E n g i n e e ri n g ,   U n i v e rs i t i   T u n   H u s s e i n   O n n   M a l a y s i a ,   M a l a y s i a Ar t ic le   I n f o AB S T RAC T A r tic le   h is to r y : R e c e iv e d No v 3 0 ,   2 0 1 5 R e v i s e d M a r 2 3 ,   2 0 1 6 A c c e p te d A p r 1 2 ,   2 0 1 6 E l e c t ro l u m i n e s c e n c e   m e t h o d   h a s   b e e n   u s e d   b y   s e v e ra l   re s e a rc h e rs   t o   o b s e rv e t h e   b e h a v i o u o f   a n   a g e d   p o l y m e ri c   m a t e ri a l .   E l e c t ro l u m i n e s c e n c e   i s a p h e n o m e n o n   t h a t   o c c u rs   w h e n   t h e   a t o m s   o a   m a t e ri a l   a re   b e i n g   e x c i t e d   d u e t o   t h e   a p p l i c a t i o n   o f   a n d   e x t e rn a l   h i g h   e l e c t ri c a l   s t re s s e s .   T h e   c h a n g e s   i n   t h e e n e rg y   l e v e l   o f   t h e s e   e x c i t a t i o n   s t a t e s   c a n   b e   u s e d   a s   a n   i n d i c a t o f o t h e i n i t i a t i o n   o f   e l e c t ri c a l   a g e i n g .   T h e re   a re   s e v e ra l   f a c t o rs   t h a t   a ffe c t   t h e b e h a v i o u o f   e l e c t ro l u m i n e s c e n c e   e m i s s i o n   s u c h   a s ,   a m o n g   o t h e rs ,   a p p l i e d v o l t a g e ,   a p p l i e d   f re q u e n c y ,   a g e i n g   o f   m a t e ri a l   a n d   t y p e s   o f   m a t e ri a l s   a n d g a s e s   u s e d   a re   d i s c u s s e d   i n   t h i s   p a p e r.   A   m a t h e m a t i c a l   a p p ro a c h   re l a t i n g t h e s e   f a c t o rs   a n d   t h e   i n t e n s i t y   o f   e l e c t ro l u m i n e s c e n c e   i s   p ro p o s e d   t h ro u g h   t h e a i d   o f   D i m e n s i o n a l   A n a l y s i s   m e t h o d .   A   c l o s e   re l a t i o n s h i p   i s   o b t a i n e d b e t w e e n   e x p e ri m e n t a l   a n d   s i m u l a t i o n   t h a t   s u g g e s t s   t h i s   m a t h e m a t i c a l a p p ro a c h   c a n   b e   u t i l i z e d a s   a   t o o l   t o   p re d i c t   e l e c t ri c a l   a g e i n g   o i n s u l a t i o n m a t e ri a l . K e y w o r d : Di m e n s io n a An a l y s is E le c tr ic a l D is c h a r g e E le c tr o lu m i n e s c e n c e M o d e llin g Co p y r i g h t   ©   2 0 1 6 In s t i t u t e   o f   A d v a n c e d   E n g i n e e r i n g   a n d   S c i e n c e . A l l   r i g h t s   r e s e r v e d . C o r r e s p o n d in g   A u th o r : N. A .   B a n i, UT M   R a z a k   S c h o o o f   E n g i n e e r in g   a n d   A d v a n c e d   T e c h n o lo g y , U n i v e r s iti  T e k n o lo g M a la y s ia , J a la n   S u lta n   Ya h y a   P e tr a ,   5 4 1 0 0   Ku a la   L u m p u r ,   M a la y s ia . E m a il:  n u r u la i n i. k l@ u t m . m y 1 . I NT RO D UCT I O N E le c tr ic a b r e a k d o w n   o f   i n s u la tio n   h a s   b e c o m e   a   m a j o r   c o n c e r n   in   a ll  a s p e c t s   r e la te d   to   th e g e n e r a tio n   o f   e le c tr ic it y .   N u m e r o u s   i n v e s ti g a tio n s   h a v e   b e e n   c o n d u c te d   b y   r e s e a r c h e r s   to   o b s e r v e   th e b e h a v io u r   a n d   e f f e c o f   e le c tr ic a b r e a k d o w n [ 1 ] - [ 2 ] .   P o ly m e r ic   in s u la tin g   m a te r ia ls   a r e   w id e l y   u s e d   i n   h i g h v o lta g e   c a b le   d u e   to   th e ir   c o s t - e f f e c tiv e n e s s ,   in   a d d itio n   to   th e ir   e x c e lle n e le c tr ic a a n d   p h y s ic a p r o p e r tie s . E le c tr ic a b r e a k d o w n   is   th e   r e s u lt  o f   p r o lo n g   e le c tr ic a d e g r a d a tio n   in   p o l y m e r ic   m a te r i a s u c h   a s   e le c tr ic a l tr e e in g   a n d   p a r tia d is c h a r g e s .   T h e   f o r m e r   a n d   la tte r   d e g r a d a tio n   p h e n o m e n a   a r e   c l o s e l y   r e la te d   to   th e b e h a v io u r   o f   m o b ile   a n d   tr a p p e d   c h a r g e s   in   d ie le c tr ic   m a te r ia [ 3 ] - [ 4 ] .   T o   m e a s u r e   th e   e n e r g y   d i s s ip a tio n   o f th e s e   c h a r g e s ,   a   r e lia b le   m e t h o d   k n o w n   a s   e le c tr o l u m in e s c e n c e   ( E L )   m e t h o d   h a s   b e e n o p te d .   E L   m e a s u r e s th e   e n e r g y   d is s ip a tio n   o f   tr a p p e d   a n d   m o b ile   c h a r g e   w h e n   s u b j e c te d   to   h ig h   e x te r n a f ie ld ,   w h e r e   li g h t e m is s io n   o f   v i s ib le   p h o to n s   i s   r e le a s e d   d u e   to   t h e   in te r a c tio n   b e t w e e n   b o th   c h a r g e s .   T h e r e f o r e ,   it  c a n   b e   s a id th a E L   is   la r g e l y   a s s o c ia te d   w it h   t h e   in j e c tio n   a n d   r e c o m b in a tio n   o f   c h a r g e   c a r r ie r s   o f   o p p o s ite   p o la r ity   in to Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I S S N : 2 0 8 8 - 8 7 0 8 I J E C E     Vo l. 6 ,   No . 3 , J u n e   2 0 1 6 : 1 3 7 5 1 3 8 4 1 3 7 6 th e   b u l k   o f   th e   in s u la ti n g   m a t e r ia l.   S e v e r a s tu d ie s   h a v e   c o m e   in to   a g r e e m e n [ 5 ] - [ 6 ]   th a E L   m e a s u r e m e n t c a n   b e   u s e d   a s   a n   i n d ic a to r   f o r   e le c tr ic a d e g r a d a tio n   in   p o l y m e r ic   in s u la ti n g   m a te r ia l. Ho w e v e r ,   t h e   c h a r a c te r is tic s   o f   t h e   E L   e m i s s io n   c a n   b e   a f f e c te d   b y   s e v e r a f a c to r s   s u c h   a s   a p p lie d v o lta g e ,   a p p lie d   f r e q u e n c y ,   a g e in g   m a te r ia a n d   t y p e s   o f   m a te r ia u s e d   in   a   p a r tic u la r   s tu d y .   S e v e r a l r e s e a r c h e r s   [ 7 ] - [ 9 ]   h a v e d e v e lo p e d   a   m a t h e m a tic a m o d e a s s o c ia te d   w it h   E L   i n te n s it y   in c o r p o r a tin g   t h e s e f a c to r s   in   o r d e r   to   o b s e r v e   th e   p r o c e s s   o f   e le c tr ic a a g in g   i n   in s u la tin g   m a te r ia l.   I is   to   th e   in te r e s o f   th i s s tu d y   to   d e v e lo p   a   m a t h e m a t ic a m o d e r e la ti n g   th e   li g h t   e m is s io n   d a ta   a n d   t h e   f a c to r s   c o n tr ib u ti n g   to   it th r o u g h   th e   a id   o f   Di m e n s io n a A n a l y s is   m e t h o d .   Di m e n s i o n a An a l y s is   ( D A )   i s   a   g r e a t   m a t h e m a tic a to o l th a c a n   b e   u s e d   to   d e d u c e   i n f o r m a t io n   a b o u t   a   p h e n o m e n o n   e . g .   E L ,   f r o m   t h e   f a c th a t   t h e   p h e n o m e n o n   c a n b e   d e s c r ib e d   b y   a   d i m e n s io n a l l y   c o r r e c e q u a tio n   a m o n g   c e r t a in   v a r ia b le s   [ 1 0 ] .   On e   m a j o r   a d v a n ta g e   o f   u s i n g DA is   t h e   r e d u c t io n   o f   t h e   n u m b e r   o f   v a r ia b le s   i n   a   s e t   o f   p r o b le m .   S e v e r a l   r e s e a r c h e r s   h a v e   u s e d   D A   to   f o r m r e a s o n a b le   h y p o th e s e s   a b o u t   c o m p le x   p h y s ic a s it u a tio n s   a n d   te s te d   t h e m   t h r o u g h   la b o r a to r y   e x p e r i m e n t s . DA   h a v e   b e e n   u s e d   i n   f in d in g   e f f e c ti v e   i m p le m e n ta tio n   o f   lin e   a n d   s ta tio n   i n s u la ti o n   c o o r d in a tio n   i n c o n ta m i n a te d   c o n d itio n s   [ 1 1 ] ,   p r e d ic tin g   p o l y m e r   t u b e   lif e   f o r   s o la r   h o w a te r   s y s te m s   [ 1 2 ] ,   s c a lin g   a n d in s tr u m e n te d   in d e n ta tio n   m e a s u r e m e n t s   [ 1 3 ]   a n d   m o r e .   I n   t h is   s t u d y ,   s o m e   s tr o n g   f a c to r s   a f f e c ti n g   t h e e m is s io n   o f   E L   w ill  b e   c o n s i d e r e d .   T h e   r e s u lts   a r e   m o d e ll e d   u s in g   D A   m a th e m a tic a o u tc o m e   a n d   th e y   a r e c o m p a r e d   w it h   th e   e x p e r i m e n t a r e s u lt s . 2 . RE S E ARCH   M E T H O D 2 . 1 . T h e   e le c t r o lu m i n e s c e n c e   m e a s u r e m e n t T h e   e x p e r i m e n ta s e t u p   f o r   E L   m e a s u r e m e n h a s   b e e n e x p la in e d in   d e ta i ls   e l s e w h e r e   [ 1 4 ] .   T h e   E L m e a s u r e m e n t   w a s   c o lle c te d   f r o m   a n   a d d itiv e - f r e e   v ir g i n   lo w   d e n s i t y   p o l y e t h y le n e   ( L DP E )   o f   1 0 0   ±   5 μ m a n d w e r e   c u in to 6 0 m m   x   6 0 m m   s q u a r e s .   T h e   s a m p le   i s   m e ta l liz e d w it h a b o u t 2 0 n m   t h ic k o f   s e m i - tr a n s p a r e n t g o ld   la y e r   o n   b o th   s id e s   o f   th e   s a m p le u s i n g   g o ld - s p u tte r i n g   p r o c e s s   w it h   s p u tte r   ti m e   o f   2 . 5   m i n u te s   o n   e a c h s id e ,   p r o d u c in g   a   3 5 m m   d ia m e te r   o f   g o ld   e le c tr o d e .   T h e   g o ld   e le c tr o d e   w il p r o v id e   r e a s o n a b le   e le c tr o d e c o n d u c tio n   f o r   th e   u n i f o r m   f i e ld   c o n f ig u r a tio n . T o   a v o id   b r e a k d o w n ,   s ilic o n   r u b b e r   w a s   a p p li e d   a r o u n d   t h e e d g e   o f   th e   g o ld   e le c tr o d e s   a s   it  c o u ld   h e lp   to   r e d u c e   th e   p r e s e n c e   o f   d is c h a r g e s . F o r   E L   m e a s u r e m e n t,   th e u n i f o r m   f ie ld   c o n f ig u r a tio n   is   s h o w n   i n   F ig u r e   1 u s in g   a   p la n e   a n d   g r o u n d e d   r in g   e le c tr o d e s . S a m p le   w a s s a n d w ic h e d   b e t w e e n   t h e s e   t wo   e l e c tr o d e s   a n d   w a s   p la c e d   i n s id e   a   v a c u u m   c h a m b e r   f i lle d   w i th   1   b a r   o f   d r y Nitr o g e n   to   a v o id   c o r o n a   d is c h a r g e s . T h e   d e te c tio n   s y s te m   u ti liz e s   a   P e ltie r   c o o le d   e le c tr o n   m u ltip l y in g c h a r g e   c o u p le d   d e v ic e   ( E M C C D )   c a m e r a   a n d is c o n n e c te d   to   h i g h   v o lta g e   a m p l if ie r   a n d   f u n c tio n   g e n e r a to r . P h a s e - r e s o l v e d   m e a s u r e m e n ts   in v o l v e   1 0 0   s e ts   o f   1 0 0 0 ,   2 . 1 6 8 m s   e x p o s u r e s ,   s y n c h r o n iz e d   w it h   th e   a p p lie d f ie ld   u s i n g   th e   z e r o   c r o s s in g   p o in tr ig g e r .   T w o   e x p e r i m e n ts   a r e   c o n d u c te d   to   o b s e r v e   th e   v o lta g e   d e p e n d e n c e a n d   f r e q u e n c y   d e p e n d e n c e   o f   E L   i n te n s it y .   I n   v o lta g e   d e p e n d e n c y   e x p e r i m e n t, s a m p l e   w a s   s u b j e c te d   to v a r y i n g   f ie ld   f r o m   3 k Vp   to   8 k Vp u n d e r   c o n s ta n f r e q u e n c y   o f   5 0 Hz ,   A C   s in e w a v e   a t   r o o m   te m p e r a tu r e . Vo lta g e   i s   k e p c o n s ta n f o r   4   m i n u te s   a n d   t h e n   i n c r e a s e d   a 0 . 5 k V   p e a k   s te p s .   M e a s u r e m e n ts   a r e   ta k e n   a t e a c h   s te p .   I n   f r e q u e n c y   d e p e n d e n c y   e x p e r i m e n t,   s i m ila r   p r o c e d u r e s   w e r e   o p te d   b u m e a s u r e m e n t s   w e r e r e p e a te d   a 2 0 Hz   a n d   8 0 Hz . F ig u r e   1 .   E x p e r i m e n ta s e t u p   f o r   E L   m e a s u r e m e n o n   L DP E   s a m p le s Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E I S S N:  2 0 8 8 - 8 7 0 8 M o d e llin g   T h e   E ffe c o A p p lie d   V o lta g e   a n d   F r e q u e n c y   o n   E le c tr o lu min e s c e n c e   in   P o ly me r ic . . . ( N .   A .   B a n i ) 1 3 7 7 2 . 2 . T h e   e le c t r o lu m i n e s c e n c e m o d e l T h e   E L   p h e n o m e n o n   is   la r g e l y   a s s o c ia te d   w it h   th e   r a te   o f   c h a r g e   in j e c tio n   a n d   r e c o m b in a tio n   o f p o s itiv e   a n d   n e g a tiv e   c h a r g e   c a r r ie r s   w ith in   th e   p o l y m e r ic   m a te r ia a n d   it   c a n   b e   a f f e c te d   b y   s e v e r a f a c to r s s u c h   a s   a p p lie d   v o lta g e ,   a p p lie d   a n g u la r   f r e q u e n c y ,   t y p e s   o f   m a te r ia l,   a g e i n g   te m p e r a tu r e   a n d   r e c o m b i n a tio n r a te   o f   c h a r g e s .   I n   th i s   p r e s e n t   p a p e r ,   th e   e f f e c o f   t h e s e   f a c t o r s   o n   E L   e m i s s io n   is   in v e s t ig a te d . T h e   r e s u lts   o f th e   E L   s i m u la tio n s   a r e   v a lid a t e d   b y   r e g r e s s io n   a n a l y s is   u s in g   M i n ita b   s o f t w a r e b y   o b ta i n i n g   th e R 2 v a l u e .   A h ig h   v a l u e   o f R 2 in d ic a te s   t h a t   a   m o d e l   h a s   a   g o o d   f i t. T h e   r e la tio n s h ip   b e t w e e n   t h e s e   v a r ia b le s   c a n   b e   w r itte n a s ; E L   Φ   ( V ,   T ,   R eh ,   ε o ε r ,   ω ,   X ) ( 1 ) w h e r e E L is   th e   e le c tr o l u m i n e s c e n c e   i n te n s it y , V is   t h e   a p p lie d   v o lta g e , T is   t h e   a g i n g   te m p e r a t u r e   o f m a te r ia l, R eh is   th e   r e c o m b in a tio n   r a te   o f   c h a r g e s , ε o ε r is   th e   p e r m itti v it y   o f   th e   s a m p l e , ω is   th e   a p p lie d a n g u la r   f r e q u e n c y , X is   t h e   t h ic k n e s s   o f   t h e   s a m p le .   I n   o r d e r   to   r e p r e s e n th e s e   v a r ia b l e s   o n   d i m e n s io n a l m a tr i x ,   th e   p h y s ic a u n it s   o f   th e   p a r a m e te r s   u s e d   a r e   in d ic a te d   in   T a b le   1 . T a b le   1 .   P a r a m e te r   a n d   its   p h y s ic a u n it s P a r a m e t e r s P h y si c a l   U n i t s EL T - 2 A - 1 V L 2 M 1 T - 3 A - 1 T L 2 M 1 T - 2 R e h L - 3 ε o ε r L - 3 M - 1 T 4 A 2 ω T - 1 X L 1 T h e   d im e n s io n a m a tr ix   o f   t h e   a b o v e   v a r ia b le s   c a n   b e   w r i tte n   a s : k 1 k 2 k 3 k 4 k 5 k 6 k 7 EL V T R e h ε o ε r ω X L 0 2 2 - 3 - 3 0 1 M 0 1 1 0 - 1 0 0 T - 2 - 3 - 2 0 4 - 1 0 A - 1 - 1 0 0 2 0 0 w h e r e k 1 ,   k 2 ,   k 3 ,   k 4 ,   k 5 ,   k 6 , a n d k 7 a r e   th e   e x p o n e n ts   o f   v a r ia b le s E L ,   V ,   T ,   R eh ,   ε o ε r ,   ω a n d X r e s p e c tiv e l y .   T h e r a n k   o f   t h e   d i m e n s io n a m a tr i x   is   4   ( 0 )   h e n c e   th e   d i m e n s io n le s s   p r o d u c o f   th e   w h o le   s e is   3   ( n u m b e r   o f v a r ia b le s   m i n u s   r a n k ) .   T h e   h o m o g e n e o u s   li n e a r   a l g e b r a ic   e q u a tio n s   c o r r e s p o n d in g   to   th e   r e s p e c ti v e e x p o n e n t s   c a n   b e   w r itte n   a s ; 2 k 2 + 2 k 3 - 3 k 4 - 3 k 5 + k 7 =   0 ( 2 ) k 2 + k 3 - k 5 =   0 ( 3 ) - 2 k 1 - 3 k 2 - 2 k 3 +   4 k 5 - k 6 =   0 ( 4 ) - k 1 - k 2 +   2 k 5 =   0 ( 5 ) T h e   e x p r e s s io n   f o r k 4 ,   k 5 ,   k 6 a n d k 7 i n   te r m s   o f k 1 ,   k 2 , a n d k 3 c a n   b e   d e r iv e d   f r o m   a b o v e   E q u a tio n s ( 2 ) - ( 5 )   b y   u s in g   s i m u lta n e o u s   e q u a tio n   te c h n iq u e   r e s u lte d   i n   4   u n k n o w n s   w ith   3   e q u a tio n s .   T o   s o lv e   th i s ,   o n e o f   th e   e x p o n e n t s   is   a s s i g n e d   a s   c o n s ta n t n ,   in   t h is   c a s e k 7 ,   h e n c e   r e s u l te d   in ; ( 6 ) ( 7 ) ( 8 ) ( 9 ) Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I S S N : 2 0 8 8 - 8 7 0 8 I J E C E     Vo l. 6 ,   No . 3 , J u n e   2 0 1 6 : 1 3 7 5 1 3 8 4 1 3 7 8 T h e   v a lu e   o f n w ill  b e   d e te r m i n e d   b y   e x p e r i m e n ts .   S i n c e   th e r e   a r e   th r e e   s e ts   o f   d i m e n s io n le s s p r o d u c ts ; π 1 ,   π 2 a n d   π 3 ,   th e   s o lu tio n s   c a n   b e   a r r a n g e d   i n   th e   m a tr i x   f o r m   a s   b e lo w : k 1 k 2 k 3 k 4 k 5 k 6 k 7 EL V T R e h ε o ε r ω X π 1 1 0 0 3 n 0 - 2 n π 2 0 1 0 3 3 1 n 1 1 n π 3 0 0 1 3 3 1 n 1 2 n F r o m   th e   m a tr i x   f o r m ,   w e   c a n   d e d u c e   th a t: n n eh X R EL 2 3 1 w p ( 1 0 ) n n eh X R V w e p 3 3 1 2 ( 1 1 ) n n eh X R T 2 3 3 1 3 w e p ( 1 2 ) B y   d i m e n s io n a a n a l y s i s , ) , ( 3 2 3 2 1 a a p p f p ( 1 3 ) w h e r e α 2 a n d α 3 w ill  b e   d e te r m in e d   e x p e r i m e n ta ll y .   T h is   m e a n s   th a th e   f u n c tio n   f o r   e a c h   d i m e n s io n le s s p r o d u c is   u n k n o w n   a n d   a n y   f u n c t io n   c a n   b e   p e r f o r m e d   o n   th e m .   F o r   id e n ti f y i n g   t h e   e f f e c o f   v a r y i n g   a p p lie d e le c tr ic a s tr e s s   a n d   f r e q u e n c y   o n   v ir g i n   L DP E   s a m p le ,   w e   a p p lie d   th e   B u c k i n g h a m 's   π - t h e o r e m   a n d   ta k in g in to   c o n s id e r a tio n   th e   g e n e r a r e la tio n s h ip   b e t w e e n   li g h in te n s it y   a n d   a p p lie d   v o lta g e ,   w e   d e d u c e d   th a t α 2 =   2 a n d α 3 =   0 .   T h is   r e s u lte d   in ; π 1 = ( π 2 ) 2 ( 1 4 ) 2 3 3 1 2 3 n n eh n n eh X VR X R EL w e w ( 1 5 ) n n eh c X R V D EL 4 2 3 3 2 2 w e ( 1 6 ) w h e r e D c is   a   d i m e n s io n le s s   c o n s ta n d e p e n d i n g   o n   th e   e x p e r i m e n c o n d u c te d .   T h e   p r o d u c o f π 3 is   ig n o r e d   in th is   e q u a t io n   a s   v ir g i n   s a m p l e s   a r e   n o a f f e c te d   b y   te m p e r a tu r e .   T h e   r e c o m b in a tio n   r a te   is   c a lc u la te d   u s i n g e q u a tio n   ( 4 )   in   [ 6 ] .   F r o m   e q u a tio n   ( 1 6 ) ,   th e e f f e c ts   o f   a p p lie d   v o lta g e ,   r e c o m b i n a tio n   r a te ,   p e r m itti v it y   o f m a te r ia l,   a n g u la r   f r e q u e n c y   a n d   th ic k n e s s   o f   s a m p le   o n   E L   i n te n s it y   c a n   b e   d e d u c e d . 3 . RE S U L T S A ND  AN AL Y S I S 3 . 1 . Vo lt a g e   De p e n d e n c y   o f   E L   I n t e n s it y T h e   m a i n   g o a o f   t h e   m o d e llin g   i s   to   r e p r o d u c e   t h e   e x p e r i m e n ta E L   p h e n o m e n a   f o r   b e tte r u n d e r s ta n d in g   o f   t h e   b e h a v io u r   o f   E L   p h e n o m e n a .   F r o m E q u a tio n   1 5 ,   th e   e f f e c o f   a p p lie d   v o lta g e   a n d a p p lie d   f r e q u e n c y   o n   E L   i n te n s it y   c a n   b e   d e d u c e d .   T h is   m o d e u s e s   a   v ir g i n   L DP E   m a te r ia w it h   a   t h ic k n e s s o f   1 0 0   μ m   u n d e r   a   c o n s ta n f r e q u e n c y   o f   5 0   Hz   w it h   v a r y i n g   f ie ld   f r o m   3 k Vp   to   8 k Vp . T h e p a r a m e te r s   u s e d in   th is   m o d e l a r e d e f i n e d   in   T a b le   2 .   T h e   v a lu e s   f o r   th e   c o n s ta n p a r a m e te r s   a r e   c h o s e n   s u c h   t h a it c a n p r o d u c e   a   g o o d   c o r r e la tio n   b e tw e e n   e x p e r i m e n ta l   a n d   m o d e l lin g   d a ta .   T h e   d a ta   to   b e   c o m p a r e d   is   th e   a v e r a g e E L   in te n s it y   p r o d u c e d   b y   th e   s a m p le . Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E I S S N:  2 0 8 8 - 8 7 0 8 M o d e llin g   T h e   E ffe c o A p p lie d   V o lta g e   a n d   F r e q u e n c y   o n   E le c tr o lu min e s c e n c e   in   P o ly me r ic . . . ( N .   A .   B a n i ) 1 3 7 9 T a b le 2 . T h e p a r a m e te r s   u s e d   in   th is e x p e r i m e n t a n d   it s   v a l u e P a r a m e t e r s P h y si c a l   U n i t s D c 1 1 x 1 0 - 12 D c 2 7 x 1 0 12 V 3 k V p 8 k V p n 1 =   n 2 2 . 5 R e h A ssu m e   0   a t   0 k V p ε o ε r 1 . 9 9 2 x 1 0 - 11 F / m   ( ε r =   2 . 3 ) ω 1 0 0 π   ( f =   5 0 H z ) X 1 0 0 m F ig u r e   2 ( a )   s h o w s   t h e   m o d e l   s i m u la tio n   o f   E L   e m is s io n .   T h e   E L   in te n s it y   i n c r e a s e s   a s   a p p lie d v o lta g e   in c r e a s e s .   T h is   i s   e x p e c te d   d u e   to   th e   i n c r e a s e   o f   c h a r g e   i n j e c tio n   a t h e   m e ta l - p o ly m e r   i n te r f a c e   a s a p p lie d   v o lta g e   i n c r e a s e s ,   th u s   i n c r e a s e   t h e   r e c o m b i n a tio n   r a te   o f   c h a r g e   c a r r ie r s   w i th i n   th e   m a te r ia l.   I c a n b e   s e e n   th a v a r ia n c e   o f   E L   in te n s i t y   i s   la r g e r   a h i g h e r   a p p lie d   f ie ld .   T h e   v a lu e   o f n a ls o   p la y s   a n   i m p o r ta n t r o le .   Hig h e r n - v a l u e   p r o d u c e s   lo w e r   E L   i n te n s i t y .   F ig u r e   2 ( b )   c o m p a r e s   th e   s i m u la tio n   d a ta   o f   E L   i n te n s it y d u e   to   v a r y i n g   e le c tr ic   f ie ld   f o r   v ir g in   L DP E   w it h   th a o f   t h e   e x p e r i m e n ta d a ta .   C o m p a r is o n   is   m a d e   in   te r m s o f   th e   c h a n g e s   in   E L   in te n s i t y   a v a r y i n g   e le c tr ic   f ie ld .   T h e   m o d e is   r e a s o n a b l y   i n   g o o d   a g r e e m e n w it h e x p e r i m e n ta d a ta   a s   d e p ic te d   in   F i g u r e   2 ( b ) .   T h e r e   is   s li g h v a r ia tio n   in   th e   s i m u la tio n   f r o m   3 k Vp   to   8 k Vp . S lig h tl y   b i g g e r   d i f f e r e n c e s   c a n   b e   o b s e r v e d   a 8 k Vp .   T h e   e x p e r i m e n ta d a ta   is   tr e n d i n g   t o w a r d s   e x p o n e n tia l - lik e   b e h a v io u r   w h ic h   e x p la in s   th e   h i g h   E L   in te n s it y   a h ig h e r   a p p lie d   v o lta g e .   T h e R 2 v a lu e   i n   F i g u r e   3 ( a ) s h o w s   a   v e r y   h i g h   v a lu e   o f   9 9 . 8 %   w h ic h   m e a n s   t h e   m o d e i s   f o u n d   to   f it  t h e   m e a s u r e d   d a ta   v e r y   w e ll.   T h is   i s a ls o   s u p p o r te d   w it h   th e   s p r e a d   o f   th e   d a ta   th a i s   n o r m a ll y   d i s tr ib u te d   a s   d e p ic te d   in   F i g u r e   3 ( b ) . ( a ) ( b ) F ig u r e   2 ( a )   S i m u la tio n   o f   E L   m e a s u r e m e n w i th   v a r y i n g   e le c tr ic a f ie ld   a n d   ( b )   c o m p a r is o n   b e t w e e n s i m u la t io n   a n d   e x p e r i m e n ta d a ta   f o r   v ir g i n   L DP E   w i th   1 0 %   s ta n d a r d   e r r o r ( a ) ( b ) F ig u r e   3 ( a )   B e s f itte d   lin e   p l o a n d   ( b )   n o r m a p r o b a b ility   p lo o f   v ir g i n   L DP E Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I S S N : 2 0 8 8 - 8 7 0 8 I J E C E     Vo l. 6 ,   No . 3 , J u n e   2 0 1 6 : 1 3 7 5 1 3 8 4 1 3 8 0 3 . 2 . F r e q u e n c y   De p e n d e n c y   o f   E L   I n t e n s it y I n   m o d e lli n g   t h e   f r e q u e n c y   v a r ia tio n ,   E q u a tio n   1 5   is   o p te d   a s   w e ll.   T h e   s a m e   p r o c e d u r e   is   u s e d   i n c a lc u la ti n g R eh b u t   w it h   a   n e w   s e o f   p a r a m e te r s   a s   i n   T a b le   3 .   I n   th i s   e x p e r i m e n t,   s a m p le s   a r e   s u b j e c te d v a r y i n g   f ie ld   o f   3 k Vp   to   6 k Vp   a 2 0   Hz ,   5 0 Hz   a n d   8 0 Hz . T a b le 3 . T h e p a r a m e te r s   u s e d   in   th is e x p e r i m e n t a n d   it s   v a l u e P a r a m e t e r s P h y si c a l   U n i t s D c 1 1 x 1 0 - 12 D c 2 3 x 1 0 1 4 V 3 k V p 6 k V p n 1 =   n 2 2 . 5 - 2 . 6 R e h A ssu m e   0   a t   0 k V p ε o ε r 1 . 9 9 2 x 1 0 - 11 F / m   ( ε r =   2 . 3 ) ω 2 π f   ( f =   2 0 H z ,   5 0 H z ,   8 0 H z ) X 1 0 0 m F ig .   4 ( a )   s h o w s   t h e   m o d e s i m u la t io n   o f   E L   e m is s io n   w it h   v a r y in g   e le c tr ic a f ie ld   a a p p lie d f r e q u e n c y   o f   2 0 Hz ,   5 0 Hz   a n d   8 0 Hz .   T h e   v a lu e s   o f n u s e d   i n   th is   m o d e a r e   2 . 5 ,   2 . 5 7   a n d   2 . 5 9 f o r   2 0 Hz ,   5 0 Hz a n d   8 0 Hz   r e s p e c tiv e l y .   T h e   v a lu e   o f n is   h i g h e r   f o r   h ig h e r   a p p lie d   f r e q u e n c y .   T h e   E L   in t e n s it y   i s   a l s o   h i g h e r a h ig h e r   f r e q u e n c y   le v e l.   S in c e   in j e c tio n   a n d   r e c o m b in a t io n   ta k e s   p la c e   a th e   f ir s q u a d r a n o f   th e   p o s itiv e a n d   n e g a tiv e   h a l f   c y c le ,   c h a r g e s   h a v e   le s s e r   ti m e   to   tr a n s p o r d e e p e r   in to   th e   m a te r ia a h i g h e r   f r e q u e n c y   d u e to   th e   h a lf   c y c le s   s ta y   a b o v e   th e   th r e s h o ld   le v e o f   E L   e m is s io n   f o r   a   s h o r te r   ti m e .   T h is   r e s u lte d   in   i n c r e a s i n g n u m b e r   o f   in j e c te d   a n d   tr a p p e d   c h a r g e s   a t h e   m e ta l - p o l y m e r   i n te r f a c e   a n d   i n c r e a s e s   t h e   c h a n c e s   o f   c h a r g e r e c o m b i n a tio n ,   th u s   h ig h e r   E L   i n te n s it y . F i g u r e   4 ( b )   c o m p a r e s   th e   s i m u la tio n   d a ta   o f   E L   i n te n s i t y   d u e   to v a r y i n g   e le c tr ic   f ie ld   a a p p l ie d   f r e q u e n c y   o f   2 0 Hz ,   5 0 Hz   a n d   8 0 Hz   f o r   v ir g i n   L DP E   w ith   t h a o f t h e e x p e r i m e n ta d a ta .   T h e   s i m u l a te d   d a ta   a r e   s c a le d   to   f it  th e   e x p e r i m e n ta d a ta   f o r   c o m p a r i s o n   p u r p o s e s   u s i n g th e   p a r a m e te r s   v a l u e   a s   ta b u la te d   in   T a b le   3 .   C o m p a r is o n   is   m a d e   in   te r m s   o f   t h e   c h a n g e s   in   E L   in te n s it y   a t v a r y i n g   e le c tr ic   f ie ld . T h e   m o d e i s   in   g o o d   a g r e e m e n w it h   th e   e x p e r i m e n ta d a ta   f o r   a ll  a p p lie d   f r e q u e n c ie s a s   d e p ic te d   in   F i g u r e   4 ( b )   w it h   v e r y   s li g h v a r ia tio n .   A s   a p p lie d   v o lta g e   i n c r e a s e s   to   6 k Vp ,   th e   v a r ia tio n s   a r e o b s e r v e d   g e ttin g   la r g e r .   No n e th e le s s ,   th e   m o d e e x h ib its   a n   e x p o n e n ti a l - li k e   b e h a v io u r   e s p e c ia ll y   a h ig h f r e q u e n c y   le v e l.   I f   t h e   v a lu e   o f   t h e E L   i n te n s it y   i s   n o ta k e n   i n to   c o n s id e r a tio n ,   t h e   m o d e d is p la y s   s i m i la r b e h a v io u r   a n d   in   g o o d   a g r e e m e n w it h   th e   e x p e r i m e n ta d a ta . T h e R 2 v a lu e   in   F ig u r e   5   s h o w s   a   v e r y   h i g h v a lu e o f   9 2 . 7 %   a 2 0 Hz ,   9 9 . 9 %   a 5 0 Hz   a n d   1 0 0 %   a 8 0 Hz .   T h is   m e a n s   t h e   m o d e is   f o u n d   to   f it  t h e m e a s u r e d   d a ta   v e r y   w e l e s p e c ia ll y   a h ig h e r   f r e q u e n c y .   T h is   is   a l s o   s u p p o r te d   w it h   t h e   s p r e a d   o f   th e   d a ta   t h a t is   n o r m a l l y   d is tr ib u te d   f o r   a ll  m e a s u r e d   a p p lie d   f r e q u e n c y   a s   d e p ic te d   in   F ig u r e   6 . ( a ) ( b ) F ig u r e   4 . ( a )   S im u la t io n   o f   E L   m e a s u r e m e n a v a r y i n g   f r e q u e n c ie s   a n d   ( b )   c o m p a r is o n   b e t w e e n   s i m u la tio n a n d   e x p e r i m e n ta d a ta   f o r   v ir g in   L DP E   w it h   1 0 %   s ta n d a r d   e r r o r Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E I S S N:  2 0 8 8 - 8 7 0 8 M o d e llin g   T h e   E ffe c o A p p lie d   V o lta g e   a n d   F r e q u e n c y   o n   E le c tr o lu min e s c e n c e   in   P o ly me r ic . . . ( N .   A .   B a n i ) 1 3 8 1 ( a ) ( b ) ( c ) F ig u r e   5 . F itt e d   lin e   p lo o f s i m u la te d   v e r s u s   m e a s u r e d   E L   in te n s it y   a ( a )   2 0 Hz ,   ( b )   5 0 Hz   a n d   ( c )   8 0 Hz . ( a ) ( b ) ( c ) F ig u r e   6 . No r m a p r o b a b ilit y   p lo o f s i m u la te d   v e r s u s   m e a s u r e d   E L   i n te n s it y   a t ( a )   2 0 Hz ,   ( b )   5 0 Hz   a n d   ( c )   8 0 Hz Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I S S N : 2 0 8 8 - 8 7 0 8 I J E C E     Vo l. 6 ,   No . 3 , J u n e   2 0 1 6 : 1 3 7 5 1 3 8 4 1 3 8 2 4 . CO NCL U S I O N T h is   p a p e r   h a s   p r e s e n te d   t h e   d e v e lo p m e n o f   a   m a t h e m a t ic a m o d e u s i n g   Di m e n s io n a An a l y s i s m e t h o d   to   r e p r o d u c e   th e   e x p e r i m e n ta E L   p h e n o m e n o n   i n   v ir g i n   L DP E   in   o r d e r   to   o b s e r v e   t h e   f a c to r s   t h a t h a v e   a n   i m p a c o n   t h e   E L   e m i s s io n .   T h e   m o d e s h o w s   a   s a ti s f a c to r y   a g r e e m e n w i t h   t h e   e x p e r i m e n ta d a ta   f o r b o th   v o lta g e   d e p e n d e n c y   a n d   f r e q u e n c y   d e p e n d e n c y   f o r   v ir g in   s a m p le s .   I n   b o t h   c a s e s ,   th e   m o d e e x h ib i t q u a d r a tic   a n d   e x p o n e n tia l - li k e   b e h a v io u r   t h a c o r r e la te s   to   th e   e x p e r i m e n ta d a ta   w i th   v e r y   s l ig h v a r ia tio n . S o m e   m a j o r   d if f e r e n c e s   t h a c a n   b e   d e te c te d   in   a ll  s i m u la t io n s   a r e   th e   v a l u e   o f D c2 a n d n 2 th a n e e d   to   b e c h a n g e d   w h e n   a p p l y in g   v a r y i n g   f r e q u e n c y   o n   v ir g in   s a m p l e s .   Ho w e v e r ,   t h e n - v a l u e   f o r   v ir g i n   s a m p le   is   s til l w it h i n   2 . 5 - 2 . 6   a n d   th e   c h a n g e   in D c2 v a lu e   is   n e c e s s a r y   t o   p r o d u c e   a   g o o d   c o r r e la tio n   b e t w e e n   e x p e r i m e n ta l a n d   m o d e lli n g   d a ta .   I n   th i s   p a p e r   w e   h a v e   p r o v id e   s ta ti s ti c a e v id e n c e   u s in g   M i n ita b   t o   c o n c lu d e   th a th e m o d e i s   s u f f ic ie n tl y   a c c u r a te   f o r   s p e c if ic   c o n d itio n s   w it h   h i g h R 2 v a lu e   b u c a n   a ls o   b e   u s e d   in   v a r io u s   c a s e s b y   u s in g   d i f f e r e n t   p a r a m e te r s   v a lu e s .   T h is   is   s u f f ic ie n tl y   u s e f u f o r   r e s e a r c h e r s   a s   a   r e f e r e n c e   i n   c a r r y i n g   o u t r e a e x p e r i m e n ts   a h i g h   f ie ld s   o r   h ig h   f r e q u e n c y   t h a w o u l d   h a v e   b e e n   c o s t l y   to   c o n d u c t   w it h o u th e   m o d e l. A lt h o u g h   t h e   m o d e d e s c r ib e d   h e r e   is   e m p ir ic a a th is   s t a g e ,   th e   in f o r m a tio n   y ie ld e d   f r o m   t h is   m o d e is v a lu a b le   f o r   f u tu r e   p r e d ic tio n s .   T h is   m o d e s h o w s   t h a Di m e n s io n a An a l y s i s   i s   a   p o w e r f u l   m a t h e m a tic a l   to o l th a h e lp s   to   f u r t h e r   u n d e r s ta n d   th e   p h y s ic a p r o c e s s e s   c o n tr o llin g   t h e   E L   e m is s io n   p h e n o m e n o n .   T h is   s tu d y b e lie v e s   th a t   t h e   s a m e   p r o c e d u r e s   a r e   a l s o   n e c e s s a r y   f o r   s i m u la ti n g   a g e d   s a m p le s   a d if f e r e n a g e i n g te m p e r a tu r e   a n d   a g e in g   d u r a ti o n s   th a c o u ld   b e   u s e f u to   p r e d ic th e   e le c tr ic a b r e a k d o w n   i n   a g e d   s a m p le s . ACK NO WL E D G E M E NT S T h e   f ir s a u t h o r   w is h e s   to   e x p r e s s   h e r   d e e p e s g r a titu d e   to   P r o f e s s o r   P a u L e w i n ,   Da v id   M ills   a n d   a ll s ta f f   a T h e   T o n y   Da v ie s   Hi g h   Vo lta g e   L a b o r a to r y   f o r   t h e i r   g u id a n c e   a n d   s u p p o r th r o u g h o u t h e   r e s e a r c h u n d e r ta k e n   a Un iv e r s it y   o f   S o u t h a m p to n .   Au t h o r s   w i s h   to   th a n k   Un i v e r s iti  T e k n o lo g M a la y s ia   f o r   th e f i n a n c ia s u p p o r th r o u g h o u t h e   r e s e a r c h . RE F E R E NC E S [1 ] A b d   A l l a h   M . A . A , e t   a l . , E ff e c t   o f   Co a t i n g   o f   E a rt h e d   E n c l o s u re   a n d   M u l t i - c o n t a m i n a t i n g   P a rt i c l e s   o n Bre a k d o w n   V o l t a g e   i n s i d e   G a s   In s u l a t e d   Bu s   D u c t , In t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   E l e c t r i c a l   a n d   Co m p u t e r   E n g i n e e r i n g ( IJ E CE ) , v o l / i s s u e : 4 ( 4 ) ,   p p . 4 7 1 - 4 8 5 , 2 0 1 4 . [2 ] Ro u i n i   A . , e t   a l . , P re d i c t i o n   t h e   A Br e a k d o w n   V o l t a g e   i n   P o i n t / P l a n e   A i G a p s   w i t h   Ba rri e U s i n g   D e s i g n   o f E x p e ri m e n t s , In t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   E l e c t r i c a l   a n d   Co m p u t e r   E n g i n e e r i n g   ( IJ E CE ) , v o l / i s s u e : 1 2 ( 1 2 ) ,   p p . 8 0 3 3 - 8 0 4 1 , 2 0 1 4 . [3 ] D i s s a d o   L . A . , e t   a l . , D i s c u s s i o n   o f   S p a c e - Ch a rg e   L i fe   M o d e l   F e a t u re s   i n   D a n d   A E l e c t ri c a l   A g i n g   o f P o l y m e ri c   M a t e ri a l s , IE E E   1 9 9 7   A n n u a l   R e p o r t   C o n f e r e n c e   o n   E l e c t r i c a l   In s u l a t i o n   a n d   D i e l e c t r i c   P h e n o m e n a . M i n n e a p o l i s ,   U S A , v o l . 1 ,   p p . 3 6 - 4 0 , 1 9 9 7 . [4 ] D i s s a d o   L . A . , e t   a l . , T h e   In c o r p o ra t i o n   o f   S p a c e   Ch a rg e   D e g ra d a t i o n   i n   t h e   L i f e   M o d e l   f o r E l e c t ri c a l   In s u l a t i n g M a t e ri a l s , IE E E   T r a n s a c t i o n s   o n   D i e l e c t r i c s   a n d   E l e c t r i c a l   In s u l a t i o n , v o l / i s s u e : 2 ( 6 ) ,   p p . 1 1 4 7 - 5 8 , 1 9 9 7 . [5 ] A ri ff i n   A . M . , e t   a l . , Co m p a ri s o n   o f   E l e c t ro l u m i n e s c e n c e   P h e n o m e n o n   i n   L D P E ,   P E T   a n d   P E N   u n d e t h e A p p l i c a t i o n   o f   H i g h   E l e c t ri c a l   S t re s s , A n n u a l   R e p o r t   Co n f e r e n c e   o n   E l e c t r i c a l   In s u l a t i o n   a n d   D i e l e c t r i c P h e n o m e n a .   K a n s a s   Ci t y ,   U S A , p p . 2 6 0 - 2 6 3 , 2 0 0 6 . [6 ] T e y s s e d re   G . , e t   a l . , Ch a rg e   d i s t ri b u t i o n   a n d   e l e c t ro l u m i n e s c e n c e   i n   c ro s s - l i n k e d   p o l y e t h y l e n e   u n d e d c   f i e l d , J o u r n a l   o f   P h y s i c s   D A p p l i e d   P h y s i c s , v o l / i s s u e : 3 4 ( 1 8 ) ,   p p . 2 8 3 0 2 8 4 4 , 2 0 0 1 . [7 ] Ba u d o i n   F . , e t   a l . , M o d e l l i n g   E l e c t ro l u m i n e s c e n c e   i n   In s u l a i n g   P o l y m e r s   u n d e S i n u s o i d a l   S t re s s :   E ff e c t   o f A p p l i e d   V o l t a g e ,   F re q u e n c y   a n d   O ff s e t , A n n u a l   R e p o r t   C o n f e r e n c e   o n   E l e c t r i c a l   In s u l a t i o n   a n d   D i e l e c t r i c P h e n o m e n a   ( CE ID P ) .   Ca n c u n ,   M e x i c o , p p . 8 2 0 - 8 2 3 , 2 0 1 1 . [8 ] A ri ff i n   A . M . , e t   a l . , S i m u l a t i o n   o f   E l e c t ro l u m i n e s c e n c e   u s i n g   a   Bi p o l a Re c o m b i n a t i o n   M o d e l , In t e r n a t i o n a l Co n f e r e n c e   o n   S o l i d   D i e l e c t r i c s .   W i n c h e s t e r ,   U K , p p . 1 5 - 1 8 , 2 0 0 5 . [9 ] A l i s o n   J . M . , e t   a l . , D y n a m i c   B i p o l a Ch a rg e   Re c o m b i n a t i o n   M o d e l f o E l e c t ro l u m i n e s c e n c e   i n   P o l y m e r   Ba s e d In s u l a t i o n   d u ri n g   E l e c t ri c a l   T re e   In i t i a t i o n , J o u r n a l   o f   P h y s i c s   D A p p l i e d   P h y s i c s , v o l / i s s u e : 2 8 ( 8 ) ,   p p . 1 6 9 3 - 1 7 0 1 , 1 9 9 5 . [1 0 ] L a n g h a a H . L . , D i m e n s i o n a l   A n a l y s i s   a n d   T h e o ry   o f   M o d e l s , N e w   Y o rk .   J o h n   W i l e y   a n d   S o n s , 1 9 5 1 . [1 1 ] A . S a l a m   M . , e t   a l . , D e v e l o p m e n t   o f   M a t h e m a t i c a l   Re l a t i o n   b e t w e e n   E S D D   a n d   W i n d   V e l o c i t y   f o a Co n t a m i n a t e d   In s u l a t o i n   M a l a y s i a , P r o c e e d i n g s   o f   t h e   6 t h   In t e r n a t i o n a l   Co n f e r e n c e   o n   P r o p e r t i e s   a n d A p p l i c a t i o n   o f   D i e l e c t r i c   M a t e r i a l s , v o l . 1 ,   p p . 3 7 9 - 3 8 2 , 2 0 0 0 . [1 2 ] M i t t e l m a n   G . , e t   a l . , P re d i c t i o n   o f   P o l y m e T u b e   L i fe   f o S o l a r   H o t   W a t e S y s t e m s :   A   M o d e l   o f   A n t i o x i d a n t L o s s , S o l a r   E n e r y , v o l / i s s u e : 8 2 ( 5 ) ,   p p . 4 5 2 - 4 6 1 , 2 0 0 5 . [1 3 ] Ch e n g   Y . T .   a n d Ch e n g   C . M . , S c a l i n g ,   D i m e n s i o n a l   A n a l y s i s ,   a n d   In d e n t a t i o n   M e a s u re m e n t s , M a t e r i a l s   S c i e n c e a n d   E n g i n e e r i n g   R e p o r t s , v o l / i s s u e : 4 4 ( 4 - 5 ) ,   p p . 9 1 - 1 4 9 , 2 0 0 4 . Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E I S S N:  2 0 8 8 - 8 7 0 8 M o d e llin g   T h e   E ffe c o A p p lie d   V o lta g e   a n d   F r e q u e n c y   o n   E le c tr o lu min e s c e n c e   in   P o ly me r ic . . . ( N .   A .   B a n i ) 1 3 8 3 [1 4 ] Ba n i   N . A . , e t   a l . , Ch a ra c t e ri s t i c s   o f   E l e c t ro l u m i n e s c e n c e   P h e n o m e n o n   i n   V i rg i n   a n d   T h e rm a l l y - A g e d   L o w D e n s i t y   P o l y e t h y l e n e , A IP   Co n f e r e n c e   P r o c e e d i n g s   o f t h e   In t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o f   A p p l i e d   S c i e n c e s   a n d In d u s t r i a l   T e c h n o l o g y , v o l . 1 6 7 4 ,   p p . 0 2 0 0 0 5 , 2 0 1 5 . B I O G RAP H I E S O F   AUT H O RS N u ru l   A i n i   Ba n i   w a s   b o rn   i n   K u a l a   L u m p u r,   M a l a y s i a   i n   1 9 8 2 .   S h e   re c e i v e d   h e M E n g   d e g re e i n   e l e c t ri c a l   e n g i n e e ri n g   f ro m   U n i v e rs i t y   o f   S o u t h a m p t o n ,   U K   i n   2 0 0 6   a n d   i s   c u rre n t l y p u rs u i n g   h e P h D   d e g re e   w i t h   U n i v e rs i t i   T e k n o l o g i   M a l a y s i a ,   M a l a y s i a .   H e re s e a rc h   i n t e re s t s i n c l u d e   p o l y m e ri c   i n s u l a t i o n   m a t e ri a l ,   s p a c e   c h a rg e   m e a s u re m e n t , h i g h   v o l t a g e   c a b l e a n d re n e w a b l e   e n e rg y .   S h e i s   n o w   a   l e c t u re r i n   t h e   D e p a rt m e n t   o f E n g i n e e ri n g ,   U T M   Ra z a k   S c h o o l o f   E n g i n e e ri n g   a n d   A d v a n c e d   T e c h n o l o g y   ( RS E A T ) . P r o f .   D r.   Z .   A b d u l - M a l e k   ( M ' 0 3 )   re c e i v e d   t h e   B. E .   d e g re e   i n   e l e c t ri c a l   a n d   c o m p u t e s y s t e m s f ro m   M o n a s h   U n i v e rs i t y ,   M e l b o u rn e ,   A u s t ra l i a ,   i n   1 9 8 9 ,   t h e   M . S c .   d e g re e   i n   e l e c t ri c a l   a n d e l e c t ro m a g n e t i c   e n g i n e e ri n g   w i t h   i n d u s t r i a l   a p p l i c a t i o n s   f ro m   t h e   U n i v e rs i t y   o W a l e s   C a rd i ff , Ca rd i ff ,   U . K . ,   i n   1 9 9 5   a n d   t h e   P h . D .   d e g re e   i n   h i g h   v o l t a g e   e n g i n e e ri n g   f ro m Ca rd i ff U n i v e rs i t y ,   Ca rd i ff ,   U . K . , i n   1 9 9 9 .   H e   w a s   a   L e c t u re r   w i t h   U n i v e rs i t i   T e k n o l o g i M a l a y s i a   ( U T M )   f o 2 5   y e a rs ,   w h e re   h e   i s   c u rre n t l y   a   P ro f e s s o o f   H i g h   V o l t a g e   E n g i n e e ri n g w i t h   t h e   F a c u l t y   o f   E l e c t ri c a l   E n g i n e e ri n g .   H e   i s   c u rre n t l y   t h e   D i re c t o o f   t h e   In s t i t u t e   o f   H i g h V o l t a g e   a n d   H i g h   Cu rre n t   ( I V A T ) ,   U T M .   H e   h a s   p u b l i s h e d   t w o   b o o k s ,   a n d   h a s   a u t h o re d   a n d c o - a u t h o re d   m o re   t h a n   1 0 0   p a p e rs   i n   v a ri o u s   t e c h n i c a l   j o u rn a l s   a n d   c o n f e re n c e   p ro c e e d i n g s . H i s   re s e a rc h   i n t e re s t s   i n c l u d e   h i g h - v o l t a g e   i n s t ru m e n t a t i o n ,   l i g h t n i n g   p ro t e c t i o n ,   d e t e c t i o n   a n d w a rn i n g   s y s t e m s ,   p a rt i a l   d i s c h a rg e s ,   n a n o d i e l e c t ri c s ,   a n d   c o n d i t i o n   m o n i t o ri n g   o f   p o w e r e q u i p m e n t . D r.   A b d u l - M a l e k   i s   a c t i v e l y   i n v o l v e d   i n   m a n y   n a t i o n a l   c o m m i t t e e s .   H e   i s   t h e Ch a i rm a n ,   W o rk i n g   G ro u p   o n   H i g h - V o l t a g e   a n d   H i g h - Cu rre n t   T e s t   T e c h n i q u e s .   H e   i s   a l s o   a m e m b e o f   IE Ce rt i f i c a t i o n   Bo d y   M a n a g e m e n t   Co m m i t t e e ,   T e c h n i c a l   C o m m i t t e e   o n   H i g h V o l t a g e   P o w e T ra n s m i s s i o n ,   W o rk i n g   G ro u p   o n   H i g h   V o l t a g e   S w i t c h g e a a n d   Co n t r o l g e a rs , T e c h n i c a l   W o rk i n g   G ro u p   f o E l e c t ri c a l   T e s t i n g ,   a n d   D e p a rt m e n t   o f   S t a n d a r d s   IE 1 7 0 2 5 T e c h n i c a l   A s s e s s o rs .   H e   i s   a   m e m b e o f   t h e   P o w e a n d   E n e rg y   S o c i e t y ,   D i e l e c t ri c s   a n d E l e c t ri c a l   In s u l a t i o n . D F i rd a u s   M u h a m m a d - S u k k i   re c e i v e d   h i s   M E n g   d e g re e   i n   E l e c t ri c a l   a n d   E l e c t ro n i c E n g i n e e ri n g   f ro m   I m p e ri a l   Co l l e g e ,   L o n d o n   i n   2 0 0 6   u n d e t h e   Y a y a s a n   T M   s c h o l a rs h i p .   I n 2 0 0 9 ,   h e   re c e i v e d   s t u d e n t s h i p   a w a rd s   f ro m   G l a s g o w   Ca l e d o n i a n   U n i v e rs i t y   ( G CU ) ,   S c o t t i s h F u n d i n g   Co u n c i l   ( S F C )   a n d   Y a y a s a n   T M   t o   p u rs u e   h i s   p o s t g ra d u a t e   s t u d y   i n   G l a s g o w Ca l e d o n i a n   U n i v e rs i t y   f ro m   w h i c h   h e   o b t a i n e d   h i s P h D   i n   2 0 1 3 .   D r.   M u h a m m a d   S u k k i   i s   a m e m b e o f   t h e   In s t i t u t i o n   o f   E n g i n e e ri n g   a n d   T e c h n o l o g y   ( IE T )   a n d   a n   a s s o c i a t e   o f   t h e   Ci t y a n d   G u i l d s ,   L o n d o n   ( A CG I ) .   H i s   re s e a rc h   i n t e re s t   i s   i n   s o l a e n e r g y ,   p a rt i c u l a rl y   i n   t e r m s   o f d e s i g n i n g   o p t i c a l   s o l a c o n c e n t r a t o rs   t o   c re a t e   a   l o w   c o s t   s o l a p h o t o v o l t a i c   s y s t e m   a n d re n e w a b l e   e n e rg y   p o l i c i e s .   H e   h a s   a n u m b e o p a p e rs   i n   h i g h   i m p a c t   f a c t o j o u rn a l s ,   a s   w e l l   a s p re s e n t i n g   i n   a   n u m b e o c o n f e re n c e s   re l a t e d   t o   h i s   a r e a .   O n   t o p   o f   t h e   t e c h n i c a l   a s p e c t   o f s o l a t e c h n o l o g y ,   D r.   M u h a m m a d   S u k k i   a l s o   c a rri e d   o u t   a   n u m b e o f   n o n - t e c h n i c a l   re s e a rc h i n c l u d i n g   m a r k e t   t re n d   a n d   f i n a n c i a l   a n a l y s i s   re l a t e d   t o   s o l a r/ re n e w a b l e   t e c h n o l o g i e s   f o r c o u n t r i e s   s u c h   a s   M a l a y s i a ,   N i g e ri a ,   Ca m e ro o n ,   J a p a n   a n d   t h e   U n i t e d   K i n g d o m .     P ri o t o j o i n i n g   t h e   a c a d e m i a ,   h e   w a s   a   c o m m u n i c a t i o n   e n g i n e e i n   M a l a y s i a ’s   l a rg e s t t e l e c o m m u n i c a t i o n c o m p a n y .   H e   w a s   i n   c h a rg e   o f   t h e   l e a s e d   l i n e   s e rv e rs   f o M a l a y s i a ’s n e t w o rk   a n d   w a s   i n v o l v e d   i n   m a j o p r o j e c t s   re l a t e d   t o   t h e   t e l e c o m m u n i c a t i o n   w h i l e   h o l d i n g t h e   p o s t . D A b d u l l a h i   A b u b a k a M a s ’u d   w a s   b o rn   i n   K a n o ,   N i g e ri a   i n   1 9 7 5 .   H e   re c e i v e d   h i s   B E n g Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I S S N : 2 0 8 8 - 8 7 0 8 I J E C E     Vo l. 6 ,   No . 3 , J u n e   2 0 1 6 : 1 3 7 5 1 3 8 4 1 3 8 4 ( H o n s )   d e g re e   i n   E l e c t ri c a l   E n g i n e e ri n g   i n   1 9 9 9   a n d   h i s   M s c   i n   E l e c t ro n i c s   a n d Co m m u n i c a t i o n   i n   2 0 0 6 ,   b o t h   f ro m   A h m a d u   Be l l o   U n i v e rs i t y ,   Z a ri a ,   N i g e ri a .   H e   a l s o   re c e i v e d a   P h D   i n   H i g h   v o l t a g e   E n g i n e e ri n g   i n   2 0 1 3   f ro m   t h e   G l a s g o w   Ca l e d o n i a n   U n i v e rs i t y , S c o t l a n d ,   U K .   In   2 0 0 2   h e   b e c a m e   a n   a s s i s t a n t   l e c t u re i n   t h e   F a c u l t y   o f   E n g i n e e ri n g   a t   t h e A h m a d u   Be l l o   U n i v e rs i t y ,   Z a ri a ,   N i g e ri a .   In   2 0 1 3   h e   j o i n e d   J u b a i l   In d u s t ri a l   Co l l e g e ,   S a u d i A ra b i a ,   a n d   i s   c u rre n t l y   a n   A s s i s t a n t   P ro f e s s o i n   t h e   D e p a rt m e n t   o f   E l e c t ri c a l   a n d   E l e c t ro n i c E n g i n e e ri n g .   H e   h a s   m o re   t h a n   1 0   y e a rs   o f   t e a c h i n g   e x p e ri e n c e .   H i s   re s e a rc h   i n t e re s t s   l i e   i n   t h e f i e l d s   o f   c o m m u n i c a t i o n   s y s t e m s ,   re n e w a b l e   e n e rg y ,   h i g h   v o l t a g e   p a rt i a l   d i s c h a rg e   a n d n a n o t e c h n o l o g y .   H e   h a s   p u b l i s h e d   n u m e ro u s   re s e a rc h   p a p e rs   i n   i n t e rn a t i o n a l   c o n f e re n c e s   a n d j o u r n a l s .   D A b d u l l a h i   A   M a s ’u d   i s   a   M e m b e o t h e   IE T   a n d   a   re g i s t e re d   E n g i n e e ( CO RE N ) N i g e ri a . D M o h d   N a b i l M u h t a z a ru d d i n w a s   b o rn   i n   M e n t a k a b ,   P a h a n g ,   M a l a y s i a   i n   1 9 8 5 .   H e   o b t a i n e d h i s   B.   E n g .   ( H o n s )   i n   E l e c t ri c a l   E n g i n e e ri n g   ( 2 0 0 8 )   a n d   M .   E n g .   ( 2 0 1 0 )   i n   E l e c t ri c a l   ( P o w e r ) f ro m   U n i v e rs i t i   T e k n o l o g i   M a l a y s i a   ( U T M ) ,   J o h o Ba h r u ,   M a l a y s i a .   H e   a l s o re c e i v e d   a   P h D   i n 2 0 1 4   f ro m   S h i b a u ra   In s t i t u t e   o f   T e c h n o l o g y ,   T o k y o ,   J a p a n .   H e   c u rre n t l y   a   s e n i o l e c t u re i n U n i v e rs i t i   T e k n o l o g i M a l a y s i a   ( U T M )   K u a l a   L u m p u b ra n c h   u n d e Ra z a k   S c h o o l   o f E n g i n e e ri n g   a n d   A d v a n c e d   T e c h n o l o g y . H i s   c u rre n t   re s e a r c h   i n t e re s t s   i n c l u d e   p o w e s y s t e m o p t i m i z a t i o n ,   f o re c a s t i n g a n d   re n e w a b l e e n e rg y . K a m i l i a   K a m a rd i n   re c e i v e d   h e B. E n g .   E l e c t ro n i c   ( C o m m u n i c a t i o n s )   f ro m   t h e   U n i v e rs i t y   o f S h e f f i e l d ,   U . K . ,   i n   2 0 0 4   a n d   o b t a i n e d   h e M . S c .   i n   I n f o rm a t i o n   T e c h n o l o g y   ( D a t a Co m m u n i c a t i o n s   a n d   N e t w o rk i n g )   f ro m   U n i v e rs i t i   T e k n o l o g i   M a ra   ( U i T M ) ,   M a l a y s i a   i n   2 0 0 7 . S h e   re c e i v e d   h e P h . D .   i n   E l e c t ri c a l   E n g i n e e ri n g   ( Co m m u n i c a t i o n s )   f ro m   U n i v e rs i t i   T e k n o l o g i M a l a y s i a   ( U T M ) ,   M a l a y s i a   i n   2 0 1 4 .   S h e   s p e n t   3   m o n t h s   a t   U n i v e rs i t y   o f   Bi m i n g h a m ,   U . K . ,   a s a   v i s i t i n g   P h . D .   s t u d e n t .   S h e   h a s   p re v i o u s l y   s e rv e d   a s   a   s e n i o a s s i s t a n t   re s e a r c h e a t   T M Re s e a rc h   &   D e v e l o p m e n t ,   M a l a y s i a   f o 3   y e a rs .   Cu rre n t l y   s h e   i s   a   s e n i o l e c t u re a t   U n i v e rs i t i T e k n o l o g i   M a l a y s i a ,   K u a l a   L u m p u r.   S h e   s e rv e s   u n d e Co m p u t e S y s t e m s   E n g i n e e ri n g   G ro u p a t   A d v a n c e d   In f o r m a t i c s   S c h o o l .   H e re s e a rc h   i n t e re s t s   i n c l u d e   a n t e n n a s ,   w i re l e s s c o m m u n i c a t i o n ,   w e a r a b l e   c o m m u n i c a t i o n ,   b o d y   c e n t ri c   c o m m u n i c a t i o n ,   m e t a m a t e ri a l s , w i re l e s s   n e t w o rk i n g ,   In t e rn e t   o f   T h i n g s   ( Io T )   a n d   c o m p u t e s y s t e m s   e n g i n e e ri n g . D r. J . J .   J a m i a n o b t a i n e d   h i s   B .   E n g .   ( H o n s )   i n   E l e c t ri c a l   E n g i n e e ri n g   ( 2 0 0 8 ) ,   M .   E n g .   ( 2 0 1 0 ) a n d   P h D   ( 2 0 1 3 )   i n   E l e c t ri c a l   ( P o w e r )   f ro m   U n i v e rs i t i   T e k n o l o g i   M a l a y s i a   ( U T M ) ,   J o h o r Ba h ru ,   M a l a y s i a .   H i s   c u rre n t   re s e a rc h   i n t e re s t s   i n c l u d e   p o w e s y s t e m   o p t i m i z a t i o n ,   p o w e r s y s t e m   s t a b i l i t y ,   re n e w a b l e   e n e rg y   a p p l i c a t i o n   a n d   t h e i r   c o n t r o l   m e t h o d . P r o f .   D r.   H u s s e i n   A h m a d   w a s   b o rn   i n   M e rs i n g ,   J o h o r,   M a l a y s i a .   H e   o b t a i n e d   h i s   B.   S c   ( H o n s ) a n d   M . S c   i n   e l e c t ri c a l   e n g i n e e ri n g   f ro m   t h e   U n i v e rs i t y   o f   S t ra t h c l y d e ,   S c o t l a n d   i n   1 9 7 7   a n d 1 9 8 1   re s p e c t i v e l y   a n d   s u b s e q u e n t l y   o b t a i n e d   h i s   P h D   d e g re e   i n   h i g h   v o l t a g e   e n g i n e e ri n g   f ro m U n i v e rs i t y   o M a n c h e s t e ( f o rm e rl y   U M IS T )   i n   1 9 8 6 .   H i s   re s e a rc h   i n t e re s t s   i n c l u d e   l i g h t n i n g p ro t e c t i o n ,   g ro u n d i n g s y s t e m ,   l o w   v o l t a g e   p ro t e c t i o n ,   i n s u l a t i o n   p e rf o r m a n c e   a n d   d i e l e c t ri c b re a k d o w n .   H e   w a s   a   P ro f e s s o r   i n   t h e   f a c u l t y   o f   E l e c t ri c a l   E n g i n e e ri n g ,   a n d   t h e   D i re c t o r , In s t i t u t e   o f   H i g h   V o l t a g e   a n d   H i g h   Cu rre n t   ( I V A T ) ,   U n i v e rs i t i   T e k n o l o g i   M a l a y s i a   a n d   h a d a c t i v e l y   p ro d u c e   n u m e ro u s   p a p e rs   a n d   t e c h n o l o g i e s   re l a t e d   t o   l i g h t n i n g   p ro t e c t i o n   a n d   s y s t e m . P r o f   D A h m a d   h a s   re c e n t l y   re t i re d . Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.