التقدم في إجراءات التصحيح الروتينية

النماذج المتقدمة المطلوبة لتحليل وميض الليزر

بالنسبة لتحليل وميض الليزر، هناك حاجة إلى نماذج متقدمة لأن التجارب الحقيقية لا تفي أبدًا بالافتراضات المثالية المضمنة في نموذج باركر الأساسي. ولذلك، توفر البيانات غير المصححة قيمًا غير صحيحة للانتشار الحراري والتوصيل الحراري/ الحرارة النوعية المشتقة.

يفترض تقييم باركر classic ما يلي:

• ظروف ثابتة تمامًا (عدم فقدان الحرارة إلى البيئة المحيطة).
• مدخلات طاقة لحظية وموحدة مكانيًا في الواجهة الأمامية;
• تدفق حراري أحادي البعد من خلال عينة متجانسة غير شفافة ذات طلاء سطحي مثالي.

في ظل هذه الافتراضات، تكون العلاقة البسيطة α = 0.1388 _d2/t1/2 (السُمك d، زمن نصف الارتفاع _t1/2) صحيحة.
من الناحية العملية، لا يكون أي من هذه الافتراضات صحيحًا تمامًا، خاصةً في درجات الحرارة المرتفعة أو عند العمل مع عينات رقيقة أو شفافة.

يتم تنفيذ العديد من التصحيحات والنماذج المتقدمة في برنامج تحليل وميض الليزر (LFA) لتحقيق أعلى دقة. ولتحسين الملاءمة وتحقيق أفضل النتائج، تتوفر جميع النماذج افتراضيًا مع تصحيحات النبض وخط الأساس. للمستخدم حرية إيقاف تشغيل هذه التصحيحات لإشارات القياس. بالإضافة إلى ذلك، تأخذ جميع النماذج فقدان الحرارة في الاعتبار.

التحسينات على تصحيح النبض التي تؤثر على جميع الطرازات

يلزم تصحيح النبض (عرض النبضة المحدود) في تحليل وميض الليزر لأن نبضة الليزر ليست لحظية حقًا. يشوّه هذا اللاشيئية بشكل مباشر منحنى درجة الحرارة-الزمن المستخدم لحساب الانتشار الحراري.

في أحدث إصدار من برنامج التحليل، يتيح تصحيح النبض المكرر إجراء تحليل دقيق للعينات التي تتطلب دقة زمنية استثنائية. وهذا مفيد للعينات الرقيقة عالية التوصيل أو عندما تتداخل النبضة الضوئية بشكل كبير مع الاستجابة الحرارية.

يمكن للمستخدم select من بين:

• المربع المكافئ
• مركز الجاذبية
• تصحيح النبض الأسي المزدوج

يؤثر تطبيق تصحيح النبض على ملاءمة النموذج، كما يتضح من المحاكاة للمواد ذات الانتشار الحراري العالي (انظر أدناه). تظهر أهمية التصحيح عند محاكاة أطوال نبضات مختلفة: بدون تصحيح، يتناقص الانتشار المحسوب مع النبضات الأطول، بينما يحافظ التصحيح الأسي على ثباته تقريبًا.

يسمح ذلك بتحديد الانتشار الحراري بسرعة بغض النظر عن طول النبضة.

أهمية تصحيح النبض

تصبح أهمية تصحيح النبض أكثر وضوحًا عند جمع أطوال النبضات المختلفة كما هو موضح أدناه.

بالنسبة للبيانات غير المصححة، تنخفض الانتشارية الحرارية المحسوبة مع زيادة طول النبضة. ومع ذلك، عند تطبيق تصحيح النبض الأسي، تظل الانتشارية ثابتة تقريبًا على نطاق أطوال النبضات المحاكاة. يمكّن هذا التصحيح أي مستخدم من تقييم الانتشار الحقيقي للعينات بسرعة.