Introduktion
Sammen med en hurtig dataindsamling og kompetent software er det også nødvendigt at have et flashsystem med en effektiv energikilde for at nå et optimalt energitilskud inden for kort tid. Jo mindre pulsbredden er, jo hurtigere kan temperaturstigningen være. Det betyder, at den mindst mulige prøvetykkelse også afhænger af den mindst mulige pulsbredde. Kun flashsystemer med høj følsomhed og tilstrækkelig pulsenergi ved en minimal pulsbredde kan måle tynde og hurtige prøver med stor nøjagtighed.
Testbetingelser
Figur 2 viser måleresultaterne på en tynd kobberprøve med en tykkelse på kun 235 μm. LFA 467 HyperFlash® (figur 1) med CC300-kølesystem og den meget følsomme MCT-detektor blev brugt. MCT-detektoren sikrer det bedste signal/støj-forhold i lavtemperaturområdet og har fordelen ved en kontaktløs måling (ingen målefejl på grund af termisk KontaktmodstandIfølge termodynamikkens anden lov bevæger varmeoverførsel mellem to systemer sig altid i retning fra højere til lavere temperaturer. Mængden af termisk energi, der overføres ved varmeledning, f.eks. gennem en væg i en bygning, påvirkes af betonvæggens og isoleringslagets termiske modstand.kontaktmodstand mellem sensoren og prøven). Tidskonstanten på small og MCT-detektorens fremragende responsegenskaber sammenlignet med f.eks. en solid state-detektor gør det muligt at detektere diffusionstider på mindre end 1 ms med stor nøjagtighed. Dette kræver også de mindste pulslængder, som kan reduceres til 10 μs, og en høj dataindsamlingshastighed på 2 MHz (to separate 2-MHz-kanaler til IR-detektoren og pulsdioden).
Takket være systemelektronikkens høje følsomhed er det muligt at få et pålideligt detektorsignal også ved en minimal pulsbredde på 10 μs. Dette kan ses i figur 3. Tidligere arbejdede kommercielle flashsystemer med pulslængder på 150 μs til 1200 μs og mere. En halveringstid på 100 μs, som kan ses i figur 3, kunne ikke registreres indtil videre. Detektorkurven (blå) og den tilsvarende modeltilpasning (rød kurve) er i god overensstemmelse. Den patenterede finite pulskorrektion og en forbedret 2D-beregningsmodel på basis af Cape-Lehman blev brugt til beregning af den termiske diffusivitet. I figur 2 kan man tydeligt se, at den maksimale afvigelse fra litteraturværdierne er mindre end 3 %.
Konklusion
Man skal være særlig opmærksom på den meget korte varighed på 1 ms, som ikke var mulig med kommercielle flashsystemer tidligere. En signalforøgelse inden for ~200 μs (varmediffusionstid) kan nu registreres takket være den meget korte pulsbredde på 10 μs og den høje dataindsamlingshastighed på 2 MHz.