Avancerede modeller er nødvendige for laserblitzanalyse
Til analyse af laserblitz er der brug for avancerede modeller, fordi virkelige eksperimenter aldrig opfylder de ideelle antagelser, der er indbygget i den grundlæggende Parker-model. Derfor giver ukorrigerede data forkerte værdier for Termisk diffusivitetTermisk diffusivitet (a med enheden mm2/s) er en materialespecifik egenskab til karakterisering af ustabil varmeledning. Denne værdi beskriver, hvor hurtigt et materiale reagerer på en temperaturændring.termisk diffusivitet og afledt ledningsevne/specifik varme.
classic Parker-evalueringen forudsætter følgende:
- Perfekt adiabatiske forhold (intet varmetab til omgivelserne).
- Øjeblikkelig, rumlig ensartet energitilførsel på forsiden;
- Endimensionel varmestrøm gennem en homogen, uigennemsigtig prøve med en perfekt overfladebelægning.
Under disse antagelser er den enkle relation α = 0,1388 d2/t1/2 (tykkelse d, halveringstid t1/2) gyldig.
I praksis er ingen af disse antagelser helt sande, især ikke ved højere temperaturer, eller når man arbejder med tynde eller gennemsigtige prøver.
Flere korrektioner og avancerede modeller er implementeret i softwaren til Laser Flash Analysis (LFA) for at opnå den højeste nøjagtighed. For at forbedre tilpasningen og opnå de bedste resultater er alle modeller som standard tilgængelige med puls- og basislinjekorrektioner. Brugeren kan frit slå disse korrektioner af målesignalerne fra. Desuden tager alle modeller højde for varmetab.
Forbedringer af impulskorrektion, der påvirker alle modeller
Pulskorrektion (endelig pulsbredde) er påkrævet i laserblitzanalyse, fordi laserpulsen ikke er helt øjeblikkelig. Denne ikke-idealitet forvrænger direkte den tids- og temperaturkurve, der bruges til at beregne Termisk diffusivitetTermisk diffusivitet (a med enheden mm2/s) er en materialespecifik egenskab til karakterisering af ustabil varmeledning. Denne værdi beskriver, hvor hurtigt et materiale reagerer på en temperaturændring.termisk diffusivitet.
I den seneste version af analysesoftwaren giver en raffineret pulskorrektion mulighed for præcis analyse af prøver, der kræver exceptionel tidsopløsning. Dette er en fordel for tynde, meget ledende prøver, eller når lyspulsen overlapper betydeligt med den termiske respons.
Brugeren kan select blandt:
- Ækvivalent kvadrat
- Tyngdepunktscenter
- Dobbelt eksponentiel pulskorrektion
Anvendelse af pulskorrektion påvirker modeltilpasningen, som det fremgår af simuleringer for materialer med høj Termisk diffusivitetTermisk diffusivitet (a med enheden mm2/s) er en materialespecifik egenskab til karakterisering af ustabil varmeledning. Denne værdi beskriver, hvor hurtigt et materiale reagerer på en temperaturændring.termisk diffusivitet (se nedenfor). Korrektionens relevans viser sig, når man simulerer forskellige pulslængder: Uden korrektion falder den beregnede diffusivitet med længere pulser, mens eksponentiel korrektion holder den næsten konstant.
Dette muliggør hurtig bestemmelse af Termisk diffusivitetTermisk diffusivitet (a med enheden mm2/s) er en materialespecifik egenskab til karakterisering af ustabil varmeledning. Denne værdi beskriver, hvor hurtigt et materiale reagerer på en temperaturændring.termisk diffusivitet uanset pulslængde.
Vigtigheden af pulskorrektion
Pulskorrektionens betydning bliver mere tydelig, når man summerer forskellige pulslængder som vist nedenfor.
For ukorrigerede data falder den beregnede termiske diffusivitet med stigende pulslængde. Når der anvendes en eksponentiel pulskorrektion, forbliver diffusiviteten dog næsten konstant over det simulerede interval af pulslængder. Denne korrektion gør det muligt for enhver bruger hurtigt at evaluere prøvernes reelle diffusivitet.
