Εισαγωγή
Μαζί με μια γρήγορη απόκτηση δεδομένων και ένα ικανό λογισμικό, είναι επίσης απαραίτητο να υπάρχει ένα σύστημα flash με μια αποτελεσματική πηγή ενέργειας για να επιτευχθεί η βέλτιστη εισαγωγή ενέργειας σε σύντομο χρονικό διάστημα. Όσο smaller το πλάτος του παλμού, τόσο ταχύτερη μπορεί να είναι η αύξηση της θερμοκρασίας. Αυτό σημαίνει ότι το ελάχιστο δυνατό πάχος του δείγματος εξαρτάται επίσης από το ελάχιστο δυνατό πλάτος παλμού. Μόνο συστήματα φλας με υψηλή ευαισθησία και επαρκή ενέργεια παλμού σε ελάχιστο πλάτος παλμού μπορούν να μετρήσουν λεπτά και γρήγορα δείγματα με υψηλή ακρίβεια.
Συνθήκες δοκιμής
Το Σχήμα 2 απεικονίζει τα αποτελέσματα των μετρήσεων σε ένα λεπτό δείγμα χαλκού με πάχος μόλις 235 μm. Χρησιμοποιήθηκε το LFA 467 HyperFlash® (σχήμα 1) με σύστημα ψύξης CC300 και ο εξαιρετικά ευαίσθητος ανιχνευτής MCT. Ο ανιχνευτής MCT εξασφαλίζει τον καλύτερο λόγο σήματος προς θόρυβο στην περιοχή χαμηλών θερμοκρασιών και διαθέτει το πλεονέκτημα της μέτρησης χωρίς επαφή (δεν υπάρχει σφάλμα μέτρησης λόγω της θερμικής αντίστασης επαφής μεταξύ του αισθητήρα και του δείγματος). Η σταθερά χρόνου small και τα χαρακτηριστικά απόκρισης αριστείας του ανιχνευτή MCT σε σύγκριση, π.χ., με έναν ανιχνευτή στερεάς κατάστασης επιτρέπουν την ανίχνευση χρόνων διάχυσης μικρότερων του 1 ms με υψηλή ακρίβεια. Αυτό απαιτεί επίσης smallest μήκη παλμών που μπορούν να μειωθούν στα 10 μs και υψηλή ταχύτητα συλλογής δεδομένων 2 MHz (δύο ξεχωριστά κανάλια 2 MHz για τον ανιχνευτή IR και τη δίοδο παλμών).
Χάρη στην υψηλή ευαισθησία των ηλεκτρονικών του συστήματος, είναι δυνατή η λήψη αξιόπιστου σήματος ανιχνευτή και με ελάχιστο πλάτος παλμού 10 μs. Αυτό φαίνεται στο σχήμα 3. Στο παρελθόν, τα εμπορικά συστήματα φλας λειτουργούσαν με μήκη παλμών από 150 μs έως 1200 μs και άνω. Ένα χρονικό διάστημα μισού παλμού 100 μs, όπως φαίνεται στο σχήμα 3, δεν μπορούσε να ανιχνευθεί μέχρι σήμερα. Η καμπύλη του ανιχνευτή (μπλε) και η αντίστοιχη προσαρμογή του μοντέλου (κόκκινη καμπύλη) βρίσκονται σε καλή συμφωνία. Για τον υπολογισμό της θερμικής διαχυτότητας χρησιμοποιήθηκε η κατοχυρωμένη με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας διόρθωση πεπερασμένου παλμού και ένα βελτιωμένο δισδιάστατο μοντέλο υπολογισμού βάσει του Cape-Lehman. Στο σχήμα 2, φαίνεται σαφώς ότι η μέγιστη απόκλιση από τις βιβλιογραφικές τιμές είναι μικρότερη από 3%.
Συμπέρασμα
Ιδιαίτερη προσοχή πρέπει να δοθεί στην πολύ μικρή διάρκεια του 1 ms, η οποία δεν ήταν δυνατή με τα εμπορικά συστήματα φλας στο παρελθόν. Μια αύξηση του σήματος μέσα σε ~200 μs (χρόνος διάχυσης θερμότητας) μπορεί τώρα να ανιχνευθεί χάρη στο πολύ μικρό πλάτος παλμού των 10 μs και την υψηλή ταχύτητα συλλογής δεδομένων των 2 MHz.