Modèles avancés nécessaires pour l'analyse de l'éclair laser
Pour l'analyse de l'éclair laser, des modèles avancés sont nécessaires car les expériences réelles ne répondent jamais aux hypothèses idéales intégrées dans le modèle de base de Parker. Par conséquent, les données non corrigées fournissent des valeurs incorrectes pour la Diffusivité thermiqueLa diffusivité thermique (a avec l'unité mm2/s) est une propriété propre au matériau qui permet de caractériser la conduction thermique instable. Cette valeur décrit la rapidité avec laquelle un matériau réagit à un changement de température.diffusivité thermique et la conductivité dérivée/chaleur spécifique.
L'évaluation Parker ( classic ) repose sur les hypothèses suivantes :
- Conditions parfaitement adiabatiques (aucune perte de chaleur dans l'environnement).
- Entrée d'énergie instantanée et uniforme dans l'espace au niveau de la face avant ;
- Flux de chaleur unidimensionnel à travers un échantillon homogène et opaque avec un revêtement de surface parfait.
Sous ces hypothèses, la relation simple α = 0,1388 d2/t1/2 (épaisseur d, temps de demi-élévation t1/2) est valide.
Dans la pratique, aucune de ces hypothèses n'est strictement vraie, en particulier à des températures plus élevées ou lorsque l'on travaille avec des échantillons minces ou translucides.
Plusieurs corrections et modèles avancés sont mis en œuvre dans le logiciel pour l'analyse flash laser (LFA) afin d'obtenir la plus grande précision possible. Pour améliorer l'ajustement et obtenir les meilleurs résultats, tous les modèles sont disponibles par défaut avec des corrections d'impulsion et de ligne de base. L'utilisateur est libre de désactiver ces corrections pour les signaux de mesure. En outre, tous les modèles prennent en compte la perte de chaleur.
Améliorations de la correction des impulsions qui concernent tous les modèles
La correction de l'impulsion (largeur d'impulsion finie) est nécessaire dans l'analyse de l'éclair laser car l'impulsion laser n'est pas réellement instantanée. Cette non-idéalité fausse directement la courbe temps-température utilisée pour calculer la Diffusivité thermiqueLa diffusivité thermique (a avec l'unité mm2/s) est une propriété propre au matériau qui permet de caractériser la conduction thermique instable. Cette valeur décrit la rapidité avec laquelle un matériau réagit à un changement de température.diffusivité thermique.
Dans la dernière version du logiciel d'analyse, une correction affinée de l'impulsion permet une analyse précise des échantillons nécessitant une résolution temporelle exceptionnelle. Ceci est avantageux pour les échantillons minces et hautement conducteurs ou lorsque l'impulsion lumineuse chevauche de manière significative la réponse thermique.
L'utilisateur peut select parmi :
- Carré équivalent
- Centre de gravité
- Correction d'impulsion exponentielle double
L'application de la correction d'impulsion influence l'ajustement du modèle, comme le démontrent les simulations de matériaux à forte Diffusivité thermiqueLa diffusivité thermique (a avec l'unité mm2/s) est une propriété propre au matériau qui permet de caractériser la conduction thermique instable. Cette valeur décrit la rapidité avec laquelle un matériau réagit à un changement de température.diffusivité thermique (voir ci-dessous). La pertinence de la correction apparaît lors de la simulation de différentes longueurs d'impulsion : sans correction, la diffusivité calculée diminue avec des impulsions plus longues, tandis que la correction exponentielle la maintient presque constante.
Cela permet de déterminer rapidement la Diffusivité thermiqueLa diffusivité thermique (a avec l'unité mm2/s) est une propriété propre au matériau qui permet de caractériser la conduction thermique instable. Cette valeur décrit la rapidité avec laquelle un matériau réagit à un changement de température.diffusivité thermique, quelle que soit la longueur de l'impulsion.
L'importance de la correction d'impulsion
L'importance de la correction de l'impulsion devient plus évidente lorsque l'on additionne différentes longueurs d'impulsion, comme indiqué ci-dessous.
Pour les données non corrigées, la Diffusivité thermiqueLa diffusivité thermique (a avec l'unité mm2/s) est une propriété propre au matériau qui permet de caractériser la conduction thermique instable. Cette valeur décrit la rapidité avec laquelle un matériau réagit à un changement de température.diffusivité thermique calculée diminue avec l'augmentation de la longueur d'impulsion. Cependant, lorsqu'une correction exponentielle des impulsions est appliquée, la diffusivité reste pratiquement constante sur toute la gamme simulée de longueurs d'impulsions. Cette correction permet à tout utilisateur d'évaluer rapidement les diffusivités réelles des échantillons.
