Pendahuluan
Bersamaan dengan akuisisi data yang cepat dan perangkat lunak yang mumpuni, juga diperlukan sistem lampu kilat dengan sumber energi yang efisien untuk mencapai input energi yang optimal dalam waktu singkat. Semakin kecil lebar pulsa, semakin cepat kenaikan suhu. Hal ini berarti, ketebalan sampel minimum yang memungkinkan, juga bergantung pada lebar pulsa minimum yang memungkinkan. Hanya sistem flash dengan sensitivitas tinggi dan energi pulsa yang mencukupi pada lebar pulsa minimum yang dapat mengukur sampel yang tipis dan cepat dengan akurasi tinggi.
Kondisi Pengujian
Gambar 2 menggambarkan hasil pengukuran pada sampel tembaga tipis dengan ketebalan hanya 235 μm. LFA 467 HyperFlash® (gambar 1) dengan sistem pendingin CC300 dan detektor MCT yang sangat sensitif digunakan. Detektor MCT memastikan rasio signal-to-noise terbaik dalam rentang suhu rendah dan memiliki keunggulan pengukuran tanpa kontak (tidak ada kesalahan pengukuran karena Resistensi KontakMenurut hukum termodinamika kedua, perpindahan panas antara dua sistem selalu bergerak ke arah yang lebih tinggi ke suhu yang lebih rendah. Jumlah energi panas yang ditransfer melalui konduksi panas, misalnya, melalui dinding bangunan, dipengaruhi oleh resistensi termal dari dinding beton dan lapisan insulasi. resistensi kontak termal antara sensor dan sampel). Konstanta waktu small dan karakteristik respons yang sangat baik dari detektor MCT dibandingkan dengan, misalnya, detektor solid-state memungkinkan pendeteksian waktu difusi kurang dari 1 ms dengan akurasi tinggi. Hal ini juga memerlukan panjang pulsa terkecil yang dapat dikurangi hingga 10 μs dan kecepatan akuisisi data yang tinggi yaitu 2 MHz (dua saluran 2-MHz yang terpisah untuk detektor IR dan dioda pulsa).
Berkat sensitivitas tinggi dari sistem elektronik, dimungkinkan untuk mendapatkan sinyal detektor yang dapat diandalkan juga pada lebar pulsa minimum 10 μs. Hal ini bisa dilihat dalam gambar 3. Di waktu lalu, sistem lampu kilat komersial bekerja dengan panjang pulsa 150 μs hingga 1200 μs, bahkan lebih. Paruh waktu 100 μs, seperti yang dapat dilihat dalam gambar 3, sejauh ini tidak dapat dideteksi. Kurva detektor (biru) dan kecocokan model yang sesuai (kurva merah) memiliki kesesuaian yang baik. Koreksi pulsa hingga yang telah dipatenkan dan model perhitungan 2-D yang lebih baik berdasarkan Cape-Lehman digunakan untuk menghitung Difusivitas TermalDifusivitas termal (a dengan satuan mm2 /s) adalah properti khusus material untuk mengkarakterisasi konduksi panas yang tidak stabil. Nilai ini menggambarkan seberapa cepat suatu bahan bereaksi terhadap perubahan suhu.difusivitas termal. Pada gambar 2, dapat dilihat dengan jelas bahwa deviasi maksimum dari nilai literatur kurang dari 3%.
Kesimpulan
Perhatian khusus harus dicurahkan pada durasi yang sangat singkat, 1 ms, yang dulu tidak mungkin dilakukan dengan sistem lampu kilat komersial. Peningkatan sinyal dalam ~200 μs (waktu difusi panas) sekarang dapat dideteksi berkat lebar pulsa yang sangat pendek, 10 μs dan kecepatan akuisisi data yang tinggi, yaitu 2 MHz.