Principio del metodo LFA
Il metodo del laser o del flash di luce risale agli studi di Parker et al. nel 1961.
Per effettuare una misurazione, la superficie inferiore di un campione piano-parallelo (vedi fig. 1) viene prima riscaldata da un breve impulso di energia. La variazione di temperatura risultante sulla superficie superiore del campione viene quindi misurata con un rivelatore a infrarossi. L'andamento tipico dei segnali è presentato nella figura 2 (curva rossa). Più alta è la Diffusività termicaLa diffusività termica (a con unità di misura mm2/s) è una proprietà specifica del materiale per caratterizzare la conduzione termica instabile. Questo valore descrive la velocità con cui un materiale reagisce a una variazione di temperatura.diffusività termica del campione, più ripido è l'aumento del segnale.
a: Diffusività termicaLa diffusività termica (a con unità di misura mm2/s) è una proprietà specifica del materiale per caratterizzare la conduzione termica instabile. Questo valore descrive la velocità con cui un materiale reagisce a una variazione di temperatura.Diffusività termica
ρ: Densità
Capacità termica specifica (cp)La capacità termica è una grandezza fisica specifica del materiale, determinata dalla quantità di calore fornita al campione, divisa per l'aumento di temperatura risultante. La capacità termica specifica è correlata all'unità di massa del campione.cp: Capacità termica specifica
λ: Conducibilità termica
T: Temperatura
Utilizzando il tempo di dimezzamento (t1/2, valore del tempo a metà altezza del segnale) e lo spessore del campione (d), è possibile calcolare la Diffusività termicaLa diffusività termica (a con unità di misura mm2/s) è una proprietà specifica del materiale per caratterizzare la conduzione termica instabile. Questo valore descrive la velocità con cui un materiale reagisce a una variazione di temperatura.diffusività termica(a) e infine la conducibilità termica (λ) mediante la formula riportata nella figura 2. Inoltre, è possibile calcolare il calore specifico (Capacità termica specifica (cp)La capacità termica è una grandezza fisica specifica del materiale, determinata dalla quantità di calore fornita al campione, divisa per l'aumento di temperatura risultante. La capacità termica specifica è correlata all'unità di massa del campione.cp) e la Capacità termica specifica (cp)La capacità termica è una grandezza fisica specifica del materiale, determinata dalla quantità di calore fornita al campione, divisa per l'aumento di temperatura risultante. La capacità termica specifica è correlata all'unità di massa del campione.capacità termica specifica (cp). Inoltre, il calore specifico (Capacità termica specifica (cp)La capacità termica è una grandezza fisica specifica del materiale, determinata dalla quantità di calore fornita al campione, divisa per l'aumento di temperatura risultante. La capacità termica specifica è correlata all'unità di massa del campione.cp) dei solidi può essere determinato utilizzando l'altezza del segnale (ΔTmax) rispetto all'altezza del segnale di un materiale di riferimento.
Le indagini LFA richiedono generalmente molto meno tempo rispetto alle misure di conducibilità termica effettuate con GHP (Guarded Hot Plate) o HFM (Heat Flow Meter).
