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).