Principe van de LFA-methode

De laser- of lichtflitsmethode stamt uit studies van Parker et al. in 1961.

Bij het uitvoeren van een meting wordt het onderste oppervlak van een vlak parallel monster (zie fig. 1) eerst verwarmd door een korte energiepuls. De resulterende temperatuurverandering aan de bovenkant van het monster wordt dan gemeten met een infrarooddetector. Het typische verloop van de signalen wordt weergegeven in figuur 2 (rode curve). Hoe hoger de Thermische diffusieThermische diffusie (a met de eenheid mm2/s) is een materiaalspecifieke eigenschap voor het karakteriseren van onstabiele warmtegeleiding. Deze waarde beschrijft hoe snel een materiaal reageert op een verandering in temperatuur.thermische diffusie van het monster, hoe steiler de signaaltoename.

a: Thermische diffusieThermische diffusie (a met de eenheid mm2/s) is een materiaalspecifieke eigenschap voor het karakteriseren van onstabiele warmtegeleiding. Deze waarde beschrijft hoe snel een materiaal reageert op een verandering in temperatuur.Thermische diffusie
ρ: DichtheidDe massadichtheid wordt gedefinieerd als de verhouding tussen massa en volume. Dichtheid
_{Specifieke warmtecapaciteit (cp)Warmtecapaciteit is een materiaalspecifieke fysische grootheid, bepaald door de hoeveelheid warmte die aan een proefstuk wordt toegevoerd, gedeeld door de resulterende temperatuurstijging. De specifieke warmtecapaciteit is gerelateerd aan een massa-eenheid van het proefstuk.cp}: Specifieke warmtecapaciteit (cp)Warmtecapaciteit is een materiaalspecifieke fysische grootheid, bepaald door de hoeveelheid warmte die aan een proefstuk wordt toegevoerd, gedeeld door de resulterende temperatuurstijging. De specifieke warmtecapaciteit is gerelateerd aan een massa-eenheid van het proefstuk.Specifieke warmtecapaciteit
λ: Thermische geleidbaarheidThermische geleidbaarheid (λ met de eenheid W/(m-K)) beschrijft het transport van energie - in de vorm van warmte - door een massa-lichaam als gevolg van een temperatuurgradiënt (zie fig. 1). Volgens de tweede wet van de thermodynamica stroomt warmte altijd in de richting van de lagere temperatuur.Thermische geleidbaarheid
T: Temperatuur

Met behulp van de halveringstijd (_t1/2, tijdwaarde op halve signaalhoogte) en monsterdikte (d) kan de Thermische diffusieThermische diffusie (a met de eenheid mm2/s) is een materiaalspecifieke eigenschap voor het karakteriseren van onstabiele warmtegeleiding. Deze waarde beschrijft hoe snel een materiaal reageert op een verandering in temperatuur.thermische diffusie(a) en uiteindelijk de Thermische geleidbaarheidThermische geleidbaarheid (λ met de eenheid W/(m-K)) beschrijft het transport van energie - in de vorm van warmte - door een massa-lichaam als gevolg van een temperatuurgradiënt (zie fig. 1). Volgens de tweede wet van de thermodynamica stroomt warmte altijd in de richting van de lagere temperatuur.thermische geleidbaarheid (λ) worden berekend met de formule in figuur 2. Verder kan de soortelijke warmte (_{Specifieke warmtecapaciteit (cp)Warmtecapaciteit is een materiaalspecifieke fysische grootheid, bepaald door de hoeveelheid warmte die aan een proefstuk wordt toegevoerd, gedeeld door de resulterende temperatuurstijging. De specifieke warmtecapaciteit is gerelateerd aan een massa-eenheid van het proefstuk.cp}) van vaste stoffen worden bepaald aan de hand van de signaalhoogte (_ΔTmax) in vergelijking met de signaalhoogte van een referentiemateriaal.

LFA-onderzoeken nemen over het algemeen veel minder tijd in beslag dan warmtegeleidingsmetingen met behulp van GHP (Guarded Hot Plate) of HFM (Heat Flow Meter).