Introdução
Além da aquisição rápida de dados e de um software capaz, também é necessário ter um sistema de flash com uma fonte de energia eficiente para atingir uma entrada de energia ideal em um curto espaço de tempo. smallQuanto maior a largura do pulso, mais rápido será o aumento da temperatura. Isso significa que a espessura mínima possível da amostra também depende da largura mínima possível do pulso. Somente os sistemas de flash com alta sensibilidade e energia de pulso suficiente em uma largura de pulso mínima podem medir amostras finas e rápidas com alta precisão.
Condições de teste
A Figura 2 mostra os resultados da medição em uma amostra fina de cobre com uma espessura de apenas 235 μm. Foram usados o LFA 467 HyperFlash® (figura 1) com o sistema de resfriamento CC300 e o detector MCT altamente sensível. O detector MCT garante a melhor relação sinal-ruído na faixa de baixa temperatura e apresenta a vantagem de uma medição sem contato (sem erro de medição devido à Resistência de contatoDe acordo com a segunda lei da termodinâmica, a transferência de calor entre dois sistemas sempre se move na direção das temperaturas mais altas para as mais baixas. A quantidade de energia térmica transferida por condução de calor, por exemplo, através de uma parede de um edifício, é influenciada pelas resistências térmicas da parede de concreto e da camada de isolamento.resistência de contato térmico entre o sensor e a amostra). A constante de tempo small e as características de resposta de excelência do detector de MCT em comparação, por exemplo, com um detector de estado sólido, permitem a detecção de tempos de difusão inferiores a 1 ms com alta precisão. Isso requer também comprimentos de pulso de smallest que podem ser reduzidos a 10 μs e uma alta velocidade de aquisição de dados de 2 MHz (dois canais separados de 2 MHz para o detector IR e o diodo de pulso).
Graças à alta sensibilidade dos componentes eletrônicos do sistema, é possível obter um sinal de detector confiável também com uma largura de pulso mínima de 10 μs. Isso pode ser visto na figura 3. No passado, os sistemas de flash comerciais trabalhavam com comprimentos de pulso de 150 μs a 1200 μs ou mais. Um tempo médio de 100 μs, como pode ser visto na figura 3, não podia ser detectado até o momento. A curva do detector (azul) e o ajuste do modelo correspondente (curva vermelha) estão de acordo. A correção de pulso finito patenteada e um modelo de cálculo bidimensional aprimorado com base em Cape-Lehman foram usados para o cálculo da Difusividade térmicaA difusividade térmica (a com a unidade mm2/s) é uma propriedade específica do material para caracterizar a condução de calor instável. Esse valor descreve a rapidez com que um material reage a uma mudança de temperatura.difusividade térmica. Na figura 2, pode-se ver claramente que o desvio máximo dos valores da literatura é inferior a 3%.
Conclusão
Deve-se dar atenção especial à duração muito curta de 1 ms, que não era possível com os sistemas de flash comerciais no passado. Um aumento de sinal dentro de aproximadamente 200 μs (tempo de difusão de calor) pode agora ser detectado graças à largura de pulso muito curta de 10 μs e à alta velocidade de aquisição de dados de 2 MHz.