Принцип метода LFA
Лазерный метод или метод световых вспышек появился в 1961 году благодаря исследованиям Паркера и др.
При проведении измерений нижняя поверхность плоскопараллельного образца (см. рис. 1) сначала нагревается коротким импульсом энергии. Полученное изменение температуры на верхней поверхности образца затем измеряется с помощью инфракрасного детектора. Типичный ход сигналов представлен на рис. 2 (красная кривая). Чем выше теплопроводность образца, тем круче возрастание сигнала.
a: Термическая диффузия
ρ: Плотность
Удельная теплоемкость (cp)Теплоемкость - это специфическая для каждого материала физическая величина, определяемая количеством тепла, подведенного к образцу, деленным на полученное повышение температуры. Удельная теплоемкость относится к единице массы образца.cp: Удельная теплоемкость
λ: Теплопроводность
T: Температура
Используя половинное время (t1/2, значение времени на половине высоты сигнала) и толщину образца (d), можно рассчитать теплопроводность(a) и, наконец, теплопроводность (λ) по формуле, приведенной на рисунке 2. Кроме того, по высоте сигнала (ΔTmax) можно определить удельную теплоту (Удельная теплоемкость (cp)Теплоемкость - это специфическая для каждого материала физическая величина, определяемая количеством тепла, подведенного к образцу, деленным на полученное повышение температуры. Удельная теплоемкость относится к единице массы образца.cp) твердых тел по сравнению с высотой сигнала эталонного материала.
Исследования LFA обычно занимают гораздо меньше времени, чем измерения теплопроводности с помощью GHP (Guarded Hot Plate) или HFM (Heat Flow Meter).