Inledning
Förutom en snabb datainsamling och kapabel programvara krävs det också ett flashsystem med en effektiv energikälla för att uppnå en optimal energitillförsel på kort tid. Ju mindre pulsbredden är, desto snabbare kan temperaturökningen bli. Detta innebär att den minsta möjliga provtjockleken också beror på den minsta möjliga pulsbredden. Endast blixtsystem med hög känslighet och tillräcklig pulsenergi vid en minimal pulsbredd kan mäta tunna och snabba prover med hög noggrannhet.
Testförhållanden
I figur 2 visas mätresultaten på ett tunt kopparprov med en tjocklek på endast 235 μm. LFA 467 HyperFlash® (fig. 1) med CC300-kylsystem och den mycket känsliga MCT-detektorn användes. MCT-detektorn ger det bästa signal/brusförhållandet i lågtemperaturområdet och har fördelen med en kontaktlös mätning (inget mätfel på grund av termiskt KontaktmotståndEnligt termodynamikens andra huvudsats går värmeöverföringen mellan två system alltid i riktning från högre till lägre temperaturer. Mängden värmeenergi som överförs genom värmeledning, t.ex. genom en vägg i en byggnad, påverkas av betongväggens och isoleringsskiktets värmemotstånd.kontaktmotstånd mellan sensorn och provet). Tidskonstanten på small och MCT-detektorns utmärkta svarsegenskaper jämfört med t.ex. en solid state-detektor gör det möjligt att detektera diffusionstider på mindre än 1 ms med hög noggrannhet. Detta kräver också minsta möjliga pulslängd, som kan minskas till 10 μs, och en hög datainsamlingshastighet på 2 MHz (två separata 2 MHz-kanaler för IR-detektorn och pulsdioden).
Tack vare systemelektronikens höga känslighet är det möjligt att få en tillförlitlig detektorsignal även vid en minsta pulsbredd på 10 μs. Detta kan ses i figur 3. Tidigare arbetade kommersiella blixtsystem med pulslängder på 150 μs till 1200 μs och mer. En halvtid på 100 μs, som framgår av figur 3, kunde hittills inte detekteras. Detektorkurvan (blå) och motsvarande modellanpassning (röd kurva) stämmer väl överens. Den patenterade finita pulskorrigeringen och en förbättrad 2D-beräkningsmodell baserad på Cape-Lehman användes för beräkning av den termiska diffusiviteten. I figur 2 kan man tydligt se att den maximala avvikelsen från litteraturvärdena är mindre än 3%.
Slutsats
Särskild uppmärksamhet måste ägnas åt den mycket korta varaktigheten på 1 ms, vilket tidigare inte var möjligt med kommersiella blixtsystem. En signalökning inom ~200 μs (värmediffusionstid) kan nu detekteras tack vare den mycket korta pulsbredden på 10 μs och den höga datainsamlingshastigheten på 2 MHz.