JPS5852554A - 熱拡散率測定法 - Google Patents
熱拡散率測定法Info
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- JPS5852554A JPS5852554A JP14964581A JP14964581A JPS5852554A JP S5852554 A JPS5852554 A JP S5852554A JP 14964581 A JP14964581 A JP 14964581A JP 14964581 A JP14964581 A JP 14964581A JP S5852554 A JPS5852554 A JP S5852554A
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- thickness
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- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
- G01N25/18—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating thermal conductivity
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
円板状の試料の一方の面に例えばレーザ光のような輻射
線を１間的に照射して他方の面の温度上昇を観測し、そ
の温度が最高値の例えば２分の１に達するまでの時間に
よって熱拡散率を測定することができる。このようなフ
ラッシュ法による熱拡散率の測定におψでは、試料面の
各部に均一な強度をもって７ラツシユ光を入射さ４なけ
ればならな−０しかし均一な強度のフラッシュ光を得る
ことは事実上不可能であって・試料の厚さを大きくする
とこれによる誤差が増大することが知られていた。かつ
入射光の不均一に対しては適当な補正手段がないために
従来は試料の厚さをその半径の数分の１程度に選定して
いた。しかし熱拡散率は試料の厚さの２栄と前述の時間
との比によって定まるが、厚さを小さくすると、この厚
さおよび時間の精密な測定が何れも困ＩＩＩになる。こ
のため従来は熱拡散率を精密に測定し得ない欠点があっ
た。本発明は、試料の厚みをある程度以上太きくするこ
とによってＳフラッシュ光に強度分布がある場合でも、
これによる誤差が生じないことを見出し、この原理を利
用して上述の欠点を除去したものである。
線を１間的に照射して他方の面の温度上昇を観測し、そ
の温度が最高値の例えば２分の１に達するまでの時間に
よって熱拡散率を測定することができる。このようなフ
ラッシュ法による熱拡散率の測定におψでは、試料面の
各部に均一な強度をもって７ラツシユ光を入射さ４なけ
ればならな−０しかし均一な強度のフラッシュ光を得る
ことは事実上不可能であって・試料の厚さを大きくする
とこれによる誤差が増大することが知られていた。かつ
入射光の不均一に対しては適当な補正手段がないために
従来は試料の厚さをその半径の数分の１程度に選定して
いた。しかし熱拡散率は試料の厚さの２栄と前述の時間
との比によって定まるが、厚さを小さくすると、この厚
さおよび時間の精密な測定が何れも困ＩＩＩになる。こ
のため従来は熱拡散率を精密に測定し得ない欠点があっ
た。本発明は、試料の厚みをある程度以上太きくするこ
とによってＳフラッシュ光に強度分布がある場合でも、
これによる誤差が生じないことを見出し、この原理を利
用して上述の欠点を除去したものである。
第１図のように半径がａ、厚さがｌの円筒状をなした試
料１の一方の端面にこの面より小さいアパーチャ２を対
設して、そのアパーチャを通ったレーザ光３を上記試料
面ｖｃ瞬間的に照射し、反対側の面に添着した熱電対接
点４でその温Ｌ’ｔを観測する◎このようにして観測さ
れた温度りの最高値を＃諺、レーザ光を照射した時点か
らの時間を１１１／ａをり、また試料の熱拡散率をａと
するときｚｌを１．とすると、 が成立する。この強度分布ＩＩ（ｒ）の具体的な形とし
てｒが０から１．の間では、 ｙ（ｒ）−１−−ｌｒ”十、８ｒ ０６４１０．（
３）ま危ｒ・かも試料の半径ａまでの間てｔまｙ（Ｑ−
０・・・・・・（り であると仮定すると、前記Ｇｊを計算することができる
。しかし、更に単純でかつ極端な場合として（３）式の
ψ、、デ２を共にＯとすると、２＜ｒ＞は第２図のよう
なシルクハツト彫の曲線５となって、Ｇイー（２α／、
、、＠、。）Ｊｌ （ｐ６ ｒ、乙） 山・・（５）が
成立する。またデ、がＯで、ｒ、は１Ｘに痔しいものと
すると、ｙ（ｒ）は第３図のようなパラボラ形の曲線６
となって、 が得られる。なお通常は上記曲線５と６の中間の形とな
る。
料１の一方の端面にこの面より小さいアパーチャ２を対
設して、そのアパーチャを通ったレーザ光３を上記試料
面ｖｃ瞬間的に照射し、反対側の面に添着した熱電対接
点４でその温Ｌ’ｔを観測する◎このようにして観測さ
れた温度りの最高値を＃諺、レーザ光を照射した時点か
らの時間を１１１／ａをり、また試料の熱拡散率をａと
するときｚｌを１．とすると、 が成立する。この強度分布ＩＩ（ｒ）の具体的な形とし
てｒが０から１．の間では、 ｙ（ｒ）−１−−ｌｒ”十、８ｒ ０６４１０．（
３）ま危ｒ・かも試料の半径ａまでの間てｔまｙ（Ｑ−
０・・・・・・（り であると仮定すると、前記Ｇｊを計算することができる
。しかし、更に単純でかつ極端な場合として（３）式の
ψ、、デ２を共にＯとすると、２＜ｒ＞は第２図のよう
なシルクハツト彫の曲線５となって、Ｇイー（２α／、
、、＠、。）Ｊｌ （ｐ６ ｒ、乙） 山・・（５）が
成立する。またデ、がＯで、ｒ、は１Ｘに痔しいものと
すると、ｙ（ｒ）は第３図のようなパラボラ形の曲線６
となって、 が得られる。なお通常は上記曲線５と６の中間の形とな
る。
上述のように試料を照射する輻射線に強度分布試料の熱
拡散率崗を ３ とおくことができる。この係数に、は輻射線の強度分布
１（ｒ）がわかれば試料の厚さｌと半径ａの比、すなわ
ちＬのみの関数として与えられる。第４図はｙｃｒ）を
第２図のようなシルクハツト形曲線とし１、、／をパラ
メータとしてＬとに６の関係を計算した曲線であり、ま
た第５Ｍは！ （ｒ）を第３図のようなパラボラ形曲線
とし、ψ１ａをパラメータとして算出した曲線である。
拡散率崗を ３ とおくことができる。この係数に、は輻射線の強度分布
１（ｒ）がわかれば試料の厚さｌと半径ａの比、すなわ
ちＬのみの関数として与えられる。第４図はｙｃｒ）を
第２図のようなシルクハツト形曲線とし１、、／をパラ
メータとしてＬとに６の関係を計算した曲線であり、ま
た第５Ｍは！ （ｒ）を第３図のようなパラボラ形曲線
とし、ψ１ａをパラメータとして算出した曲線である。
このようにＬが充分小さい場合、従って試料の半径ａを
一定とすると、厚さｌがこれに比較して充分小さい場合
は照射光の強度分布に関係なく係数に、が一定の値ｏ、
１３ａａとなり、かつ強度分布が無い場合、すなわち
第４図におけるｆＶａｗｘｌ、あるいは第５図のψ工が
０の場合も上記一定値を保持する。これに対して照射光
に強度分布があると、試料の厚さｌの増大と共に係数Ｋ
がデＩｇに関係するから、前記（ワ）式による熱拡散率
ｑの測定が不可能になる。しかし上記第４図、第５＠か
ら明らかなようにＬを１，５程度以上に選定すると、係
数に、の値が再び照射光の強度分布に無関係な０．１３
８８の値を保持する◎ 従って本発明は試料の厚さｌと半径αとの比りを１．５
程度以上に選定することによって係数に、が照射光の強
度分布に依存しないようにしたもので、このため熱拡散
率１・を正ａに測定することができる。かつ試料の輻射
線を照射しなり面の温度が均一になるから、熱電対の添
着位置による１差の発生も防止される。また試料の厚さ
ｌが大き−から、その測定を精密に行い得ると共に時間
ｊ−も大きくなってその測定を精密に行うこともできる
。従って前記（））式による熱拡散率の測定精度が向上
する。かつ試料の内部における材質の不均一による影響
も少なくなる峯の効果がある。なお試料の厚さを大きく
すると、側面から入射する輻射線によって妨害を受ける
が、第１図に示し念ようにアパーチャ２を設けて試料の
側面に輻射線が入射しないようにすることができる。
一定とすると、厚さｌがこれに比較して充分小さい場合
は照射光の強度分布に関係なく係数に、が一定の値ｏ、
１３ａａとなり、かつ強度分布が無い場合、すなわち
第４図におけるｆＶａｗｘｌ、あるいは第５図のψ工が
０の場合も上記一定値を保持する。これに対して照射光
に強度分布があると、試料の厚さｌの増大と共に係数Ｋ
がデＩｇに関係するから、前記（ワ）式による熱拡散率
ｑの測定が不可能になる。しかし上記第４図、第５＠か
ら明らかなようにＬを１，５程度以上に選定すると、係
数に、の値が再び照射光の強度分布に無関係な０．１３
８８の値を保持する◎ 従って本発明は試料の厚さｌと半径αとの比りを１．５
程度以上に選定することによって係数に、が照射光の強
度分布に依存しないようにしたもので、このため熱拡散
率１・を正ａに測定することができる。かつ試料の輻射
線を照射しなり面の温度が均一になるから、熱電対の添
着位置による１差の発生も防止される。また試料の厚さ
ｌが大き−から、その測定を精密に行い得ると共に時間
ｊ−も大きくなってその測定を精密に行うこともできる
。従って前記（））式による熱拡散率の測定精度が向上
する。かつ試料の内部における材質の不均一による影響
も少なくなる峯の効果がある。なお試料の厚さを大きく
すると、側面から入射する輻射線によって妨害を受ける
が、第１図に示し念ようにアパーチャ２を設けて試料の
側面に輻射線が入射しないようにすることができる。
第１図は本発明の方法を実施する装置の構成を示した図
、第２図、第３図は試料に照射する輻射線の強度分布を
示した曲線、第４図、第Ｂ図は試料の厚さによる係数に
、Ｉの変化を、示した曲線である。 なお図において、ｌけ試料、２はアパーチャ、３社輻射
線、４け熱電対接点である。 特許出願人 理学電機株式会社 ７ −
、第２図、第３図は試料に照射する輻射線の強度分布を
示した曲線、第４図、第Ｂ図は試料の厚さによる係数に
、Ｉの変化を、示した曲線である。 なお図において、ｌけ試料、２はアパーチャ、３社輻射
線、４け熱電対接点である。 特許出願人 理学電機株式会社 ７ −
Claims (1)
- （１）厚さが半径の１．５倍程度より大を一円筒状試料
の一方の面に輻射線を厨間的に照射して他方の面の温度
上昇を観測し、上記輻射線の照射時点から上記濃度上昇
がその最高値に対して一定の割合となるまでの時間によ
り前記試料の熱拡散率を求めることを特徴とする熱拡散
率測定法 （Ｂ）円筒状試料の一方の面にその面より小さいアパー
チャを対設し、上記アパーチャを通して輻射線を照射す
ることにより試料の側面に上記輻射線が入射することを
防止した特許請求の範囲第（１）項の熱拡散率測定法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14964581A JPS5852554A (ja) | 1981-09-24 | 1981-09-24 | 熱拡散率測定法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14964581A JPS5852554A (ja) | 1981-09-24 | 1981-09-24 | 熱拡散率測定法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5852554A true JPS5852554A (ja) | 1983-03-28 |
Family
ID=15479746
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14964581A Pending JPS5852554A (ja) | 1981-09-24 | 1981-09-24 | 熱拡散率測定法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5852554A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6258146A (ja) * | 1985-08-30 | 1987-03-13 | Shinku Riko Kk | 熱拡散率測定法 |
-
1981
- 1981-09-24 JP JP14964581A patent/JPS5852554A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6258146A (ja) * | 1985-08-30 | 1987-03-13 | Shinku Riko Kk | 熱拡散率測定法 |
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