闪光法测定不良导体热导率实验的研究及改进 2002.pdf

物理实验　第 22 卷　第 12 期 3 闪光法测定不良导体热导率实验的研究与改进 赵　军　邓　毅　段家忄氏 (北京大学物理系 北京 100871) 　　摘　要: 分析了“用闪光法测定不良导体热导率实验”中脉冲尖峰产生的原因, 并在实验装置和数据处理方面 设计了减小和消除脉冲干扰的方法 关键词: 闪光法; 热导率; 脉冲尖峰; 屏蔽; 数据拟合 中图分类号: O 551. 3　　　文献标识码:A 　　　文章编号:(2002) Research and im provem en t on exper im en t for m easur ing thermal conductiv ity of poor conductor by f lash m ethod 　 　 ZHAO Jun D EN G Y i DU AN J ia qi ( , , , 100871) D epartm en t of Physics Pek ing U n iversity Beijing Abstract: T he paper analyzes the reason s of p roducing pu lse sp ike in the experim en t of m ea su ring therm al conductivity of poo r conducto r by flash m ethod. T he experim en tal apparatu s and data acqu isition m ethod are designed in o rder to reduce and elim inate the distu rbance of pu lse . sp ike Key words: flash m ethod; therm al conductivity; pu lse sp ike; sh ield; data fitting 对实验的影响, 使用一个与样品温度采样装置 1　引　言 相同的温度传感器测量环境温度, 以达到温度 近年来, 随着测量技术的进步, 非稳态法测 补偿的作用, 并将它置于光学架上的“对比盒” 不良导体热导率因测量时间短等一系列优点在 中 实验装置示意图见图 1 对样品和环境的采 科研和生产中已经得到了广泛应用, 但在国内 样值求差即得到实际的样品温升 氙灯加热原 大学物理实验中还不多见 北京大学物理系根 理见图 2 据非稳态法中的闪光法原理设计和开发了“用 闪光法测定不良导体热导率”实验[ 1 ] 该实验结 合了热学、光学、电子学实验的有关知识, 并使 用计算机控制采集数据, 是一个综合性很强的 实验 实验的基本思路是: 对薄圆形试样的一个 表面用脉冲光源加热, 根据另一表面温度随时 图 1　实验装置示意图 间变化的关系, 确定热扩散率, 进而根据材料的 　　原有计算热导率的方法是测量达到最大温 比热容和密度得到热导率 为了消除环境温度 升值的 12 时刻 t12 , 解热传导方程, 得热导率 4 物理实验　第 22 卷　第 12 期