一种光学材料热扩散系数的测量方法技术

一种光学材料热扩散系数的测量方法，所用的装置包括激光控制单元，连续激光器，红外热像仪，计算机，真空腔装置和样品夹持装置；测试中使用连续激光束作为热源加热光学材料，由红外热像仪采集光学材料表面温度分布数据，由不同时间点的温度场分布计算相应热扩散长度，进一步通过热扩散长度与热扩散系数之间的关系可求解材料的热扩散系数。本发明专利技术的加热方式是非接触式，减小了接触热阻带来的影响；采用红外热成像记录温度场分布，具有瞬时性及同步性等特点，并结合热扩散长度的定义来推算热扩散系数，无需等待材料达到稳态温度分布。本发明专利技术具有高效、便捷等优点，同时直流热源以及真空环境的引入也可极大提高测量准确性。环境的引入也可极大提高测量准确性。环境的引入也可极大提高测量准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种光学材料热扩散系数的测量方法


[0001]本专利技术涉及光学材料热物性的测量方法领域，具体涉及一种光学材料热扩散系数的测量方法。

技术介绍

[0002]热扩散系数表征了材料的热量传输的能力，对预测材料在有热源情况下的温度分布情况有着重要的意义。因此其在材料、能源、建筑、航空、化工、制冷工程等领域中都有着重要的用途。多年来，其测量方法也一直是研究热点之一。
[0003]现有的热扩散系数测量技术中，按照测量方法可大致分为稳态测量方法和瞬态测量方法。稳态方法中，样品需要被均匀地加热或冷却至热稳态，再进行热物理参数测量。其优点是数学模型简单，但其测量由于所需时间长、测试环境要求高而限制其使用场合。例如在专利(授权公告号CN112305020A)中，需要将待测样品加热8小时后才能达到稳态，然后根据稳态时试样中间截面温度与下表面温度的相位差变化来求解热扩散系数，不仅耗时长，数据采集及后期数据处理也较复杂。而非稳态法因其具有快速、准确和可实现多参数测量的优势而得到更为广泛的应用。然而，目前的非稳态法在实际应用中也存在一些问题，例如目前多采用加热板本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光学材料热扩散系数的测量方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：S1.设计真空腔装置和光路：所述的真空腔装置的一侧设有相邻的第一玻璃窗口和第二玻璃窗口，所述的真空腔装置内安装有供待测样品放置的样品夹持装置，连续激光器输出的连续激光通过所述的第一玻璃窗口入射在所述的待测样品表面中心，形成光斑；红外热像仪密封固定在所述的第二玻璃窗口上，且该红外热像仪的探头部分置于所述的真空腔装置内，使所述的探头部分可以采集所述的待测样品表面温度，该红外热像仪外接计算机，所述的计算机记录并分析所述的红外热像仪采集到的温度数据；所述的连续激光器与激光控制单元相连；S2.所述的激光控制单元(11)控制所述的连续激光器(12)输出连续激光辐照待测样品一定时间t后，用所述的红外热像仪(13)采集一次此刻的待测样品表面的二维温度场分布图；所述的计算机(14)将所述的红外热像仪(13)采集到的二维温度场分布图进行记录和分析，得到t时刻待测样品表面中心向外沿径...

【专利技术属性】
技术研发人员：李大伟，李笑玲，胡晨璐，刘晓凤，赵元安，邵建达，
申请(专利权)人：中国科学院上海光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：