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原文传递一种光学材料热扩散系数的测量方法

专利名称：	一种光学材料热扩散系数的测量方法
摘要：	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。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	中国科学院上海光学精密机械研究所
发明人：	李大伟;李笑玲;胡晨璐;刘晓凤;赵元安;邵建达
专利状态：	有效
申请日期：	2021-11-12T00:00:00+0800
发布日期：	2022-03-01T00:00:00+0800
申请号：	CN202111342499.0
公开号：	CN114113207A
代理机构：	上海恒慧知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：	张宁展
分类号：	G01N25/20;G;G01;G01N;G01N25;G01N25/20
申请人地址：	201800 上海市嘉定区清河路390号
主权项：	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向的温度曲线图，进而获取从待测样品中心温升峰值到降至温升幅度的1/e处的径向距离，即热扩散长度l0； S3.连续激光器(12)继续辐照待测样品i倍的Δt时间后，i依次取1、2、3、4……N，每到一个(t+iΔt)时刻，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)每一次采集到的二维温度场分布图进行记录和分析，提取(t+iΔt)时刻待测样品表面中心向外沿径向的温度曲线图，进而获取从待测样品中心温升峰值到降至温升幅度的1/e处的径向距离，即热扩散长度li，其中N≥1； S4.计算出待测样品的热扩散系数αi，公式如下： 2.根据权利要求1所述的光学材料热扩散系数的测量方法，其特征在于，N为5，并可对αi值求平均值提高待测样品的热扩散系数值的准确度。
所属类别：	发明专利