脉冲激光热反射法薄膜导热仪

脉冲激光热反射法薄膜导热仪
NanoTR / PicoTR热反射（Thermo-Reflectance）方法基于超高速激光闪射系统，可测量基片上金属、陶瓷、聚合物薄膜的热物性参数，如热扩散系数（Thermal Diffusivity）、热导率（Thermal Conductivity）、吸热 系数（Thermal Effusivity）和界面热阻

由于激光闪射时间仅为纳秒（ns）量级，甚至可达到皮秒（ps）量级，此系统可测量厚度低至10nm的薄膜。同时，系统提供不同的测量模式，以适应于不同的基片情况（透明/不透明）。

该方法符合标准：
JIS R 1689：通过脉冲激光热反射方法测量精细陶瓷薄膜的热扩散系数；
JIS R 1690：陶瓷薄膜和金属薄膜界面热阻的测量方法。

超快速激光闪射法 -
RF 模式：后部（Rear）加热 / 前部（Front）探测
可测试热扩散系数与界面热阻

纳米级薄层与薄膜的热透过时间极短，传统的激光闪射法（LFA）使用红外测温，采样频率相对较低，已不足以有效地捕捉纳米级薄膜的传热过程。因此需要一种新的更快速的检测方式，可以克服经典的激光闪射法的技术局限。这一被称为超快速激光闪射法的技术，其典型模式为后部加热/前部探测方法。

这一方式的测量结构与传统的 LFA 方法相同：样品制备于透明基体之上，测量方向为穿过样品厚度、与样品表面垂直。由加热激光照射样品的下表面，由探测激光检测样品上表面的传热温升过程。

随着样品检测面的温度逐渐上升，其表面热反射率会相应发生变化。使用探测激光按一定采样频率对检测面进行照射，利用反射率的变化可获取检测面的温度上升曲线。基于该曲线进行拟合计算，可得到热扩散系数（如下图所示）。这里，金属薄膜（Mo）的热扩散系数测量结果为 15.9 mm²/s。