非稳态闪光法测量不良导体热导率光电系统的改进王昆林刘子臣2〉高立模2〉朱箭2〉（1）楚傩师范学院物理系云南楚雄675000；2）南开大学物理科学学院天津300071）MSL利用电子闪光灯代替高压脉冲电源及孤灯，对非稳态闪光法测世不良导体热导率仪器的光电系统做了改进•减小了电磁辐射干扰.关■询：非稳态；不良导体:热导率）闪光法中图分类号：O4-33»O55L3文献标识码『A文章编号：1005-4642（2002）06-0037-Improvementofphotoelectricsystemformeasuringthermalconductivityofpoorconductorbynon-steadystateflashmethodWANGKun4innLIUZi-chen2)GAOLi-mo"ZHUJian2)(DDepartmentofPhysics,ChuxiongNormalCollege,Chuxiong,Yunnan,675000；2)InstituteofPhysics»NankaiUniversity,Tianjin,300071)Abstract：Usingelectronicflashlampinsteadofhigh-voltagepulsepowersupplyandXelamp,thephotoelectricsystemformeasuringthermalconductivityofpoorconductorbynon-stcadystateflashmethodisimproved・Theinterferenceofelectromagneticradiationisdecreased・Keywords:non-steadystate；poorconductorithermalconductivityiflashmethod非稳态法是利用非稳态导热微分方程⑴,通过测量待测样品的温度随时间变化关系，来确定待测样品的热导率.非稳态闪光法测最不良导体热导率，是将一均匀脉冲光垂直照射到一片薄圆的待测样品正面，使样品产生温升•通过由温度传感器、前置放大器、A/D转换卡和计算机组成的测址系统，采集并处理数据，测绘出一维热流条件下样品背面的温升曲线，由曲线上找到相对本底温度八（“C）和相对最大温升TMCC）,再由最大温升的一半（几一7。）/2,得到对应所用的时间仏2,求得样品材料的热扩散率，根据材料的密度和比热容，求得样品材料的热导率为(1)式中中为密度,C为比热容为样品厚度.由于测量技术的进步，非稳态法因其测at时间短而得到大力发展.采用非稳态法测嚴不良导体热导率在国外已经得到了广泛应用.近年来国内一些院校也生产出相应的专用仪器.其中以北京大学实创新技术公司生产的TC-II闪光法热导仪最具有代表性（见图1）・图1热导仪系统框图该仪器设计先进，使用方便・实验集热学、光学、电子学、计算机技术于一体是一个典型的综合性、设计性实验.但在使用该仪器时,有时存在电磁辐射干扰，实验所得到的温升曲线不光滑，相对本底温度To和最大温升TM难以确定（见图2）・图2存在电磁干扰时的温升曲线经过分析研究，我们用电子闪光灯替换仪器系统中的高压脉冲电源和低灯，由于电子闪光灯使用干电池，可减小电磁辐射干扰,效果较好・改装时，将电子闪光灯置于灯架道轨上，如图3所示.实验选用直径为（14・00±0.02）mm,厚度为（2・94±0・02）mm的大理石薄圆片不良导体材料为测试样品，分别用高压脉冲电源舐灯和电子闪光灯对样品进行闪光测试.所用电子闪光灯为日产尼桑（NiNes）28指数灯，当灯口距离样品架6.50cm时，辐照所产生的温升曲线与无电磁干扰时氤灯辐照所产生的温升曲线基本是一致的（见图4,图5）,从各自的“温升曲线”上所得到的相应半温升所需时间血/2的平均值相差很小（数据见表1），将所得到的H/2分别代入（1）式，其结果相差也很小，可忽略不计，而且实验重复性很好.图4无电磁干扰时眾灯闪光辐照温升曲线图5电子闪光灯闪光辐照温升曲线闪光灯的同步触发是利用原仪器中微机输出一个0〜5V的可调外触发电压，加装一个简单开关电路，在微机开始采集数据后2s左右,外触发电压触发闪光灯闪光，所用的触发电压为2V左右・由以上测量结果可知，在用非稳态闪光法测量不良导体热导率的实验中，可改装TC-II闪光法热导仪用电子闪光灯代替高压脉冲电源及訊灯，这样可减小电磁干扰，同时还可降低仪器造价.（下转48页）作者单位文章题目推荐期刊刊出期号魏爱俭•向贤毅•连沽.杨修伦山东大学采用AuthorwareS制作现代光学实脸多媒体课件征文吴紫标华南师范大学计算机与教学现代化现代物理知讥1997(1)许弟余•川北教有学院西南师范大学脈子基态的确定及讨论征文（西帝师范大学学报）2001(1)杨桂臣北京邮电大学分子按自由程的分布与输运系数的推导大孚物理1998(1)张起祥，张...