JPS6110752A - 交流カロリメトリによる熱拡散率測定方法 - Google Patents
交流カロリメトリによる熱拡散率測定方法Info
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- JPS6110752A JPS6110752A JP13004484A JP13004484A JPS6110752A JP S6110752 A JPS6110752 A JP S6110752A JP 13004484 A JP13004484 A JP 13004484A JP 13004484 A JP13004484 A JP 13004484A JP S6110752 A JPS6110752 A JP S6110752A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
- G01N25/18—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating thermal conductivity
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- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、肉薄な試料板の厚さ方向の熱拡散率を求める
断続加熱による熱拡散率測定方法に関する。５ 従来、熱拡散率の測定には種々の方法が考案さ几ている
が、厚さが０．５Ｗ以下の肉薄の試料の厚さ方向の熱拡
散率を求めることは不可能であった。しかし近年、エレ
クトロニクスの技術の進歩にともない、薄い電気絶縁物
、たとえばセラミック板の上に半導体材料ｖｉ−０，５
Ｗ以下の膜厚に蒸着することが多くなっており、と九等
の肉薄板状材料の熱的性質を知る′ことが必要になつて
きた。
断続加熱による熱拡散率測定方法に関する。５ 従来、熱拡散率の測定には種々の方法が考案さ几ている
が、厚さが０．５Ｗ以下の肉薄の試料の厚さ方向の熱拡
散率を求めることは不可能であった。しかし近年、エレ
クトロニクスの技術の進歩にともない、薄い電気絶縁物
、たとえばセラミック板の上に半導体材料ｖｉ−０，５
Ｗ以下の膜厚に蒸着することが多くなっており、と九等
の肉薄板状材料の熱的性質を知る′ことが必要になつて
きた。
本発明は、かかる要求を満す肉薄な試料板の厚さ方向の
熱拡散率の測定方法を提供することをその目的としたも
ので、その第１発明は楔形の被測定試料板の表面に一定
振幅の熱エネルギを断続照射し、該試料板の裏面の厚さ
が異なる２つの点の交流温度’ｒａｃを種々の交流周波
数で測定し、該周波数の平方根を変数とする前記２つの
点の交流温度の振幅比の対数の特性線からその勾配ｍを
求め、次式 但しｓ Ａｔは２点の厚さの差 より前記被測定試料板の厚さ方向の熱拡散率Ｄｔを得る
ことを特徴とし、第２発明は楔形の被測定試料板の表面
に一定振幅の熱エネルギ全断続照射し、該試料板の裏面
の厚さの異なる２つの点の交流温度Ｔａｃ ’ｉ”種々
の交流周波数で測定し、該周波数の平方根を変数とする
前記２つの点の交流温度の位相差の特性線からその勾配
ｍｆ求め１次式 但しｌｔは２点の厚さの差。
熱拡散率の測定方法を提供することをその目的としたも
ので、その第１発明は楔形の被測定試料板の表面に一定
振幅の熱エネルギを断続照射し、該試料板の裏面の厚さ
が異なる２つの点の交流温度’ｒａｃを種々の交流周波
数で測定し、該周波数の平方根を変数とする前記２つの
点の交流温度の振幅比の対数の特性線からその勾配ｍを
求め、次式 但しｓ Ａｔは２点の厚さの差 より前記被測定試料板の厚さ方向の熱拡散率Ｄｔを得る
ことを特徴とし、第２発明は楔形の被測定試料板の表面
に一定振幅の熱エネルギ全断続照射し、該試料板の裏面
の厚さの異なる２つの点の交流温度Ｔａｃ ’ｉ”種々
の交流周波数で測定し、該周波数の平方根を変数とする
前記２つの点の交流温度の位相差の特性線からその勾配
ｍｆ求め１次式 但しｌｔは２点の厚さの差。
より前記被測定試料板の厚さ方向の熱拡散率Ｄｔを得る
ことを特徴とする。
ことを特徴とする。
以下本発明の実施例を図面につき説明する。
第１図及び第２図は、被測定試料板の厚さ方向の熱拡散
率Ｄｔを求めるために使用する測定装置の一例を示す。
率Ｄｔを求めるために使用する測定装置の一例を示す。
同図において、（１）は厚さに対して十分に長い楔形の
被測定試料板で、第３図に拡大して示すように、該被測
定試料板（υの裏面の厚さＬｔ、 、 Ｌ、。
被測定試料板で、第３図に拡大して示すように、該被測
定試料板（υの裏面の厚さＬｔ、 、 Ｌ、。
の個所にそ几ぞ几熱電対（２１）（２ｇ）を取着した。
（３）は被測定試料板（１）の上部に配置した例えばタ
ングステンランプのような熱源、（４）は被測定試料板
（１）に照射する熱源（３）の熱エネルギを断続するチ
ョッパで、該チョッパ’？（４）は第２・図示のように
直径上の中心で回転自在に軸支さ几、図示さｆＬないモ
ータにより種々の回転数で回転さｎる半円形板から成る
。（５）は、例えばフォトトランジスタからなるセンサ
（６）の出力を参照信号とし、切換スイッチ（７）ヲ介
して入力する熱電対（２り（２２）の交流出力を増幅す
るロックイン増幅器である。
ングステンランプのような熱源、（４）は被測定試料板
（１）に照射する熱源（３）の熱エネルギを断続するチ
ョッパで、該チョッパ’？（４）は第２・図示のように
直径上の中心で回転自在に軸支さ几、図示さｆＬないモ
ータにより種々の回転数で回転さｎる半円形板から成る
。（５）は、例えばフォトトランジスタからなるセンサ
（６）の出力を参照信号とし、切換スイッチ（７）ヲ介
して入力する熱電対（２り（２２）の交流出力を増幅す
るロックイン増幅器である。
尚、第１図及び第２図では図示しないが、被測定試料板
（１）は熱浴中に配置し、該試料板（１）から外へ熱が
逃げるときの熱抵抗を大とした。
（１）は熱浴中に配置し、該試料板（１）から外へ熱が
逃げるときの熱抵抗を大とした。
次に、第１図及び第２図に示す測定装置を用いて被測定
試料板の厚さ方向への熱拡散率Ｄｔを測定する本発明の
第１の測定方法について説明する。
試料板の厚さ方向への熱拡散率Ｄｔを測定する本発明の
第１の測定方法について説明する。
第１図に示すように、楔形の被測定試料板（１）の表面
に、単位面積当り振幅ｑの熱エネルギをチョツノソ（４
）により設定した周波数で断続して照射する。
に、単位面積当り振幅ｑの熱エネルギをチョツノソ（４
）により設定した周波数で断続して照射する。
このとき、試料板（１）の裏面の厚さＬｊにおける交流
温度Ｔａｏは次式で与えら几る。
温度Ｔａｏは次式で与えら几る。
但し、几は試料板（ＩＪから外へ熱が逃げるときＱ熱抵
抗Ｓｔは試料板（１）の厚さ方向への熱伝導率また、ｋ
ｔの逆数は熱拡散長であり、 ｋｉ＝、／；７票 ・・・（２）但し、ｆは
チョッパによる熱エネルギの交流周波数Ｄｔは試料（１
）の厚さ方向への熱拡散率前記熱抵抗Ｒを大きくシ、ま
た交流周波数を高くすると（１１式は次のようになる。
抗Ｓｔは試料板（１）の厚さ方向への熱伝導率また、ｋ
ｔの逆数は熱拡散長であり、 ｋｉ＝、／；７票 ・・・（２）但し、ｆは
チョッパによる熱エネルギの交流周波数Ｄｔは試料（１
）の厚さ方向への熱拡散率前記熱抵抗Ｒを大きくシ、ま
た交流周波数を高くすると（１１式は次のようになる。
この式から明らかなように、厚さＬｔにおける被測定試
料板（１）の交流温度ＴａＧの振幅値ＩＴａ、ｌはであ
る。
料板（１）の交流温度ＴａＧの振幅値ＩＴａ、ｌはであ
る。
かくて、被測定試料板（１）の厚さがＬ（１，ｌ１ｔ２
の個所の２点の交流温度’ｒａｃの振幅ＩＴａｏ、ｌ
、 １Ｔａｃ２１の比をとると （５）式を変形すると （但しｌｔ＝Ｌｊ、−Ｌｉ２） は該−次式の勾配ｍである。
の個所の２点の交流温度’ｒａｃの振幅ＩＴａｏ、ｌ
、 １Ｔａｃ２１の比をとると （５）式を変形すると （但しｌｔ＝Ｌｊ、−Ｌｉ２） は該−次式の勾配ｍである。
かくて試料板（１）の裏面の厚さＬｔｌ、 Ｌｔ、にお
ける２点の種々の周波数での交流温度の振幅ｌＴｌ１ｃ
、ｌｌＴａ０．Ｉ ’にその２点にそ几ぞｎ取着さｎｆ
ｃ熱電対（２＋ Ｈ２２）の出力を増幅するロックイン
増幅器（５）の出力から求める。そ九から周波数の平方
根ηを変数とする厚さＬｔ、 、 Ｌｔ２の２点の交流
温度の厚さ方向の熱拡散率Ｄｔｔ″得る。
ける２点の種々の周波数での交流温度の振幅ｌＴｌ１ｃ
、ｌｌＴａ０．Ｉ ’にその２点にそ几ぞｎ取着さｎｆ
ｃ熱電対（２＋ Ｈ２２）の出力を増幅するロックイン
増幅器（５）の出力から求める。そ九から周波数の平方
根ηを変数とする厚さＬｔ、 、 Ｌｔ２の２点の交流
温度の厚さ方向の熱拡散率Ｄｔｔ″得る。
次に、前記被測定試料板（１）の厚さ方向への、熱拡散
率Ｄｔｔ測定する本発明の第２の測定方法について説明
する。
率Ｄｔｔ測定する本発明の第２の測定方法について説明
する。
被測定試料板（１）の厚さＬｔにおける交流温度Ｔ’ａ
ｃは前述のように（３）式が成立するから、厚さＬｔｌ
＊Ｌｔ、における２点の交流温度’Ｉ’ａｃの位相差ψ
（Ｌｔｘ）−ψ（Ｌｔ２）は、（３）式よりが得らｎる
。
ｃは前述のように（３）式が成立するから、厚さＬｔｌ
＊Ｌｔ、における２点の交流温度’Ｉ’ａｃの位相差ψ
（Ｌｔｘ）−ψ（Ｌｔ２）は、（３）式よりが得らｎる
。
かくて、試料板（１）の裏面の厚さＬｔ、 、 Ｌｔ、
Ｋおける２点の種々の周波数での交流温度の位相差を
その２点にそｎぞｎ取着さｎた熱電対（２１） （２２
）の出力を増幅するロックイン増幅器（５）の出力から
求める。
Ｋおける２点の種々の周波数での交流温度の位相差を
その２点にそｎぞｎ取着さｎた熱電対（２１） （２２
）の出力を増幅するロックイン増幅器（５）の出力から
求める。
そ几から、（７）式にもとづき、周波数の平方根βを変
数とする厚さＬｔｌ、１ｔ２の２点の交流温度ＴｌｌＣ
ｌ Ｉ ＴａＯ２の位相差の特性線を描き、その直線ら
、試料板（１）の厚み方向への熱拡散率Ｄｔを得る。
数とする厚さＬｔｌ、１ｔ２の２点の交流温度ＴｌｌＣ
ｌ Ｉ ＴａＯ２の位相差の特性線を描き、その直線ら
、試料板（１）の厚み方向への熱拡散率Ｄｔを得る。
以上の本発明の第１及び第２の測定方法の実施例では、
いず几も周波数の平方根ａを変数とする厚さの異なる２
点の交流温度の振幅比の対数の特性線と周波数の平方Ｓ
ｔ変数とする厚さの異なる２点の交流温度の位相差の特
性線を描き。
いず几も周波数の平方根ａを変数とする厚さの異なる２
点の交流温度の振幅比の対数の特性線と周波数の平方Ｓ
ｔ変数とする厚さの異なる２点の交流温度の位相差の特
性線を描き。
その直線の勾配を求めて熱拡散率を得たが、該％付線を
紙上に描くことなくその他の手段で勾配を求めてもよい
。
紙上に描くことなくその他の手段で勾配を求めてもよい
。
上述の説明から明らかなように、本発明の第１及び第２
方法によ几は肉薄な試料板の厚さ方向の熱拡散率を容易
に得ることができる効果を有する。
方法によ几は肉薄な試料板の厚さ方向の熱拡散率を容易
に得ることができる効果を有する。
第１図は本発明の実施に使用する測定装置の線図、第２
図は熱源及びロックイン増幅器を“除いた第し図示のも
のの平面因、第３図は本発明の実施に使用する被測定試
料の斜視図を示す。 （１）・・・被測定試料板 （２り（２＊ ）・・・
熱電対（３）・・・熱源（４）・・・チョツノぐ（５）
・・・ロックイン増幅器 （６）・・・センサ（７）
・・・切換スイッチ
図は熱源及びロックイン増幅器を“除いた第し図示のも
のの平面因、第３図は本発明の実施に使用する被測定試
料の斜視図を示す。 （１）・・・被測定試料板 （２り（２＊ ）・・・
熱電対（３）・・・熱源（４）・・・チョツノぐ（５）
・・・ロックイン増幅器 （６）・・・センサ（７）
・・・切換スイッチ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、楔形の被測定試料板の表面に一定振幅の熱エネルギ
を断続照射し、該試料板の裏面の厚さが異なる２つの点
の交流温度Ｔ＿ａ＿ｃを種々の交流周波数で測定し、該
周波数の平方根を変数とする前記２つの点の交流温度の
振幅比の対数の特性線からその勾配ｍを求め、次式 ｍ＝√（π／Ｄ＿ｆ）ｌ＿ｔ 但し、ｌ＿ｔは２点の厚さの差 より前記被測定試料板の厚さ方向の熱拡散率Ｄ＿ｔを得
ることを特徴とする断続加熱による熱拡散率測定方法。 ２、楔形の被測定試料板の表面に一定振幅の熱エネルギ
を断続照射し、該試料板の裏面の厚さの異なる２つの点
の交流温度Ｔ＿ａ＿ｃを種々の交流周波数で測定し、該
周波数の平方根を変数とする前記２つの点の交流温度の
位相差の特性線からその勾配ｍを求め、次式 ｍ＝√（π／Ｄ＿ｔ）ｌ＿ｔ 但し、ｌ＿ｔは２点の厚さの差 より前記被測定試料板の厚さ方向の熱拡散率Ｄ＿ｔを得
ることを特徴とする断続加熱による熱拡散率測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13004484A JPS6110752A (ja) | 1984-06-26 | 1984-06-26 | 交流カロリメトリによる熱拡散率測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13004484A JPS6110752A (ja) | 1984-06-26 | 1984-06-26 | 交流カロリメトリによる熱拡散率測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6110752A true JPS6110752A (ja) | 1986-01-18 |
| JPH0479535B2 JPH0479535B2 (ja) | 1992-12-16 |
Family
ID=15024730
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13004484A Granted JPS6110752A (ja) | 1984-06-26 | 1984-06-26 | 交流カロリメトリによる熱拡散率測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6110752A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007526804A (ja) * | 2004-02-12 | 2007-09-20 | プロベンチヤー （フアー イースト）リミテツド | 皮膚／ヘアートリートメント方法及びシステム |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5772052A (en) * | 1980-10-24 | 1982-05-06 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Measuring method for heat transmission factor of thin film |
-
1984
- 1984-06-26 JP JP13004484A patent/JPS6110752A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5772052A (en) * | 1980-10-24 | 1982-05-06 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Measuring method for heat transmission factor of thin film |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007526804A (ja) * | 2004-02-12 | 2007-09-20 | プロベンチヤー （フアー イースト）リミテツド | 皮膚／ヘアートリートメント方法及びシステム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0479535B2 (ja) | 1992-12-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |