三、技术指标

（1）试样材料：各类无机、有机及复合薄膜材料 

（2）测试参数：热扩散率、导热系数 

（3）温度范围：-50℃～200℃（循环加热制冷器，更高温度可达1000℃采用电阻加热炉） 

（4）测量精度：≤±3%（室温以上），≤±5%（室温以下） 

（5）试样尺寸：直径φ13～16mm，试样厚度0.9μm～500 μm 

（6）激光器脉冲宽度：8ns 

（7）背温探测器：光伏型液氮制冷碲镉贡红外探测器 

（8）探测器采样速度：5ns 

（9）测试环境：空气/真空/惰性气氛 

四、普通激光闪光法测试设备测试薄膜材料结果和分析

（1）不同厚度金属试样的测试结果

相关文献：Peter Schoderb?ck, Hermann Klocker, Lorenz S. Sigl, Gernot Seeber “Evaluation of the Thermal Diffusivity of Thin Specimens from Laser Flash Data”, International Journal of Thermophysics, April 2009, Volume 30, Issue 2, pp 599-607. 

测试设备：德国耐驰公司的LFA 457 MicroFlash，激光脉冲宽度：0.33ms。 

测试试样：铂、铜、钼、钨、银和钛 

试样状态：圆片状试样，直径为12.7mm，试样的两个平面进行抛光处理并保持很好的平行度，并在测试前对试样表面涂敷石墨， 

测试温度：（25.8 ± 0.2）℃。 

测试数据处理：热扩散率计算采用Cowan模型中所包括的脉冲修正，每个测试结果都是五次重复测量的平均值。

测试结果分析：

（a）从以上测试结果可以看出，对于较厚试样，热扩散率测试结果基本保持为常数，并与公认值相差在1%以内。

（b）对于较薄试样，热扩散率越大，试样厚度越薄，测试相对误差就越大。对银和铜这类高导热高热扩散率材料，尽管采取了脉宽修正措施，但测试相对误差还是达到了50%以上。

（2）激光闪光法测试薄膜材料过程中激光脉宽误差分析

从以上常用激光脉冲法测试结果中可以看出，采用脉宽几十至几百微秒的激光脉冲，尽管采用了脉宽修正技术，但由于无法准确描述出每次激光发射的脉冲波形函数并进行响应的准确计算和修正，薄膜热扩散率测试还是存在极大误差。

虽然zei近有些厂家推出了更窄脉冲的激光闪光法测试设备，激光脉冲宽度范围为20～1200us，zei窄脉冲宽度达到了20微秒，但对薄膜热扩散率系数测试精度并未产生根本的改善。

按照激光脉冲法测试模型，明确要求激光脉冲宽度在满足 τ₀/t_c < 0.02 的情况下，测试结果能够控制在1%误差以内。其中 τ₀ 为激光脉冲宽度，单位秒；t_c 表示特征时间，定义为 t_c  =(L /π )²α^-1 。那么对于热扩散系数为 174mm²/s 厚度为0.1mm的纯银，其 t_c 为5.83微秒。如果选取zei小激光脉冲宽度20微秒，那么 τ₀/t_c  为3.4，还是远远大于0.02。由此可见，就算是采用了20 微秒的激光脉冲宽度，还是会引起很大测量误差。但如果选择8纳秒的超短脉冲激光，则 τ₀/t_c  为0.0014，远远小于0.02，完全符合激光闪光法测试标准要求。

五、超短脉冲闪光法薄膜热性能测定仪测试几种薄膜材料热扩散率

采用超短脉冲激光法测试几种薄膜的热扩散率，测试温度范围为-55℃～250℃。在低于-55℃温度后，响应的红外辐射波长已经超出了现有探测器的敏感波段范围，红外探测器对温升信号不敏感，无法检测到响应的背温信号，更低温度下的热扩散率测量需要采用不同波段范围的红外探测器。