LFA - Laser Flash Analyzer

Grundlagen der LFA-Messung:

Bei der LFA-Methode wird die Probe zunächst homogen erhitzt, um gleichmäßige thermische Bedingungen zu gewährleisten. Ein Laserpuls trifft die Probenoberfläche und erzeugt eine kurze, intensive Erwärmung. Diese Erwärmung breitet sich durch die Probe aus, und die Temperaturänderung auf der Rückseite der Probe wird mithilfe eines Infrarot-Detektors gemessen. Diese Daten werden aufgezeichnet und analysiert, um die Wärmeleitfähigkeit ($\lambda$), die Temperaturleitfähigkeit ($\alpha$) und die spezifische Wärmekapazität ($c_p$) der Probe zu bestimmen.

Mathematische Modellierung:

Die Auswertung der Daten basiert auf der Lösung der Wärmeleitungsgleichung:

$\frac{\partial T}{\partial t} = \alpha \nabla^2 T$

Hierbei ist

$T$

die Temperatur,

$t$

die Zeit und

$\alpha$

die Temperaturleitfähigkeit. Durch die Anpassung der gemessenen Temperaturkurven an dieses Modell können präzise Werte für die thermophysikalischen Eigenschaften der Probe ermittelt werden.