Способ измерения физических характеристик тонких плоских образцов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК 51)5 С 01 К 21/37 АРСТНЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 7 А.Панкратов1 дИ О,Г5 ресйгощейгу.,ьй 1 с Енес(56) А(3 ааь И,1, К 1 г 3 сЬАпа 1 уй 1 са 1 ОрйоасоцьОРагт. 111, ТЬе ОроасоаМ ТЬепйа 1 01 Л 1 ь 1 ч 1 й1977, 102, р. 281-292.СЬагрепИег Р., ейь 11 с веаьцгещепйь о 1 йь 1 ч 1 йу деьег 1 рй 1 оп огГесе" - .1 оогпа 1 о Арр1982, 53, Р 1, р. 608(54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ТОНКИХ ПЛОСКИХОБРАЗЦОВ путем помещения исследуе"мого образца в оптико-акустическуюкамеру таким образом, чтобы он разделял ее на два объема, один из ко"торых заполнен рабочим газом, освещения исследуемого образца модулированным излучением и измерения аку"стического сигнала, о т л и ч аю щ и й Ъ я тем, что, с целью повышения точности измерений, второйобъем оптико-акустической .камеры за-полняют аналогичньМ газом и измеряют суммарный сигнал, йолучаемый вэтих объемах е11 )бретеццс относится к Области111Р р 1 ц ц я сЕ) и ч и ч Р с к Р 1 х В Р л ц ч и 1Б )цч )сцх ця процессы Выделения и рас. - рсст 1)яцеция тепла, я также оптическогс поглощения, и может быть цсполь)оцяцо, няпрцмер, для определения тецлофизических характеристик и ко- ЭФФИЦИЕЦТОВ ОцтИЧЕСКОГО ПСЕГЛОЩРЦЦЯ тонких плоских образцов.1 елью иэобретРелия ЯВлЯРтсЯ НОВЫ- пи.цце точности измерения за счет умее)ьпРлия погреп)ности акустического сиГналя Возникающей В резулЬтятР прогиба образца,Акустически 11 сигнал .в оптико-акустической камере зя счет периодического прогцбя об 1 эязця возникает в основном из-зя периодического изменения обьеия камеры, а не движения гяэя в цей 1",ли возникновения акустической волны, Тогда, если образец подсоединить двумя поверхностями к отдельным объемам, в них вызванные прогибом сигналы возникнут в противофазе, В суммарном сигнале от этих объемов Останется только вклад )чериодического теплового потока от образца к газу в камере, па которому ня основе развитой теории определяют интересующую Аичическую характеристику, Если Объемы с двух сторае 1 образца соединить, то вклада н сигнал эя счет прогиба также в этаи случае не Возникчет, так кяк периодическое уменьшение ацнога из объемов комсснсир;ется уве.илчециеи второго ОбъемаНа чертеже представлена схема устройства, реализующего данный способ.Устройство содержит источник 1 излучее 111 я., иод. лятор 2, Оптика-акустическую к:-меру 3 с образцам -, микрофоны 5, пару с) светодиод-фатодиад, предусилители 7 суимируюппи)й усилитРь 8шР 11 эакапалосыи усцлитель 9 чястатакер 10, синхронный ус.илительИстОчникОм излучения 1 сэту 7(илао,Гямпа 1 якялинания мощностью 100 ВтИзлучение фокусировали чя дискс прорезями механического модулятора 2 и повторно Фс)кусиравяги ня обряэе 1 4 в Оптико-акустической камере 3.1 амеру соединяли с двумя иикрофанаии .) Нреабраэу)ппГцмн колебания дян 7 ) ч , тл ец ц я н1) Ух )1 е) Г) б 1 Рия э сВух ст 01)оц)бря 1 я н электрические сигналы,01 Ор)11111 сцгцял создавала пара светодиод-фотодиод, рячиещенцяя н модуляторе 2. Сигцяль) с микрофонов .э усиливали пирокоцолосннии цредусилителяии 7 и складывали в широкополосномсу)мируюпЕРм усилителе 8, с Выхода которого суммарный СИГ нял поступал на10 Вход синхронного усилителя 11, Опорный сигнал от пары Г) череч п)ирокополосный усилитель 9 поступал в синхронный усилитель 1. Дпя контролячастоты модуляции опорнь)й сигнал по 15 давался также на частотомер 1 О.Тепловая волна при прохождениичерез образец толщиной 0,48 мм практически полностью затухает и сигналса стороны не освещенной его поверх 20 насти вызван только механическим прогибам. Ичмеренный Фазовый сдвиг суммарного сигцяла двух микрофонов свидетельствовал аб исключении из суммарного сигнала вклада механических25 колебаний.Способ может быть использован дляизмерения коэффициента температуроцроводнастц. Величина суммарногосигнала Вызванного периодическим30 тепловым потоком пропорциональна поглощенному излучению, поэтому способ можно применять и для измеренияпоглощения, сравнивая величины сигналов с изучаемь)м и с эталонным образцами,ДЛЯ проверки работоспособностиспособа г, случае, когда объемы сдвух сторон образца соединены, тонкие образцы толщинои 0,48 мм и0,14 ии срезали с одного края, чтобы образовался воздушный зачор между двумя объемами,Аязовые сдвиги и величины суммаро осигналов при этом полность э соответствовали их значениям, измерен 45,ныи ранее с двумя изолированнымиобъемами при прочих равных условиях.Спо Об может быть применее)е и дляизмерения других параметров тонкого50образца, например времени жизни воз"буждаемого состояния, если определена соответствующая зависимость дл 3акустического сигнала вызываемогопериодич ским тепловым потоком отобразца к газу в камере, так как55.измеряемый сигнал действительно соответствует только этому механизмуего возникновения.