使用光束偏移方波脉冲源（BO-SPS）方法全面测量三维热导率张量
应用物理
2025-04-04 v1
摘要
准确测量三维热导率张量对于理解和工程化各向异性材料的热行为至关重要。现有方法通常难以分离单个张量元素，导致测量不确定性大且迭代拟合过程耗时。在本研究中，我们引入了光束偏移方波脉冲源（BO-SPS）方法，用于全面测量三维各向异性热导率张量。该方法利用方波脉冲加热和精确的温升测量，即使在大光束偏移和低调制频率下也能实现高信噪比，从而能够分离热导率张量元素。我们通过测量X切和AT切石英样品来演示和验证BO-SPS方法。对于X切石英，利用面内和面外热导率之间的已知关系，我们可以同时确定完整的热导率张量和热容。对于AT切石英，假设已知热容，我们可以确定整个各向异性热导率张量，即使存在非零的非对角项。我们的结果为两种石英类型得出一致的主热导率值，证明了该方法的可靠性和准确性。这项研究凸显了BO-SPS方法在推进复杂材料热行为理解方面的潜力。
引用
@article{arxiv.2406.03131,
title = {Comprehensive Measurement of Three-Dimensional Thermal Conductivity Tensor Using a Beam-Offset Square-Pulsed Source (BO-SPS) Approach},
author = {Tao Chen and Shangzhi Song and Puqing Jiang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.03131},
year = {2025}
}