利用对噪声和系统误差鲁棒的数值算法提高激光闪射法精度

激光闪射法因其适用于从低温到难熔金属熔点的宽温度范围，以及涉及放射性或危险材料的极端环境而备受推崇。尽管实现该方法的仪器大多由主要制造商商业化生产，但在实验方法和数据处理程序方面始终存在改进空间。当需要精确测定热物性时，由探测器性能或电磁干扰引起的测量噪声是一个重大问题。已发表的文献中很少提及激光闪射法的抗噪性；目前尚无能在任何操作条件下保证足够性能的数据处理程序。本文提出了一种计算框架，该框架将热传导问题的有限差分解与基于拟牛顿方向搜索和满足 Wolfe 条件的随机线性搜索的非线性优化技术相结合。考虑了该框架在具有不同噪声水平数据上的应用。最后，展示了使用外部标准、一台商用和一台自制的激光闪射仪器进行的交叉验证和确认。实现所述计算方法的开源软件与其工业对应软件进行了基准测试。