KLEIBER红外测温仪在材料科学与高速过程研究中的应用

材料科学研究中，不少实验涉及极快的温度变化——激光加热、感应加热、冲击波、等离子体等。这些实验对测温仪的响应速度要求很高，普通工业测温仪根本跟不上。KLEIBER的超高速测温仪一定程度上就是为这类场景设计的。

材料热物性测试

测量材料的热扩散系数、比热容等热物性参数，常用的方法是激光闪光法（Laser Flash Method）——用脉冲激光瞬间加热样品的一面，用红外测温仪监测另一面的温升曲线，然后从温升曲线推算出热扩散系数。

这个方法的难点在于：激光脉冲能量很高（瞬间可能升温几百度），温升过程很快（毫秒级），测温仪需要有足够快的响应速度和足够高的信噪比。KLEIBER 740系列的6微秒响应速度用在激光闪光法测试中是比较合适的，可以在温升阶段采集足够多的数据点来拟合温升曲线。

KGA 740的宽测温范围（160到3500℃）可以适应从铝（测试温度约几百摄氏度）到石墨（测试温度可能超过2000℃）的不同材料。

等离子体温度测量

等离子体——无论是电弧等离子体、感应耦合等离子体还是微波等离子体——温度通常在几千到上万摄氏度，而且发光非常强烈、温度变化极快。

测量等离子体温度是红外测温的一个难题：等离子体本身发光很强，测温仪收到的信号既有等离子体的热辐射，也有等离子体发光的光学信号——这两个信号混在一起，很难分开。

KLEIBER的740和840系列通过选用合适的光谱范围（避开等离子体的特征发光谱线）和激光截止滤片（滤掉特定波长的强光干扰），可以在一定程度上解决这个问题。当然，等离子体测温本身的复杂性决定了这始终是一个有挑战性的应用——没有哪种测温仪能完美解决。

冲击过程

含能材料（推进剂等）的研究中，冲击过程的温度测量对理解反应机理比较重要。这个过程的特点是极端快速——整个反应时间可能只有几十微秒——对测温仪的响应速度有硬性要求。

KLEIBER 740系列的6微秒响应速度可以在几十微秒的冲击过程中采集几个到十几个温度数据点，尽管采样点不算多，但已经可以大致描绘温度变化趋势。740系列的BNC电压输出可以直接接到高速示波器上，采样速率由示波器决定，不必受测温仪本身的输出速率限制。

半导体晶片测温

半导体制造中，快速热退火（RTP）工艺需要在几秒到几十秒内将晶片加热到800到1200℃再快速冷却。温度均匀性和升降温速率直接影响芯片的良率。

在RTP设备中安装红外测温仪，可以实时监测晶片温度，反馈给加热系统做闭环控制。840系列的以太网接口和多台管理功能，适合在有多腔室的RTP设备中使用——一台PC可以同时监控所有腔室的温度。

不过需要注意的是：硅晶片对红外辐射有一定的透过性，红外测温仪测到的可能不全是晶片表面的温度，还包含了晶片后面加热灯的部分辐射。所以需要根据晶片的具体掺杂类型和厚度来做发射率校准——这不是设备的问题，是红外测温原理本身在这种半透明材料上的固有挑战。

技术服务支持

上海明策光电技术有限公司作为KLEIBER品牌在中国的授权代理商，为科研院所和高校实验室提供高速温度测量方案。如果您的实验需要微秒级的温度监测，可以和明策光电的技术团队沟通具体需求。

免责声明： 本文为广告商业稿件，内容仅供参考，并不代表本网赞同其观点。其原创性以及文中陈述文字和内容未经本站证实，对本文以及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺，并请自行核实相关内容。本站不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。如若本网有任何内容侵犯您的权益，请及时联系我们。