薄膜热扩散率的交流量热法自动测试系统的研究

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1、大避理工大学硕士学位论文攮要近年来，在微机电系统豹设计秘应用过程中，全面了解系统在特定尺度建材料的热物性、热行为已成为追在属捷的任务。于麓微米，纳米尺度傣热学遮门新兴学科应运而生。与传统学辩摆阅，实验测试是研究的基本手段之一。其巾对薄膜材料的热物性特别是热扩散率的预4试和理论分析正在成为国内外研究的热点之～。零文莪惫分绥了潼骥热扩数率戆努延与巍灞，势羞重奔缮了徽足发条箨慰其产生载影响。接着讨论了几种用于测试不同材料和结构的薄膜样品的热扩散率的方法，比较了这几秘方法熬晏露毒优缺点。然嚣漾入讨论了交滚豢热法测试薄貘热扩教枣戆原

2、理及其实验技术。在上述基磁主，零文磷究了基予交流蚕热法熬潞貘蒸扩散率叁黎托嚣试系统瓣软硬件设计与实现。该系统以PC机为燕控机，剁用串口与运动控制岗躜信，控制压电陶瓷趣声毫爨实瑗聚榉建熬耩碜定霞，逶过GPIB总线按豢l锬裾放大器，采集位予磅溅薄貘表黼上的微热电偶的温度响应信号。由温度信号的幅值与采样距离的关系得到薄膜的热扩散搴。系统较移竣诗采耀瑟褰对象熬竣诗方法，班￡++为稳滓设嚣语言，慰系统硬件的各个部分及软件的具体功能进行模块化封装，利用VC6．0程序开发工吴实骥WINDOWS操终系统下熬耀形曩声暴嚣。鬟蓐绘照了窦韵纯测

3、试系统在实际测量中的应用情况和测试数据，分析了其综合性能与特点系统。关键词：薄膜；热扩散率；测试；自动化测试系统薄膜熟扩数率的交流量热法自动测试系统的研究StudyofAnAutomatedTestSystemforThermalDiffusivityofThinFilmsBasedOilACCalorimetricMethodAbstractInrecentyears,itbecomesmo碑andmo懈importanttoknowthethermophysicaIpropertiesofthemat耐alsinspe

4、cialdimensionsintheMEMSarealThereuponanewsubject--micron／nanoscaleheattransferwasintroduced．霸端sameasthetraditionalsubjects，experimentisthebasicresearchmea．rlS．11∞theoreticalanalysisandmeasurementofthethermophysicalproperties，especiallythediffusivityof氇infilmshaveb

5、ecomeafocusinthisfield．First，thisthesisintroducedthedefinitionofthermaldiffusivityandthemicro-scaleeffectoftt盘films。Next,theadvantageanddisadvantageofseveraltestingmethodsforthinfilmswerecomparativelydiscussed．ThentheprincipleofACcalorimetricmethodanditsexperiment

6、technologyweredescribedindetail．BasedOilthetheoreticaldiscussionabove，hardwareandsoftwareofanautomatedtestsystemforthermaldiffusivityofthin蠡赫sbasedOilaccalorimetricmethodWeredesignedandconstructed．Amotioncontrollerconnectedwithapersonalcomputerwasusedtocontrolanul

7、trasonicpiezo-ceramicmotortorealizepreciselocalization．Aprogrammablelock-inamplifiercollectedthetemperatureresponsefromamicrothemlocoupleattachedOilthefilmsandWansmitteddatatothecomputertbroughaGPIB(GeneralPuvposeInterfaceBus)card．露砖softwareofthetestsystemwasdesig

8、nedbyusingOOP(ObejetOrientedProgramming)methodandtheVC6．0pmgrammingtooltosetupGUI(GraphicUserInterface)．Last，theapphcafionofthetestsystemwasdescribedand