광음향학적 방법에 의한 얇은 금속판의 열물성 측정

Photoacoustic Determination of Thermophysical Properties of Thin Metallic Plates by Using Parameter Estimation

널리 쓰이는 금속들인 스테인레스강 304, 브라스, 알루미늄, 구리등의 얇은판을 기판에 붙여서, 광흡수를 무시할 수 있은 물질인 plexglass로 만든 광음향셀에 장착한 후 시료에 입사되는 광의 chopping 주파수를 변화시키며 시료에서 발생되는 광음향신호의 크기와 위상을 측정하고 Rosencwaig-Gersho(R-G) 이론에서 발전된 2층(two-layer)모델을 바탕으로한 파라메터 추정(parameter estimation)법을 이용하여 구조적으로 분석하여 열확산도(thermal diffusivity)와 열발산도(thermal effusivity)를 구하였다.

The phase and the amplitude of the photoacoustic signal were measured as a function of chopping frequency for several kinds of widely used thin metallic plates (stainless steel 304, brass, aluminum and copper) attached to plexiglass backing. The experimental data have been analyzed systematically by parameter estimation technique based on the two-layer model developed from Rosencwaig-Gersho (R-G) theory. Using this analysis, the values of thermal diffusivity and thermal effusivity of the materials have been determined.