[发明专利]一种用于热脉冲法响应信号校正的全场校正方法

权利要求书

1.一种用于热脉冲法响应信号校正的全场校正方法，其特征在于，包括以下步骤：

测量待测样品薄膜的实际热响应电流信号，并转化为频域表达式，然后根据预先获取的与所述待测样品薄膜相对应的系统传递函数，对所述实际热响应电流信号进行校正，获取校正后的热响应电流信号；

所述系统传递函数的获取包括以下步骤：

S1：对待测样品薄膜进行金属化处理，然后施加使得待测样品薄膜内部不会发生空间电荷的注入和积累的直流低电场，接着对待测样品薄膜一侧的金属电极击打短激光，测量待测样品薄膜的实测热响应电流信号；

S2：根据步骤S1中的激光和待测样品薄膜材料参数，计算待测样品薄膜内部的温升分布，从而计算待测样品薄膜的理想位移电流信号；

S3：将所述实测热响应电流信号和理想位移电流信号分别转化为频域表达式，从而计算系统传递函数。

2.根据权利要求1所述的一种用于热脉冲法响应信号校正的全场校正方法，其特征在于，所述理想位移电流信号的计算表达式为：

g(x)＝ε₀ε_r(α_ε-α_x)E(x)+P(x)

式中，i(t)为待测样品的理想位移电流信号，A为待测样品薄膜的受辐射面积，d为待测样品薄膜厚度，α_ε为待测样品薄膜介电常数的温度系数，α_x为待测样品薄膜的热膨胀系数，ε₀为真空的介电常数，ε_r为待测样品薄膜的相对介电常数，E(x)为待测样品薄膜内部的电场分布，P(x)为极化强度，ΔT(x，t)为待测样品薄膜内部瞬时温升分布。

3.根据权利要求1所述的一种用于热脉冲法响应信号校正的全场校正方法，其特征在于，所述系统传递函数的计算表达式为：

H(ω)＝I₀(ω)/I(ω)

式中，H(ω)为系统传递函数，I(ω)为理想位移电流信号的频域表达式，I₀(ω)为实测热响应电流信号的频域表达式。

4.根据权利要求1所述的一种用于热脉冲法响应信号校正的全场校正方法，其特征在于，所述校正后的热响应电流信号的计算表达式为：

I′₁(ω)＝I′(ω)/H(ω)

式中，I′₁(ω)为校正后的热响应电流信号，I′(ω)为实际热响应电流信号，H(ω)为系统传递函数。

5.根据权利要求4所述的一种用于热脉冲法响应信号校正的全场校正方法，其特征在于，所述全场校正方法还包括根据所述校正后的热响应电流信号，计算校正后待测样品薄膜内部的电场分布，所述校正后待测样品薄膜内部的电场分布的计算表达式为：

式中，g₁(x)为校正后待测样品薄膜内部的电场分布，A为待测样品薄膜的受辐射面积，d为待测样品薄膜厚度，为校正后的热响应电流信号I′₁(ω)实部与虚部的差值，D为待测样品薄膜的热扩散系数，η为受辐照电极对光照的吸收率，c为试样的比热容，ρ为试样的密度，x表示薄膜厚度方向上的位置。

6.根据权利要求1所述的一种用于热脉冲法响应信号校正的全场校正方法，其特征在于，通过傅里叶变换进行所述频域表达式的转换。

7.根据权利要求1所述的一种用于热脉冲法响应信号校正的全场校正方法，其特征在于，所述对待测样品薄膜进行金属化处理具体为，对所述待测样品薄膜的两侧蒸镀电极。

8.根据权利要求1所述的一种用于热脉冲法响应信号校正的全场校正方法，其特征在于，所述待测样品薄膜内部的温升分布的计算过程包括：

在薄膜厚度方向上，将步骤S1中的激光和待测样品薄膜材料参数代入一维热传导方程中，计算所述待测样品薄膜内部的温升分布。