Strong influence of the surrounding gas in laser-spot lock-in thermography

Author:

Salazar Agustín1ORCID,Mendioroz Arantza1ORCID,Rodríguez-Valdés Félix2ORCID,Bedoya Adrián3ORCID,Marín Ernesto2ORCID,García-Segundo Crescencio3ORCID

Affiliation:

1. Departamento de Física Aplicada, Escuela de Ingeniería de Bilbao, Universidad del País Vasco UPV/EHU 1 , Plaza Ingeniero Torres Quevedo 1, 48013 Bilbao, Spain

2. Instituto Politécnico Nacional, Centro de Investigación en Ciencia Aplicada y Tecnología Avanzada, Unidad Legaria 2 , Legaria 694, Colonia Irrigación, Delegación Miguel Hidalgo, Ciudad de México 11500, Mexico

3. Instituto de Ciencias Aplicadas y Tecnología, Universidad Nacional Autónoma de México 3 , Circuito Exterior S/N, Ciudad Universitaria, AP 70-186, CP 04510, Ciudad de México, Mexico

Abstract

In laser-spot lock-in thermography, the amplitude of the surface temperature decreases monotonically with the distance to the laser spot. This radial decrease is commonly used to measure the in-plane thermal diffusivity of the sample. However, in the case of thermal insulators, an unpredicted and abrupt slope change appears in the radial profiles. In this work, we first demonstrate that heat conduction to the air surrounding the sample is the cause of this unexpected behavior. Then, we take advantage of this slope change to retrieve simultaneously in-plane thermal diffusivity and conductivity of thermal insulators.

Funder

Ministerio de Ciencia e Innovación

Eusko Jaurlaritza

SIP-IPN

Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología

COFAA-IPN

Publisher

AIP Publishing

Subject

General Physics and Astronomy

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