レーザーフラッシュ法
レーザーフラッシュ法とは
測定では、試料に高強度かつ短時間の光エネルギーパルスを照射します。エネルギー源には、レーザーまたはフラッシュランプを使用します。照射されたエネルギーは試料に吸収され、試料の裏面から放出されます。この放射によって試料表面の温度が上昇します。その温度上昇を赤外線（IR）検出器で記録します。
以下の図に、測定構成と測定手順の模式図を示します。
検出器の信号から、測定時間と、光パルスを照射した試料表面の規格化された温度上昇を確認できます。
熱拡散率を算出するには、ベースラインと最大温度上昇量を求める必要があります。これらは適切なフィッティングモデルを用いて決定します。さらに、このモデルによって、最大温度上昇量の半分に達するまでの時間（半値到達時間）も求められます。
熱拡散率は、試料の厚さと半値到達時間を用いて、以下の式から算出されます。
この式は、一定の厚さを持つ断熱平板状の試料に、一定温度で短時間のエネルギーパルスを照射した場合の熱挙動を表す物理モデルに基づいて導かれています。
このモデルでは、実際の測定条件とは異なるいくつかの仮定が置かれています。実際の測定とのずれはフィッティングモデルによって補正されます。具体的には、エネルギー源のパルス幅が有限であることや、試料から周囲への熱損失などが考慮されます。
試料の密度と比熱容量が既知であれば、以下の式から熱伝導率を算出できます。
ここで注意すべき点は、これらの物性値が温度に依存することです。そのため、材料の特性を正確に評価するには、温度ごとに各物性値を測定する必要があります。
フラッシュ法の利点は、熱伝導率の低い材料から高い材料まで、幅広い試料を迅速かつ非破壊で測定できることです。また、試料形状がシンプルで、必要な試料サイズも小さく、前処理が容易なため、さまざまな材料の測定に適しています。
