導熱系數防護熱板法測試技術在近場熱輻射表征中的應用摘要：本文介紹了近場熱輻射

文章圖片
摘要：本文介紹了近場熱輻射基本概念，并針對兩平板之間的近場熱輻射測試，介紹了經典導熱系數保護熱板測試方法在近場熱輻射表征中的應用。
一、近場熱輻射現象
如果兩個相鄰物體的溫度不同，則它們之間則存在熱輻射傳遞，可以用眾所周知的普朗克黑體輻射理論來準確估計此輻射熱流，條件是兩物體之間的距離要遠大于輻射的平均波長。
目前已經確定的是，當物體間距小于輻射波長時，普朗克理論會失效，而這種距離則稱之為近場，近場熱輻射是指與物體間距小于特征波長區域的輻射，熱輻射強度隨著與輻射體間距的減小而呈指數規律快速增大，如圖1所示。

文章圖片
圖1輻射熱流密度隨距離的變化
二、近場輻射熱流測量
為了對近場熱輻射進行表征，一般是在真空中測試兩個微小間距的平行板。隨著平板間距減小，輻射熱流逐漸受到干涉波和消散波的影響，輻射熱流會隨之增強。
近場輻射熱流密度測量裝置是基于保護熱板法（GHP），該方法通常用于測量隔熱材料的導熱系數，如圖2所示，圖中的樣品1在近場輻射測量中則是真空間距。

文章圖片
圖2經典防護熱板法測量原理
選擇保護熱板法的依據是這種方法是一種絕對測量方法，可以精確控制熱損失，這對熱輻射測量至關重要。
【導熱系數防護熱板法測試技術在近場熱輻射表征中的應用】輻射熱流測量裝置中，圖2所示的輔助絕熱板將由一個熱電堆溫差傳感器代替，由此可以更精確地控制熱損失。兩板之間的平行度和距離控制是測量裝置的關鍵條件，我們采用三個獨立控制的壓電致動器以納米量級來變化板之間的距離，并用電容傳感器監測兩板之間三個位置點的絕對間隙值。該裝置的研制將能夠精確測量近場熱輻射的熱流密度。

文章圖片