LFA 1000 Laser Flash：高溫熱傳導係數量測的模組化旗艦平台
LFA 1000 Laser Flash 是專為熱傳導係數 (K 值) 與相關熱物性評估所設計的高精度模組化量測系統。 可搭配多種樣品架，適用於固體、液體、熔體與爐渣等樣品型態，滿足從低溫至超高溫的熱物性量測需求。
系統可配置樣品機器人，自動處理 3、6 或 18 個樣品，大幅提升樣品周轉效率；同時提供從 -125°C 至 2800°C 的多種爐體選項，涵蓋電子封裝、散熱模組、支撐結構、反應器冷卻、熱交換器與絕熱材料等廣泛應用領域。
模組化設計優勢
- 可升級溫度範圍：透過更換爐體與測量模組擴展溫度上限。
- 可升級紅外檢測器：依應用需求選擇 InSb 或 MCT，支援更高靈敏度與頻寬。
- 從入門配置開始，隨預算或量測任務需求逐步升級。
鐳射閃光法量測原理
樣品置於爐體內的樣品機器人上，爐體維持在預設溫度。於該溫度下，樣品一側表面受到程式化能量脈衝 （雷射或氙氣閃光）照射，使樣品表面溫度產生均勻且瞬態的上升。
樣品背面的溫升由高速紅外線檢測器量測，並從「溫度–時間曲線」中計算熱擴散係數 α，在多數情況下可同時求得比熱 c p。若已知密度 ρ，則可進一步計算熱導率 λ：
系統運行符合多項國家與國際標準，包括 ASTM E1461、DIN 30905 與 DIN EN 821 等，用於高可靠度熱傳導係數標準測試。
垂直式量測結構
採垂直式結構：頂部為紅外線感測器，中間為樣品，底部為熱源（雷射燈），此配置同時兼顧操作便利性與最佳訊噪比。 脈衝能量可在 0.05–25 J/脈衝範圍內調整，脈衝寬度亦可依需求設定，因而可針對薄膜或超低熱導率材料進行優化量測。
型號與技術參數
LFA 1000 與 LFA 2000 量測能力
- 溫度範圍（LFA 1000）： -125 / -100 ~ 500°C；RT ~ 1250°C；RT ~ 1600°C（依爐體配置）
- 溫度範圍（LFA 2000）： RT ~ 2000 / 2400 / 2800°C（依爐體配置）
- 脈衝源：Nd:YAG 雷射，單脈衝能量最高約 25 J/次
- 溫度量測：非接觸式紅外線探測器（InSb 或 MCT）
- 熱擴散係數範圍：0.01–1000 mm²/s
- 熱導率範圍：0.1–2000 W/(m·K)
- 加熱速率：0.01–20 K/min
- 樣品尺寸（LFA 1000）：直徑 3、6、10、12.7…25.4 mm；方形 10×10 或 20×20 mm
- 樣品尺寸（LFA 2000）：直徑 6、10、12.7…25.4 mm
- 樣品厚度：最高約 6 mm
- 可測樣品量（LFA 1000）：自動進樣器可支援 3、6 或 18 個樣品
- 可測樣品量（LFA 2000）：自動進樣器可支援 3 個樣品
- 樣品支架材質：金屬、SiC、石墨等（依材料與溫度選配）
- 液體樣品支架：可選配
- 氣氛條件：惰性、氧化、還原與真空模式
＊實際規格依系統配置與選配模組而有所差異
量測與評估軟體功能
系統由 PC 控制，軟體以 Microsoft® Windows® 平台為基礎，完整軟體架構包含溫度控制、資料擷取與數據評估三大模組。 具備熱分析實驗所需的各項標準功能，並針對閃光法測試提供專用演算法。
LFA 評估功能特點
- 脈衝長度校正與脈衝映射。
- 熱損失修正功能。
- 二層及三層結構樣品分析。
- 模型嚮導協助選擇適當評估模型。
- 比熱 (cp) 測定與比較法分析。
- 多層系統中接觸熱阻的求解。
測量軟體功能
- 直覺式溫度程式與氣氛程式設定。
- 樣品機器人控制，支援多樣品自動量測。
- 脈衝後自動顯示校正後量測曲線。
- 適用多樣品與多階斷溫度條件之全自動測量程式。
軟體與配件選項
- 支援中文介面操作。
- 量測 Raw Data 可輸出為 Excel 格式，方便後續分析與建檔。
- 多種樣品架設計與材質可選。
- 氣體控制箱：手動、半自動與全自動（MFC），最多可接 4 種氣體。
- 多款旋轉式與渦輪分子幫浦，支援真空與特殊氣氛操作。
典型應用與測試案例
玻璃陶瓷熱擴散係數重複性測試
以某品牌玻璃陶瓷 Pyroceram 作為高溫標準材料，使用 LFA 1000 進行多點熱擴散率測試。 利用同一試片不同位置切割出的多件樣品，於 1250°C 以下溫度範圍進行 8 次獨立測試， 結果顯示熱擴散係數偏差控制在 ±1% 以內，展現系統極佳之重複性與穩定性。
玻璃陶瓷的熱導率、熱擴散率與比熱
以標準玻璃陶瓷樣品（例如 BCR 724）為例，將塊材加工為厚度約 1 mm、直徑 25 mm 薄片並塗覆石墨， 透過閃光法直接量測熱擴散係數，再以比較法取得比熱 cp，並結合密度計算導熱係數。 實驗結果顯示，比熱隨溫度增加而上升，而熱擴散係數與導熱係數則隨溫度略為下降。
樣品厚度對導熱係數精度的影響
使用標準銀樣品研究樣品厚度對導熱率準確度的影響。在室溫下量測不同厚度之標準銀試片， 透過 α、ρ 與 cp 計算導熱係數，並與文獻值比較。 結果顯示，隨樣品厚度降低，導熱係數偏差先持續改善，約於 200 µm 左右達到精度最佳區間； 但在更薄樣品範圍，需考慮薄膜材料本身與塊材行為不同，此時適合搭配薄膜專用熱導測試技術使用。
