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  • Analytische Berechnung der transienten Probentemperatur bei einem Xenon-Flash-Versuch unter Berücksichtigung der gemessenen Strahlungsintensität der Xenon-Gasentladungsröhre

Kurzbeschreibung

Bei der experimentellen Bestimmung der Temperaturleitzahl nach der Xenon-Flash-Methode wird die Meßgenauigkeit bei dünnen Proben oder bei Werkstoffen mit großer Temperaturleitzahl in besonderem Maße von dem zeitlichen Verlauf der Strahlungsintensität der Xenon-Quelle bestimmt. Da es bisher für Xenon-Blitzlampen hinsichtlich ihres Zeitverhaltens keine zufriedenstellende Approximationsfunktion gibt, wird in der vorliegenden Arbeit eine analytische Lösung der eindimensionalen Wärmeleitungsgleichung vorgestellt, bei der die gemessene relative Strahlungsintensität jeder beliebigen Xenon-Gasentladungsröhre durch stückweise Approximation der Flußrandbedingung mit Exponentialfunktionen geschieht. Als Beispiel wird die rel. Strahlungsintensität einer 1000 Ws Xenon-Gasentladungsröhre gemessen und anschließend stückweise durch drei Exponentialfunktionen approximiert. Die transiente Probentemperatur läßt sich im Falle der hier angenommenen Anfangs- bzw. Randbedingungen in Form eines Faltungsintegrals angeben. Durch Auswahl von Exponentialfunktionen als Approximationsfunktionen für die rel. Strahlungsintensität der Quelle läßt sich das Faltungsintegral recht einfach geschlossen integrieren. Weiterhin werden die transienten Vorgänge, die während eines Flash-Versuchs in der Probe ablaufen, aus systemtheoretischer Sicht diskutiert. Abschließend wird für den Fall, daß die Probendicke sehr kleine Werte annimmt, angegeben, welchen Grenzverlauf die transiente Probentemperatur annimmt und welche physikalischen Aussagen hieraus ableitbar sind.

Zusätzliche Angaben

Autoren: BRANDT B, Kernforschungsanlage Jülich GmbH, Jülich (DE)
Bibliografische Referenz: Report: Jül-Spez-504 DE (89) 33 pp.
Verfügbarkeit: Available from Zentralbibliothek der Kernforschungsanlage Jülich GmbH, Postfach 1913, 5170 Jülich (DE)
Datensatznummer: 199010402 / Zuletzt geändert am: 1994-12-01
Kategorie: publication
Originalsprache: de
Verfügbare Sprachen: de