面方向の熱伝導測定は難しい？

　薄膜の表面方向の熱拡散率･熱伝導率は，材料設計とくに電気絶縁・放熱材料を考える上で重要です．ますますニーズも高まってきているようです．弊社にも，かねてより問い合わせがあり，答えるべく開発に取り組んで来ました．昨年来，M10type２として発売したものは我々からの回答を具現化したものです．当面は，高分子フィルム，無機ガラス，複合系材料ですが，長さで１０mm程度あれば測定できます．

　面方向の難しさは，熱流が規定できないことにあります．ヒーターのセンサー間の移動量をはかればいいのですが，試料を通るだけで無く，サポート材料，空気，配線材料，輻射（対流も）などの問題があって，厚み方向のような直列で扱えず，複雑な熱流が生じるためです．一定の条件，同じような厚さ，試料種類，電極間距離などを揃えて標準試料と比較検討することになります．

　弊社の装置は　同一平面に電極を３つ設置し，１番目に通電加熱で温度波を発生させ，二つ目と三つ目を温度センサーとします．今，グリースを用いて，サンプルをこの三つに渡るように密着させます．もちろん発生させた熱流は複雑で，主にはヒーターの台座へ逃げるでしょう．しかし，センサー間にも一定程度流れます．ここで環境に強い位相変化を読もうとしたのが本装置で，しかも２位相型ロックインアンプを両方のセンサー電極につないで，ヒーターの温度波をレファレンスとしてロックして使います．これはM10type１と同じ方式なのでコントロールボックスが共通です．通常の測定ではロックインアンプは一台だけです．この二台ロックイン方式は精度はぐっと向上させます．接触さえうまく行けば安定して測定できます．電極間距離０．８ｍｍで周波数は大体０．1Ｈｚといった温度波が適切というところです．試料は挟むだけ．余計なことは一切しませんし，測定も標準で10-20分といったところです．精度を上げるには30-60分かけ，積算回数を増やして行います．発展中ですが，とりあえず簡便な測定法として提案しています．