Magneettinen lämpötilamittaus

Lämpökuvausta käytetään teollisuudessa materiaalien testauksessa mutta materiaalista riippuen, menetelmä voi kuitenkin aiheuttaa suuriakin mittausvirheitä.

Kielin yliopiston tutkijat yhdessä venäläisten kollegoiden kanssa ovat kehittäneet tekniikan, joka visuaalisesti tunnistaa pienimmätkin lämpötilaerot suurella erottelukyvyllä mistä tahansa materiaalista.

Tutkimuksessaan Kielin tutkijat hyödynsivät tiettyjen materiaalien magneettisia ominaisuuksia. Kokeissa, ohut läpinäkyvä kerros ferrimagneettista granaattiyhdistettä (BiLu2Fe4GaO12) sijoitettiin mikropiirin sirulle.

Jos lämpötila missä tahansa piirin osassa muuttuu vähänkin, materiaalikerros reagoi muuttamalla magneettisia ominaisuuksiaan. Mitä lämpimämpi siitä tulee, sitä pienempi magnetisoituminen.

Itse magnetoituminen voidaan tehdä näkyväksi polarisoivalla mikroskoopilla. Kun polaroitu valo saavuttaa kerroksen pinnan, se heijastuu eri tavoin, riippuen materiaalien magnetoitumiesta.

Digitaalinen, valoherkkä kamera kuvaa heijastuneen valon ja magneto-optiset kuvat osoittavat lämpötilan jakautumisen piirissä.

Kielin fyysikkojen kehittämä materiaali toimii erittäin tarkkana lämpömittarina. Menetelmää voi näyttää niinkin vähäisiinkin muutoksiin kuin sadasosa celsiusastetta, jotka tapahtuvat millisekunneissa mikrometrien resoluutiolla.

Kielin professori Jeffrey McCordin mukaan teknologia avaa uusi mahdollisuuksia termograafisen kuvantamisen sovelluksiin ja mahdollistanee uudenlaiset lämpökamerat.

Tällainen ”Pyro-Magnetic-Optics" –menetelmä voisi tehdä erityisesti elektronisien komponenttien virheanalyysin helpommaksi ja tarkemmaksi.