dangjindezhilengshebeishiyongkezhuanhuachengqitidelengqueji。jinguanzhezhongleixingdelengquejishiyouxiaozhilengguochengdejichu，dankenenghuiduihuanjingzaochengweihai。name
，ruguowomenkeyishiyongguticailiaoerbushiyeticailiaozuoweijingji、環保的方式來對食品、飲料、藥物甚至電子設備進行製冷呢？這正是盧森堡科學技術研究所（LIST）正在研究的課題。該研究所的研究人員利用FLIR紅外熱像儀深入研究這一課題。

LIST的研究人員測量電熱效應

，並希望更好地了解其製冷應用的可用性。

盧森堡科學技術研究所（LIST）是一家研究和技術機構，位於Esch-Belval鎮的盧森堡新研究與創新園區的中心位置。園區彙集了大學、研究中心、聯合實驗室
、初創企業以及孵化器的強大創新潛力。

LIST的其中一個部門為材料研究與技術（MRT）小組。該部門正在研究如何將納米技術/納米材料轉變為應用驅動解決方案的方法。其中一個研究主題是如何將表現電熱效應的固體材料用於電子設備等的製冷係統。

研究電熱效應

電熱效應是可極化物質隨著施加或去除電場而經曆可逆溫度變化的現象。

bomozhongdedianrexiaoyingyoukenengyongyugaogonglvdianzishebeidegaoxiaozhilengshebeihezhilengxitong。duidianrecailiaoshijiadianchanghuitigaoqiwendu
，jianshaodianchangzehuijiangdiwendu。

薄膜中的電熱效應有可能用於高功率電子設備的高效製冷設備和製冷係統。

“在博士研究人員的納米材料和納米技術部門，我們一直在建造電熱製冷設備的原型
，以便將其與傳統製冷設備進行比較，”LIST研究員Romain Faye說。“這項技術的優勢在於電熱製冷設備具有更高的能效，並使我們能夠避免使用潛在的有害液體。”

具體來說，傳感器用鐵性材料組的研究人員正在使用多層電容器來測試製冷設備的冷卻速率。多層電容器由數十層至數百層約10至40微米的陶瓷層組成，10到40微米的陶瓷層被幾微米的金屬電極隔開
，金屬電極交替連接至2個外部端子。

tongguozengjiadianchangpinlvcongerchanshengdianrexiaoying，qingsongshixianzhilengshebeidelengquesulvtisheng。zaizhegeguochengzhongzhongyaodeshizaiquchudianchangzhiqianjiangchanshengdereliangyuhuanjingjinxingjiaohuandenengli。zheyang
，jiukedadaobihuanjingwendugengdidewendu。

“我們想盡快進行熱交換，”Romain Faye說。“我(wo)們(men)試(shi)圖(tu)確(que)定(ding)這(zhe)種(zhong)熱(re)交(jiao)換(huan)過(guo)程(cheng)如(ru)何(he)受(shou)到(dao)材(cai)料(liao)本(ben)身(shen)的(de)限(xian)製(zhi)，例(li)如(ru)在(zai)導(dao)熱(re)性(xing)方(fang)麵(mian)或(huo)材(cai)料(liao)的(de)形(xing)狀(zhuang)方(fang)麵(mian)。如(ru)果(guo)熱(re)交(jiao)換(huan)足(zu)夠(gou)快(kuai)
，我(wo)們(men)可(ke)以(yi)每(mei)秒(miao)多(duo)次(ci)開(kai)關(guan)電(dian)場(chang)。”

高效
、直接測量

通過測量電熱效應，LIST研究人員希望能夠更好地了解這種現象在製冷應用中的可用性。

“過(guo)去(qu)，研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)主(zhu)要(yao)使(shi)用(yong)間(jian)接(jie)測(ce)量(liang)，這(zhe)種(zhong)方(fang)法(fa)通(tong)過(guo)對(dui)極(ji)化(hua)進(jin)行(xing)測(ce)量(liang)，並(bing)將(jiang)極(ji)化(hua)測(ce)量(liang)值(zhi)作(zuo)為(wei)溫(wen)度(du)和(he)電(dian)壓(ya)的(de)函(han)數(shu)推(tui)導(dao)得(de)出(chu)電(dian)熱(re)效(xiao)應(ying)，而(er)不(bu)是(shi)實(shi)際(ji)的(de)溫(wen)度(du)測(ce)量(liang)結(jie)果(guo)，”Romain Faye說。“然而
，間接測量並不總是能夠得出正確的解釋。因此，我們的團隊一直在尋找更有效的直接溫度測量方法。”

直zhi接jie測ce量liang溫wen度du變bian化hua最zui常chang用yong的de方fang法fa是shi使shi用yong熱re電dian偶ou和he紅hong外wai熱re像xiang儀yi。熱re電dian偶ou是shi測ce量liang與yu溫wen度du變bian化hua相xiang關guan的de電dian壓ya變bian化hua的de電dian子zi設she備bei
，而er紅hong外wai熱re像xiang儀yi則ze測ce量liang與yu溫wen度du變bian化hua相xiang關guan的de紅hong外wai輻fu射she變bian化hua。

“熱電偶對於我們來說未證明其實用性，”Romain Faye說。“我wo們men在zai極ji小xiao表biao麵mian上shang研yan究jiu由you電dian流liu引yin起qi的de非fei常chang快kuai速su的de溫wen度du變bian化hua。熱re電dian偶ou不bu能neng提ti供gong進jin行xing這zhe類lei測ce量liang所suo需xu的de精jing度du。另ling一yi方fang麵mian，熱re成cheng像xiang技ji術shu使shi我wo們men能neng夠gou以yi可ke視shi化hua的de方fang式shi顯xian示shi材cai料liao和he環huan境jing之zhi間jian的de快kuai速su熱re交jiao換huan。”

LIST研究人員在極小表麵上研究由電流引起的非常快速的溫度變化。

熱效應熱成像

體積小巧的高頻紅外熱像儀，如FLIR X6580sc，可在時間和空間上提供準確而靈敏的熱效應和材料熱行為成像。LIST一直使用FLIR X6580sc紅外熱像儀（結合使用一款能獲得3倍放大倍率的鏡頭）研究氧化物材料的熱行為。測得的熱變化（作為所施加電場的函數）具有從20mK到4K的熱靈敏度。

“我們需要一台能夠以極高頻率測量極小溫差的紅外熱像儀，”Romain Faye說，“FLIR X6580sc做到了這一點，我們對這款熱像儀的性能印象深刻。”

FLIR X6580sc準確拍攝了材料在時間和空間上的熱效應和熱行為圖像。

FLIR X6580SC

FLIR X6580sc是一款適用於研究人員和科學家的高端紅外熱像儀

，可提供640×512像素的熱圖像並能夠記錄高達355Hz的快速動態場景。紅外熱像儀還提供出色的熱對比度（NETD=20 mK）。

LIST研究人員已將FLIR X6580sc紅外熱像儀與FLIR的ResearchIR軟件結合使用，進行熱測量
、記(ji)錄(lu)及(ji)實(shi)時(shi)分(fen)析(xi)。這(zhe)款(kuan)軟(ruan)件(jian)使(shi)研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)能(neng)記(ji)錄(lu)電(dian)場(chang)引(yin)起(qi)的(de)溫(wen)度(du)變(bian)化(hua)，並(bing)在(zai)圖(tu)像(xiang)上(shang)更(geng)好(hao)地(di)區(qu)分(fen)哪(na)些(xie)是(shi)由(you)於(yu)電(dian)場(chang)引(yin)起(qi)的(de)，哪(na)些(xie)是(shi)由(you)圖(tu)像(xiang)噪(zao)音(yin)引(yin)起(qi)的(de)。這(zhe)就(jiu)使(shi)他(ta)們(men)能(neng)夠(gou)以(yi)更(geng)豐(feng)富(fu)的(de)細(xi)節(jie)展(zhan)示(shi)熱(re)圖(tu)像(xiang)。

“來自FLIR團隊的支持令人驚歎，”Romain Faye說。“他們幫助我們實現了高效的熱像儀設置，並調整熱像儀設置以獲得最佳效果。對我們來說幸運的是，由於我們使用FLIR熱像儀獲得了令人滿意的結果，我們將在幾個月內啟動一項新的後續研究項目。”

產生這些結果的研究工作通過項目COFERMAT FNR/P12/4853155獲得盧森堡國家研究基金（FNR）撥款資助。