閉合電路中，由於兩點間存在溫差而出現的電位差叫做熱電壓(Thermal voltage)。也稱為溫度的電壓當量。
基本介紹
- 中文名：熱電壓
- 外文名： Thermal voltage
- 單位： 伏
概述,薄膜中雷射感生的各向異性熱電壓,
概述
熱電偶的測量原理相對簡單，堅固的溫度感測器基於塞貝克(Seebeck)效應進行溫度測量：不同材質的兩種導體在一端相連，當導體兩端存在溫度梯度時，可以測得兩個導體開路末端間的微小電壓。此電壓被稱之為熱電壓或熱電動勢(emf.)。電壓大小取決於導體材料和“測量點” (兩個導體的連線點)與“冷端” (導體開路末端)間的溫度差。因此，熱電偶主要用於溫度差測量。冷端溫度已知時，或單獨進行溫度測量並進行補償後，可以確定測量點的絕對溫度。
電學中常用的熱電壓VT=kT/q，具有正的溫度係數。而三極體的BE結電壓VBE具有負的溫度係數，二者的平衡可以產生一個在某一溫度下溫度係數為零的基準電壓。當T=300K時，根據k(k=1.38×10^-23J/K)和q(q=1.6×10^-19C)的數值可求得kT/q≈0.026V。該電壓與溫度有關，用VT表示。在二極體和三極體的研究中，該物理量可以表示擴散係數和遷移率的內在聯繫，也表示載流子在半導體中定向運動的難易程度。VT=Dp/μp=Dn/μn。
薄膜中雷射感生的各向異性熱電壓
當一聚焦的雷射短脈衝入射到沉積在介質基片(蘭寶石, 石英、硼矽酸玻璃) 上的鉑或鎢薄片上時, 觀察到橫向電壓。鑑別出這種沒有預料到的電壓是一種熱電效應引起的, 它之所以在薄膜中發生是因為最可能由薄膜內應力引起的絕對熱電功率( 塞貝克係數) 不再是各向同性的了。在脈寬不變時發現, 電壓與入射雷射功率成正比, 稍微取決於基質材料, 而與光束的偏振無關。
在所研究的範圍內（500 ~ 2700埃) , 與薄膜厚度的關係主要和有效厚度有關, 而這種有效厚度具有與薄膜平面垂直的瞬時溫度梯度。薄膜回響時間取決於雷射脈寬。對於5 毫微秒的脈衝, 上升時間約為3 ~ 4 毫微秒的數量級, 衰減時間約5 毫微秒。較短的雷射脈衝產生的上升時間約與雷射脈寬相等。沿著薄膜任何給定的方向, 如同兩個電接觸點所確定的那樣, 隨著這些點之間光脈衝的平移, 沒有看到電壓的變化。
