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时域热反射测量系统（Time-Domain Thermoreflectance, 简称TDTR）是一种高精度、高时间分辨率的热物性测量技术，它基于飞秒超快激光抽运探测（pump-probe）原理，为研究材料的热传输特性提供了强有力的工具。这一技术特别适用于测量单层膜、多层膜、液体材料以及固-固、固-液界面等多种材料的热导率、热容、界面热阻等关键热物性参数。
在TDTR系统中，测量过程通常分为泵浦脉冲加热和探测脉冲测量两个阶段。首先，一个强激光脉冲（泵浦脉冲）被用于瞬间加热样品表面，加热过程非常短暂，通常在皮秒量级。样品表面通常会镀上一层薄金属膜作为传感器，当温度升高时，金属膜的反射率会发生线性变化。随后，一个弱激光脉冲（探测脉冲）在不同时间延迟下照射同一位置，通过测量探测脉冲的反射光强度变化，可以获取材料反射率的变化情况。
通过对反射率变化曲线的分析，并结合热传导模型进行数据拟合，研究人员可以提取出样品的热导率、热扩散率、热容、界面热阻等参数。这些参数对于理解材料的热传输特性，以及优化材料的性能和应用至关重要。
TDTR系统具有多种技术优势。例如，它可以实现非接触式测量，避免了传统测量方法中对样品的破坏；同时，它还具有超高的时间分辨率和测量精度，能够捕捉到材料在极短时间内的热响应变化。此外，通过引入双波长激光分别进行泵浦和探测，TDTR系统还降低了加热和探测过程之间的干扰，提高了测量的准确性和可靠性。
近年来，随着微纳结构新材料的快速发展，TDTR系统在材料分析和薄膜热物性参数测量方面的应用越来越广泛。它不仅可以用于测量金属薄膜、块体或液体的热物性参数，还可以用于测量石墨烯、合金等纳米材料界面的热阻。同时，通过结合高分辨率时域热反射技术、双波长抽运探测技术、调制锁相放大技术以及光路共享CCD显微可视技术等先进技术，TDTR系统进一步提高了测量的精度和灵活性。
综上所述，时域热反射测量系统作为一种高精度、高时间分辨率的热物性测量技术，在材料科学领域具有广泛的应用前景和重要的研究价值。
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