Hochgeschwindigkeits-Xenon-Impulslichtquelle und Halbleiter-PIN-Detektor für unerreichte Empfindlichkeit bis zu –150 °C.
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Das Discovery Xenon Flash DXF 200 verfügt über die patentierte Hochgeschwindigkeits-Xenon-Impulslichtquelle „High-Speed Xenon-pulse Delivery™“ (HSXD) sowie den anamorphen, facettenreichen Lichtleiter „Light Pipe™“. Zusammen leiten diese Optiken einen Lichtimpuls von unerreichter Kraft und gleichmäßiger Intensität auf die Probe und verhindern gleichzeitig eine Fehlstrahlung auf den Probenhalter. Das DXF-200 nutzt einen Halbleiter-PIN-Detektor, der auch unter tiefkalten Bedingungen hochempfindliche Messungen erlaubt. Nur die Hochenergiexenonkonstruktion von TA Instruments ist in der Lage, Proben mit einem Durchmesser von bis zu 25,4 mm über einen Temperaturbereich von –150 °C bis +200 °C zu prüfen. Der Einsatz großer Proben minimiert Fehler durch Inhomogenitäten und erlaubt repräsentative Messungen bei schlecht verteilten Verbundmaterialien. Die DXF-Plattform ist für Forschungs- und Entwicklungsprogramme ebenso wie für die Produktionskontrolle ausgelegt.
Merkmale des DXF 200
- Temperatursystem für die Verwendung unterhalb der Umgebungstemperatur mit hoch effizientem Flüssigstickstoff-Kühlsystem und Halbleiter-PIN-Detektoren für eine exakte und stabile Temperaturregelung bei einem Wert von branchenweit führenden –150 °C.
- Patentiertes Hochgeschwindigkeits-Xenon-Impulslichtsystem liefert 50 % mehr Energie als Konstruktionen von Wettbewerbern und bietet somit die höchste Genauigkeit für das breiteste Probenspektrum, unabhängig von deren Dicke oder Wärmeleitfähigkeit
- Patentierter Lichtleiter „Light Pipe™“ für eine möglichst effektive Bündelung und Kollimation von Licht sowie homogene Leitung von Strahlung auf die Probe
- Kann Proben mit einem maximalen Durchmesser von 25,4 mm prüfen, um eine einfachere Probenvorbereitung und -handhabung sowie bessere Ergebnisse für inhomogene Materialien zu ermöglichen
- Echtzeit-Impulszuordnung für überlegenes thermisches Diffusionsvermögen von dünnen und hochleitenden Materialien
- Erfüllt eine Vielzahl von Industriestandard-Prüfmethoden wie ASTM E1461, ASTM C714, ASTM E2585, ISO 13826, ISO 22007-Part4, ISO 18755, BS ENV 1159-2, DIN 30905 und DIN EM821
Laserquelle
| Typ | Tischgerät |
| Impulsenergie (variabel) | Variabel mit bis zu 25 Joule |
| Impulslänge | 400 µs bis 600 µs |
| Eigens entwickelte Übertragungsoptik | Strahlführung für Lichtleiter |
Ofen
| Temperaturbereich | –150 °C bis 200 °C |
| Atmosphäre | Luft, Inertgas, max. Vakuum (50 mtorr) |
Erkennung
| Bereich des thermischen Diffusionsvermögens | 0.01 bis 1000 mm2/s |
| Wärmeleitfähigkeitsbereich | 0.1 bis 2000 W/(m*K) |
| Datenerfassung | 16 bit |
Genauigkeit
| Thermisches Diffusionsvermögen | ±2.3% |
| Wärmeleitfähigkeit | ±4% |
Wiederholbarkeit
| Thermisches Diffusionsvermögen | ±2.0% |
| Wärmeleitfähigkeit | ±3.5% |
Probe
| Rund | 8, 10, 12,7 und 25,4 mm Durchmesser |
| Vierkant | 8, 10 und 12,7 mm Länge |
| Maximale Dicke | 10 mm |
Autosampler
| Typ | Zwei Positionen |
Hochempfindliche Messungen unter tiefkalten Bedingungen
Hochempfindliche Messungen unter tiefkalten Bedingungen
Das DXF 200 ist mit einem Ofen ausgestattet, der über ein effizientes Flüssigstickstoff-Kühlsystem für eine exakte und stabile Temperaturregelung von –150 °C bis +200 °C verfügt. Nur der DXF 200 ist in der Lage, die Thermomanagementeigenschaften von Materialien bis –150 °C zu prüfen, womit es die logische Wahl für Wissenschaftler ist, die vornehmlich Nachforschungen in tiefkalten Milieus anstellen.
Verbesserte Temperaturerkennung dank Halbleiter-PIN-Detektor
Verbesserte Temperaturerkennung dank Halbleiter-PIN-Detektor
Das DXF 200 verfügt über einen einzigartigen Zweifach-PIN-Detektor, der eine erstklassige Empfindlichkeit und Reaktionszeit unterhalb der Raumtemperatur bietet. Die Amplitude des Signals, das bei –150 °C vom PIN-Detektor gemessen wird, der wiederum Direktkontakt mit der Probe aufweist, ist in der Regel fünfmal größer als das Signal der niedrigsten ermittelbaren Temperatur eines herkömmlichen IR-Detektors, die typischerweise +25 °C beträgt. Dadurch ist keine Signalverstärkung mehr für MCT-IR-Detektoren erforderlich, die bei oder unterhalb der Raumtemperatur betrieben werden. Das Ergebnis ist eine verbesserte Wärmestromkurve mit besserem Signal-Rausch-Abstand, erhöhter Genauigkeit von Messungen zur spezifischen Wärmekapazität und Wärmeleitfähigkeit sowie ein verlässlicher Datensatz für mühelose Analysen nach der Prüfung.
Patentierte Hochgeschwindigkeits-Xenon-Impulslichtquelle „High Speed Xenon-Pulse Delivery™“ (HSXD)
Patentierte Hochgeschwindigkeits-Xenon-Impulslichtquelle „High Speed Xenon-Pulse Delivery™“ (HSXD)
Das DXF 200 verfügt über eine eigens entwickelte Hochgeschwindigkeits-Xenon-Impulslichtquelle „High Speed Xenon-Pulse Delivery™“ (HSXD). Mit einer Leistung von 15 Joule ist der von der HSXD ausgegebene Strahl der kräftigste und gleichmäßigste aller Xenonsysteme auf dem Markt.
Das Echtzeit-Impulszuordnungssystem berücksichtigt den finiten Impulsbreiteneffekt sowie Wärmeverluste, was für hohe Datengenauigkeit unabdingbar ist, insbesondere wenn dünne und hoch leitende Materialien gemessen werden.
Großer Probendurchmesser von 25,4 mm für mühelose Probenhandhabung
Großer Probendurchmesser von 25,4 mm für mühelose Probenhandhabung
Kein anderer Anbieter verfügt über die Technologie, Proben mit einem Durchmesser von bis zu 25,4 mm über einen solch breiten Temperaturbereich zu prüfen. Große Proben lassen sich einfacher vorbereiten und handhaben, gewährleisten repräsentativerer und reproduzierbarer Daten und bieten bessere Ergebnisse bei Verbundstoffen oder inhomogen verteilten Materialien.
Niedrigste Temperatur mit höchstem Signal-Rausch-Abstand
Niedrigste Temperatur mit höchstem Signal-Rausch-Abstand
Der steigende Bedarf an neuen Hochleistungsmaterialien für die Luft- und Raumfahrt oder Verteidigungsindustrie hat auch die Nachfrage nach Flash Diffusivity-Instrumenten mit kleinerem Temperaturbereich und höherer Datenqualität steigen lassen. Der Zweifach-Halbleiter-PIN-Detektor kann bis zu einer Temperatur von –150 °C betrieben werden – branchenweiter Bestwert.
Die Zahl in der oberen rechten Ecke zeigt die Qualität des Signal-Rausch-Abstands (SNR) beim DXF 200 bei tiefkalten Temperaturen. Selbst bei –150 °C ist die Amplitude des direkt gemessene Signals am Halbleiter-PIN-Detektor ungefähr fünfmal höher als bei einem herkömmlichen IR-Detektorsignal bei Raumtemperatur.
Konsistente Daten von –150 °C bis 900 °C
Konsistente Daten von –150 °C bis 900 °C
Gerade Hochleistungsmaterialien werden oft unter extrem niedrigen oder hohen Temperaturen charakterisiert. Die Abbildung unten rechts stellt ein Referenzmaterial bestehend aus sauerstofffreiem Kupfer mit hoher elektrischer Leitfähigkeit (OFHC) dar, in dem sowohl mit einem DXF 200 als auch mit einem DXF 900 die Wärmeleitfähigkeit in einem Temepraturbereich von –150 °C bis 900 °C gemessen wurde.
Alle Messwerte liegen innerhalb von ±1,5 % der Referenzwerte. Beachten Sie die Übereinstimmung der Werte zwischen der Umgebungstemperatur und 200 °C.
Bewährte Softwareplattform für einfache und genaue Blitzanalysedaten
Allen Discovery Light Flash-Geräten ist die Software FlashLine™ für Gerätesteuerung und Datenanalyse beigelegt. Die für Microsoft Windows programmierte Software weist ein intuitiv bedienbares Tabellenformat auf, das eine einfache Programmierung experimenteller Parameter auf der Oberfläche zur Gerätesteuerung ermöglicht. Die Echtzeitüberwachung erlaubt eine unmittelbare Bewertung von Datenqualität und Geräteleistung während der Testdurchführung. Die automatischen Routinen des Datenanalysemoduls bieten den Benutzern erweiterte Analysewerkzeuge, einschließlich Modellen für die Wärmeverlustkorrektur sowohl bei Leitung als auch bei Strahlung. Dank des integrierten Messsystems mit Impulsformzuordnung bestimmt FlashLine die exakte Form des Laserimpulses im Vergleich zur erforderlichen Dauer für die Impulsform- und -breitenkorrektur. Es identifiziert auch den Nullpunkt des Blitzes und ermöglicht eine finite Impulseffektkorrektur, welche für genaue Messungen von dünnen Proben und Materialien mit hohem Diffusionsvermögen unabdingbar ist. Darüber hinaus ermöglicht das von TA Instruments entwickelte Bewertungsprogramm „Goodness of Fit“ (Anpassungsgüte) den Benutzern, die besten aus unterschiedlichen Modellen zum thermischen Diffusionsvermögen berechneten Ergebnisse auszuwählen.
Softwarefunktionen:
- Unbegrenzte Temperatursegmente mit benutzerdefinierbaren Wärmerampenstufen
- Vom Benutzer wählbare Laserenergie für jede Probe je nach Temperatursegment
- Datenanalyse aller beinahe abgeschlossenen Segmente während der Prüfung
- Bestimmung der spezifischen Wärme durch Vergleichsmethoden
- Option einer automatischen Auswahl und Mittelwertbildung von mehreren Aufnahmen
- Korrektur für die Strahlungskomponenten bei transparenten und lichtdurchlässigen Proben
- Automatische Optimierung der Blitzenergiestärke
- Option zum Überspringen von Proben und eines Präzisionskriteriums
- Schneller Zoom für X- und Y-Segmente
- Tabellen und Kurven zu thermischem Diffusionsvermögen, spezifischer Wärme und Wärmeleitfähigkeit als Funktion der Temperatur
- Berechnungen aller Modelle während der Prüfung und der Modelle, die bei Abschluss der Prüfung verfügbar sind
Zu den Standardmodellen gehören:
- Gembarovic für die mehrdimensionale Wärmeverlustkorrektur und nichtlineare Regression
- „Goodness of Fit“ (Anpassungsgüte) für die Auswahl des besten Modellergebnisses
- Impulsschwerpunkt zur Bestimmung von t0
- Impulslängen- und -formkorrektur
- Zwei- und Dreischichtanalyse
- In-Plane
- Hauptmodelle Clark und Taylor, Cowan, Degiovanni, Koski, kleinste Quadrate, logarithmisch, Moment, Heckman, Azumi und Parker
