محلل الانعكاس الحراري للمجال الزمني
لتحديد الانتشار الحراري والتوصيل الحراري للأغشية الرقيقة ذات السماكة في نطاق النانومتر
يمكن استخدام طريقة LFA عادةً على العينات التي يتراوح سمكها بين 0.1 مم و6 مم. ومع ذلك، مع التصاميم المتطورة باستمرار في الأجهزة الإلكترونية والطلب المرتبط بالإدارة الحرارية الفعالة، أصبح من المهم أكثر من أي وقت مضى تحقيق قياسات دقيقة للانتشار الحراري والتوصيل الحراري ومقاومة التلامس الانتقالي في نطاق النانومتر. في مجال التطبيق هذا، تتراوح سماكة المواد من 10 نانومتر إلى 20 ميكرومتر. وقد تأخذ شكل تخزين تغير الطور (PCM)، أو الأغشية الرقيقة الكهروحرارية الحرارية، أو الصمامات الثنائية الباعثة للضوء (LED)، أو طبقات الواجهة العازلة أو حتى الأغشية الموصلة الشفافة (TCF).
فوائد NETZSCH أدوات
NETZSCH تسمح أجهزة تحليل الانعكاس الحراري للمجال الزمني (TDTR) بإجراء توصيف حراري دقيق وغير مدمر للأغشية والواجهات فائقة الرقة التي يتراوح سمكها من بضعة نانومترات إلى عشرات الميكرومترات. وباستخدام نبضات الليزر فائقة السرعة، تقدم هذه المحللات بيانات دقيقة عن الانتشار الحراري والتوصيل الحراري والمقاومة الحرارية البينية في دقائق - حتى بالنسبة للعينات الحساسة أو المنقوشة.
- قياس الأغشية الرقيقة للغاية
نتائج دقيقة للانتشار الحراري/التوصيل الحراري للطبقات التي يتراوح سمكها من بضعة نانومترات إلى عشرات الميكرومترات. - عدم التلامس وعدم التدمير
تسخين/كشف بالليزر فائق السرعة يحافظ على الأسطح الحساسة. - تكوينات الترددات اللاسلكية والكشف الأمامي
NanoTR و PicoTR يمكن تكوينها لكل من قياسات الترددات اللاسلكية (التسخين الخلفي/الكشف الأمامي) والتسخين الأمامي/الكشف الأمامي (الكشف الأمامي).
متعدد الاستخدامات يعمل مع العينات المعتمة والشفافة عبر أوضاع التسخين الأمامي أو الخلفي / الكشف الأمامي.- سريع وشامل
يحدد الانتشار الحراري والتوصيل الحراري والمقاومة الحرارية البينية في دقائق. - معياري وموثوق
يتوافق مع المعيار JIS R 1689/1690 للحصول على نتائج يمكن تتبعها. - أوسع نطاق سماكة: بالاقتران مع أجهزة LFA الخاصة بنا، نحن قادرون على تقديم حلول لكل شيء بدءًا من الأغشية الرقيقة في نطاق النانومتر إلى المواد السائبة في نطاق المليمتر.
مبدأ طريقة TDTR
الانعكاس الحراري عن طريق التسخين بالضوء النبضي
وعلى النقيض من طريقة وميض الليزر التقليدية، لا يوجد كاشف للأشعة تحت الحمراء يستخدم لقياس الزيادة في درجة الحرارة في العينة بعد نبضة ليزر قصيرة. وبدلاً من ذلك، يتم استخدام الانعكاسية المعتمدة على درجة حرارة السطح لتوليد إشارة القياس (تغير الجهد).
يتم تسخين الطبقة الرقيقة بواسطة نبضة ليزر قصيرة (ليزر المضخة). وفي الوقت نفسه، يتم ترك ليزر إضافي (ليزر مسبار) قيد التشغيل بشكل مستمر. ينعكس ضوء الليزر من ليزر المسبار على سطح الغشاء إلى الكاشف. تتناسب القيمة المطلقة لتغير الجهد في الكاشف مع التغير في درجة حرارة سطح الفيلم. ينتج عن حساب النموذج على أساس تغير الجهد زمن الانتشار الحراري والانتشار الحراري للأغشية الرقيقة.
يعتمد زمن الانتشار الحراري (t) على السُمك (d) والانتشار الحراري (a). يمكن رؤية النطاقات الزمنية المحتملة لانتشار الحرارة في الشكل 1. الحد الأدنى ل LFA 467، على سبيل المثال، هو 500 ميكرو ثانية تقريبًا، وهو ما يمكن مقارنته بلوح نحاسي بسماكة 200 ميكرومتر. وعلى النقيض من ذلك، فإن PicoTR (جهاز الانعكاس الحراري بيكو-ثانية) قادر على قياس طبقة موليبدينوم بسُمك 100 نانومتر. بالنسبة للتطبيقات في النطاق بين LFA و PicoTRفإن الجهاز الأكثر فعالية من حيث التكلفة NanoTR (جهاز الانعكاس الحراري النانو-ثانية) الأكثر فعالية من حيث التكلفة.
الإدارة الحرارية للأغشية الرقيقة
وقد استجاب المعهد الوطني للعلوم والتكنولوجيا الصناعية المتقدمة (AIST) باليابان بالفعل للمتطلبات الصناعية بتطوير "طريقة الانعكاس الحراري الحراري بالتسخين الضوئي النبضي" في أوائل التسعينيات. تأسست شركة PicoTherm Corporation في عام 2008 مع إطلاق جهاز الانعكاس الحراري بالنانو ثانية "NanoTR" وجهاز الانعكاس الحراري بالبيكو ثانية، "PicoTR"، والذي يسمح بإجراء قياسات مطلقة للانتشار الحراري للأغشية الرقيقة في نطاق سمك يبلغ عدة عشرات من الميكرومترات وصولاً إلى نطاق النانومتر.
وفي أكتوبر 2020، انضمت شركة PicoTherm إلى مجموعة NETZSCH كشركة تابعة لشركة NETZSCH اليابان. وبالاقتران مع أنظمة LFA، يتيح خط إنتاج PicoTherm لـ NETZSCH الآن تقديم حلول لكل شيء بدءًا من الأغشية الرقيقة في نطاق النانومتر إلى المواد السائبة في نطاق المليمتر.
الأسئلة المتداولة
نعم، في عام 2008، طرحت شركة PicoTherm Corporation اليابانية جهازي الانعكاس الحراري NanoTR و PicoTR في الأسواق. وسمح هذان الجهازان بقياسات على المواد التي يتراوح سمكها من عدة عشرات من النانومترات إلى عدة عشرات من الميكرومترات. على وجه الخصوص، في تطوير أدوات الجيل الخامس، استخدم المصنعون بشكل متزايد طريقة الانعكاس الحراري للمجال الزمني كطريقة وميض ليزر للأغشية الرقيقة.
في عام 2014، أصبحت شركة NETZSCH Japan K.K.K.، وهي شركة تابعة لوحدة أعمال التحليل والاختبار NETZSCH ، وكالة التمثيل الحصري لشركة PicoTherm. وبالاقتران مع أدوات LFA الخاصة بنا، أتاح خط إنتاج PicoTherm الآن لموقع NETZSCH تقديم حلول لكل شيء بدءًا من الأغشية الرقيقة في نطاق النانومتر إلى المواد السائبة في نطاق المليمتر.
منذ أكتوبر 2020، أصبحت شركة PicoTherm Corporation شركة تابعة بنسبة 100% لشركة NETZSCH Japan, K.K. وبالتالي فهي تنتمي بالكامل إلى مجموعة NETZSCH.
اقرأ أيضًا:
NanoTR مقابل PicoTR - الفروق الرئيسية
1. الدقة الزمنية ونطاق القياس
NanoTR يعمل بدقة زمن نانو ثانية (ns)، وهو مثالي للأغشية الرقيقة السميكة التي تتراوح سماكتها من عدة ميكرومترات إلى عشرات النانومترات
PicoTR يعمل بدقة زمنية بيكو ثانية (ps)، مما يتيح إجراء قياسات دقيقة على الأغشية الرقيقة للغاية التي تتراوح سماكتها من عدة عشرات من النانومترات إلى بضع مئات من النانومترات.
2. مواصفات الليزر
NanoTR: ليزر المضخة ~ 1 نانوثانية عرض النبضة، الطول الموجي 1550 نانومتر، شعاع شعاع ~ 100 ميكرومتر؛ ليزر مسبار الموجة المستمرة عند 785 نانومتر، شعاع شعاع ~ 50 ميكرومتر.
PicoTR: ليزر المضخة ~ 0.5 ps عرض النبضة، الطول الموجي 1550 نانومتر، شعاع ~ 45 ميكرومتر؛ ليزر المسبار ~ 0.5 ps نبضات عند 775 نانومتر، شعاع ~ 25 ميكرومتر.
3. توافق سماكة العينة (وضع التردد اللاسلكي)
NanoTR: الراتنجات: ~ 30 نانومتر إلى 2 ميكرومتر تقريبًا I السيراميك: ~ 300 نانومتر إلى 5 ميكرومتر تقريبًا I المعادن: ~من 1 ميكرومتر إلى 20 ميكرومتر تقريبًا
PicoTR: الراتنجات: ~ 10 نانومتر إلى 100 نانومتر تقريبًا I السيراميك: ~ 10 نانومتر إلى 300 نانومتر تقريبًا I المعادن: ~100 نانومتر إلى 900 نانومتر
4. سرعة القياس
NanoTR: سريع جدًا - النتائج في ثوانٍ (أقل من 30 ثانية).
PicoTR: سريع - النتائج في دقائق (< 5 دقائق).
5. الاستخدام والمرونة
كلاهما يدعمان وضعي التسخين الأمامي/الكشف الأمامي (FF) والتسخين الخلفي/الكشف الأمامي (RF) للركائز غير الشفافة أو الشفافة. يوفر كلاهما قياسات مطلقة ويتوافقان مع معيار JIS R 1689 ومعيار JIS R 1690 للحصول على بيانات موثوقة للانتشار الحراري للأغشية الرقيقة والمقاومة الحرارية البينية.
أيهما تختار؟
اختر NanoTR إذا كنت تعمل مع أغشية رقيقة أكثر سمكًا (من نطاق الميكرومتر إلى 100 نانومتر تقريبًا) وتحتاج إلى نتائج فائقة السرعة في ثوانٍ. مثالي لمراقبة الجودة الروتينية والبحث والتطوير حيث تكون السرعة والمرونة مهمتين.
اختر PicoTR إذا كنت بحاجة إلى تحليل الأغشية الر قيقة للغاية (رقيقة حتى 10 نانومتر تقريبًا) بأعلى دقة زمنية. مثالي للأبحاث المتقدمة والمواد المتطورة والتطبيقات التي يكون فيها كل نانومتر مهمًا.
نصيحة: تستخدم العديد من المختبرات كلا النظامين معًا - NanoTR للسرعة على الطبقات السميكة و PicoTR للدقة على الأغشية الرقيقة - مما يضمن تغطية كاملة من النانومتر إلى الميكرومتر. يُرجى الاتصال بنا مباشرةً وسنعمل معك لإيجاد أفضل الحلول.
مقارنة سريعة
| الميزة | NanoTR | PicoTR |
|---|---|---|
| الدقة الزمنية | نانو ثانية (نانو ثانية) | بيكو ثانية (ps) |
| سماكة الفيلم المثالية | الأفلام السميكة (30 نانومتر ~ 20 ميكرومتر) | أغشية رقيقة جداً (10-900 نانومتر) |
| سرعة القياس | الثواني | الدقائق |
| عرض الشعاع (مضخة/مسبار) | ~ 100 ميكرومتر / ~ 50 ميكرومتر تقريبًا | ~45 ميكرومتر / ~25 ميكرومتر |
| أوضاع القياس | التردد اللاسلكي والترددات اللاسلكية | التردد اللاسلكي والترددات اللاسلكية |
| الامتثال للمعايير | Jis r 1689 / jis r 1690 | Jis r 1689 / jis r 1690 |
التوصيلية الحرارية والانتشارية الحرارية مفهومان مهمان في انتقال الحرارة، لكنهما يصفان خواص مختلفة للمواد.
تشير الموصلية الحرارية إلى قدرة المادة على توصيل الحرارة. وهي مقياس لمدى تدفق الحرارة عبر مادة ما عند وجود اختلاف في درجة الحرارة. وكلما زادت الموصلية الحرارية، زادت كفاءة انتقال الحرارة. ويعبّر عنها عادةً بالرمز "k" ويعبّر عنها بوحدة واط لكل متر كلفن (W/(m-K)).
ومن ناحية أخرى، تقيس الانتشارية الحرارية مدى سرعة انتقال الحرارة عبر المادة بمرور الوقت. وتُعرَّف بأنها الموصلية الحرارية مقسومة على حاصل ضرب كثافة المادة وسعتها الحرارية النوعية عند ضغط ثابت.
NETZSCH تتيح أجهزة تحليل الانعكاس الحراري للمجال الزمني (TDTR) توصيفًا حراريًا دقيقًا وغير مدمر للأغشية والواجهات فائقة النحافة - من بضعة نانومترات إلى عشرات الميكرومترات.
وسواء في مجال الإلكترونيات الدقيقة أو الطلاءات أو أبحاث المواد المتقدمة، تعمل تقنية TDTR على سد فجوة القياس حيث تصل الطرق التقليدية إلى حدودها القصوى.
وتوفر هذه الأدوات قياسات عالية الدقة للخصائص الفيزيائية الحرارية للأغشية المعدنية والأكسيدية والعضوية وغيرها من الأغشية. ويمكن التأكد من الدقة العالية من خلال المواد المرجعية المعتمدة من المعهد الوطني للمواد الكيميائية (NMIJ).
يمكن أن تختلف تكلفة جهاز تحليل NETZSCH TDTR اختلافًا كبيرًا اعتمادًا على الطراز والميزات وأي ملحقات إضافية قد تحتاجها.
للحصول على سعر دقيق ومُحدَّث لجهازك الفردي NETZSCH ، يُرجى الاتصال بممثلك المحلي NETZSCH أو أحد موزعينا المعتمدين. سنقدم لك عرض أسعار مصمم خصيصًا لمتطلباتك المحددة، بما في ذلك أي تدريب أو تركيب أو ميزات إضافية ضرورية.
يتراوح وقت التسليم الحالي لدينا من 4 إلى 6 أشهر تقريبًا، اعتمادًا على التكوين المحدد للأداة والطلب الحالي. بالنسبة للتخصيصات الأكثر تعقيدًا أو خلال فترات ارتفاع الطلب، قد يمتد وقت التسليم إلى ما بعد هذا النطاق.
وللحصول على أحدث المعلومات، نشجعك على الاتصال بنا مباشرةً لتقديم طلب محدد. سيضمن لك ذلك أن نتمكن من تزويدك بجدول زمني دقيق مصمم خصيصًا لتلبية احتياجاتك الخاصة.
تطبيقات الانعكاس الحراري
تبدأ إدارة تدفق الحرارة في الأجهزة الحديثة بفهم سلوك الأغشية والواجهات الرقيقة. NETZSCH NanoTR و PicoTR تستخدم أجهزة التحليل الحراري ذات المجال الزمني للانعكاس الحراري (TDTR) لتقديم قياسات دقيقة وغير ملامسة للانتشار الحراري والتوصيل الحراري والمقاومة الحرارية البينية في الأغشية التي يتراوح سمكها من بضعة نانومترات إلى عدة ميكرومترات. وسواء كنت تعمل على تطوير الجيل التالي من الإلكترونيات الدقيقة أو تحسين كفاءة مصابيح LED أو تحسين مواد البطاريات، فإن هذه الأدوات توفر البيانات التي تحتاجها لتصميم مواد وأنظمة ذات أداء حراري فائق.
تشمل التطبيقات النموذجية ما يلي:
- أجهزة LED والليزر
- قياس الموصلية الحرارية للطبقات والركائز الفوقية
- تحليل مقاومة السطح البيني للطبقات الموزعة للحرارة
- طلاءات الأغشية الرقيقة
- السلوك الحراري للطلاءات البصرية والطلاءات الصلبة والطبقات الواقية
- التحقق من توحيد الطبقات على الرقائق أو الركائز
- المواد الكهروحرارية
- تقييم العناصر الكهروحرارية الحرارية ذات الأغشية الرقيقة لتحسين الكفاءة
- تخزين البيانات والضوئيات
- إدارة الحرارة في طبقات التخزين المغناطيسية والمكونات الضوئية
- مواد البطاريات والطاقة
- الخواص الحرارية لطلاءات الأقطاب الكهربائية الرقيقة والفواصل وطبقات الإلكتروليت الصلبة
- البحث والتطوير
- فحص المواد لتكنولوجيا النانو والمركبات المتقدمة والأغشية الوظيفية الجديدة
- دراسات المقاومة الحرارية البينية (مقاومة كابيتزا) في الأنظمة متعددة الطبقات
قراءة الأوراق العلمية ذات الصلة
الإعلام والتدريب
منشورات التطبيق
أحدث مقالات المدونة
- 23.02.2026
تمكين تحقيق إنجازات رائدة في مجال أبحاث الترانزستورات الحرارية
- 15.01.2024
تقييم جدوى القياسات ثنائية وثلاثية الطبقات عن طريق تحليل وميض الليزر
- 21.08.2023
الاتجاه المعدني: حول الخواص الفيزيائية الحرارية للنحاس وسبائكه
- 19.06.2023
التركيب الناجح لأول موقع NETZSCH PicoTR في نصف الكرة الجنوبي
- 12.06.2023
NanoTR و PicoTR - خط أدوات التوصيف الحراري للطبقات الرقيقة
- 13.04.2023
ترانزستورات الحالة الصلبة الكهروكيميائية الحرارية - فئة ترانزستور جديدة ذات إمكانات كبيرة
فيديوهات حول طريقة الانعكاس الحراري للمجال الزمني
الأسئلة الشائعة حول خدمة NETZSCH
يقدم مختبرنا للتطبيقات NETZSCH خدمات الاختبارات التعاقدية لمجموعة كبيرة من الصناعات ومراكز الأبحاث. وهو مجهز بأحدث أدوات الاختبار، مما يسمح بإجراء مجموعة متنوعة من قياسات التحليل الحراري.
استشر الخبراء في مختبرات التطبيقات لدينا لاختيار طريقة القياس الأنسب لاحتياجاتك الخاصة.
نحن نقدم:
- التركيب والتشغيل
- نقل الجهاز الخاص بك
- الصيانة والفحص
- المعايرة
- الإصلاح
- تدريب شامل، من الاستخدام الأساسي إلى الاستخدام المتقدم للأداة - في الموقع أو عبر الإنترنت.
يرجى ملاحظة أن خدمتنا قد تختلف من منطقة إلى أخرى.
خدمتنا عن بُعد متوفرة في جميع أنحاء العالم.
يمكن إجراء فحص ضغط حاويات LN2 إما في موقعك (إذا كنت في ألمانيا أو النمسا أو سويسرا)، أو في مصنعنا في سيلب.
نعم، نحن نقدم عقود صيانة لأدواتك وفقًا لمتطلبات العملاء الإقليمية والفردية المختلفة. لا تتردد في الاتصال بقسم الخدمة لدينا أو إلقاء نظرة فاحصة على قسم اتفاقية مستوى الخدمة على موقعنا الإلكتروني - NETZSCH التحليل والاختبار.
نحن نقدم تدريبًا عبر الإنترنت من خلال NETZSCH Online Academy NOA، وتدريبًا عن بُعد 1:1 وتدريبًا في الموقع في موقعك أو في مراكز التدريب لدينا. ما عليك سوى الاتصال بمندوب المبيعات الخاص بك أو الانتقال إلى Know-How - NETZSCH التحليل والاختبار
