NETZSCH fejrer 60 års innovation med det termiske analysesystem STA 449 Jupiter®, der viser den avancerede teknologiske udvikling.

07.02.2022 by Dr. Ekkehard Post, Aileen Sammler

STA - Det analytiske instrument med 400.000 kombinationsmuligheder

I dag er STA et af de mest fleksible analyseinstrumenter i NETZSCH porteføljen. Brugerne kan på select vælge mellem forskellige typer af ovne, sensorer, prøvebærere, termoelementer, digler og andet tilbehør. Desuden giver samtidig termisk analyse unikke anvendelsesmuligheder.

I dag er STA et af de mest fleksible analyseinstrumenter i NETZSCH porteføljen. Brugerne kan på select vælge mellem forskellige typer af ovne, sensorer, prøvebærere, termoelementer, digler og andet tilbehør. Sammen med samtidig registrering af vægtændringer giver simultan termisk analyse mulighed for bestemmelse af smeltepunkter, fasetransformationer i fast tilstand, entalpier og endda specifik varme - og dette på en og samme prøve under nøjagtig de samme målebetingelser. Ved at bruge specielle ovne kan der også udføres målinger i fugtige atmosfærer under visse korrosive forhold eller endda i det højeste temperaturområde.

For at kunne tilpasse sig forskellige anvendelsesområder er der tolv ovne til rådighed, som brugeren nemt selv kan skifte ud. Et dobbelt hejseværk gør det muligt at tilslutte to ovne samtidig for at forbedre prøvegennemstrømningen eller foretage undersøgelser i det lave og høje temperaturområde med det samme apparat.

PTFE-prøvebånd med tykkelsesvariationer på 1,06 mm og 1,3 mm til dynamisk mekanisk analyse.
Billeder: Til venstre: STA 449 F3 Jupiter® , udstyret med dobbelt hejseværk til to ovne: SKIMMER -ovnen (til venstre) giver mulighed for direkte kobling til et massespektrometer til emissionsgasanalyse / Til højre: Tilgængelige ovntyper

Den type digel, der bruges til termoanalytiske målinger, kan have stor indflydelse på resultaterne. Digelmaterialet må desuden ikke reagere med prøven. Derfor findes der mange forskellige digelmaterialer (aluminium, sølv, guld, kobber, platin, aluminiumoxid, zirkoniumoxid, grafit, rustfrit stål osv.), former og størrelser til en række forskellige materialer og anvendelser.

Rosand RH2000 kapillarreometer designet til præcis materialetestning fra forskning til kvalitetskontrol.
Foto: Digler til mange forskellige anvendelser
Forskellige STA-prøvebærere med forskellige former og design til optimerede anvendelser inden for termisk analyse.
Foto: Udvalg af forskellige STA-prøvebærere
Automatisk prøveskifter (ASC) til TGA/DSC-systemet gør det muligt at indlæse op til 20 prøver til effektiv termisk analyse.
Foto: En automatisk prøveskifter (ASC) til op til 20 prøver fås som ekstraudstyr til TGA-/DSC-prøvetransportøren. Den sikrer maksimal prøvegennemstrømning via optimal placering af diglen.

Andre særlige konstruktioner af STA'er er blevet udviklet specielt til anvendelser inden for det kemiske og nukleare område. Til sådanne operationer kan de bruges i tilsvarende handskebokse og hot cells. Afhængigt af anvendelsen eller prøvernes strålingsniveau kan der anvendes passende afskærmning og dele i rustfrit stål, eller de elektroniske komponenter kan placeres uden for handskeboksen eller hotcellen.

STA 449 F1 Jupiter handskeboks med opvarmet gennemløb til QMS 403 Aëolos, designet til avanceret termisk analyse i kontrollerede miljøer.
Foto: Fig. 1. STA 449 F1 Jupiter® Glovebox-version med opvarmet gennemføring til kobling til QMS 403 Aëolos®
En forsker analyserer data fra STA 449 C Jupiter® i en handskeboks til materialebeskyttelse og fremhæver avancerede teknikker til termisk analyse.
Foto: STA 449 C Jupiter®® i en handskeboks til materialebeskyttelse på Max-Planck Institute, CPFS Dresden (foto fra "Picturebook 5", © M. Braun Inertgas-Systeme GmbH, Garching, Tyskland)

Kontinuerlig udvikling og forbedring

I mere end 50 års kontinuerlig udvikling og produktion har der naturligvis også været betydelige ændringer i elektronisk dataindsamling. De tilsvarende elektroniske komponenter blev stadig mindre, mere præcise og hurtigere i dataindsamlingen. På grund af disse mindre komponenter flyttede dataindsamlings- og strømforsyningssystemerne til ovnene ind i STA'ens hus over flere generationer. Ekstern termostatstyring af balancerne hører nu fortiden til og er blevet erstattet af intelligente varme-/køleenheder som f.eks. varmefolier.

NETZSCH-STA Eco Line STA 449 F1 Jupiter , designet til 70 % lavere energiforbrug, har avanceret teknologi til termisk analyse.
Foto: Den nye NETZSCH-STA Eco Line: Ved at fjerne termostaten reduceres energiforbruget i en STA 449 F1 Jupiter® med 70 % for den gennemsnitlige bruger.

Videreudviklingen af STA er også blevet formet af ændringer i dataindsamlingsteknologien, fremskridt i evaluering og præsentation af måleresultaterne og tilhørende betydelige innovationer i computeroperativsystemer: Fra de første særlige basisversioner under HP310-operativsystemer og senere Windows-DOS-baseret software gennem de fleste Windows-operativsystemer til Windows 10 og C-#-programmeringssprog nu, har STA fortsat kørt problemfrit.

Ligeledes er krav og ønsker fra vores kunder inden for forskning, udvikling og kvalitetssikring altid blevet taget i betragtning gennem årtierne og bidrager fortsat til løbende forbedringer.

TGA-DSC-måleanalysegraf, der viser MnO2's termiske egenskaber med data for temperatur og specifik varme.
Foto: Evaluering af en TGA-DSC-måling på en MnO2-prøve (opvarmning og afkøling)
AI Overview
An error occurred. Please try again.