60 χρόνια NETZSCH-Gerätebau: Η ιστορία της συσκευής φλας λέιζερ

Η μέθοδος του λέιζερ ή της φωτεινής λάμψης χρονολογείται από τις μελέτες των Parker et al. το 1961. Το απόσπασμά τους εκείνη την εποχή φέρνει στο φως τα πλεονεκτήματα αυτής της μεθόδου: "Η κομψότητα της μεθόδου έγκειται στο γεγονός ότι μια μέτρηση θερμικών παραμέτρων που είναι συνήθως κουραστική - όπως η απόλυτη θερμοκρασία ή/και η ποσότητα θερμότητας - αντικαθίσταται από μια πιο ακριβή, άμεση και γρήγορη μέτρηση του χρόνου και της σχετικής αύξησης της θερμοκρασίας" [Parker et al (1961)]

Συμφωνία συνεργασίας με το Κέντρο Πυρηνικών Ερευνών της Καρλσρούηςarch

Η μέτρηση της θερμικής διαχυτότητας ως συνάρτηση της θερμοκρασίας αποκτούσε ολοένα και μεγαλύτερη σημασία ήδη από τη δεκαετία του 1980. Εάν γνωρίζει κανείς τη θερμική διαχυτότητα ενός υλικού ή εξαρτήματος, μπορεί να υπολογίσει τη θερμική αγωγιμότητα, εφόσον είναι γνωστά το πάχος και η ειδική θερμότητα. Αυτός ο προσδιορισμός της θερμικής αγωγιμότητας, κυρίως ως συνάρτηση της θερμοκρασίας, ήταν σημαντικός, διότι ήταν αυτός που επέτρεψε για πρώτη φορά τον υπολογισμό της διαστασιολόγησης των κατασκευαστικών συστημάτων για υπολογιστές, θαλάμους αντίδρασης στη χημική παραγωγή, κινητήρες αεροσκαφών, μηχανισμούς κίνησης κ.λπ. Και για την τεχνολογία χύτευσης μετάλλων, η θερμική αγωγιμότητα εξακολουθεί να παίζει σημαντικό ρόλο.

Όλα τα υπάρχοντα όργανα ήταν τότε ανοιχτά συστήματα- δηλαδή, το λέιζερ στέκεται ελεύθερο. Το σύστημα ήταν οριζόντια τοποθετημένο, οπότε τα δείγματα έπρεπε να εισάγονται κάθετα. Οι προστατευτικοί χώροι και τα γυαλιά λέιζερ ήταν επομένως απαραίτητα.

Το πρώτο κλειστό σύστημα κυκλοφορεί στην αγορά

Έτσι λοιπόν, τον Οκτώβριο του 1989, υπογράφηκε συμφωνία συνεργασίας μεταξύ του τμήματος συντονισμού "Μεταφοράς Τεχνολογίας" του Κέντρου Πυρηνικών Ερευνών της Καρλσρούηςarch Center, LLC και της NETZSCH-Gerätebau, για την από κοινού ανάπτυξη μιας νέας συσκευής για τον προσδιορισμό της θερμικής διαχυτότητας - γνωστής ως Laser Flash Apparatus. Το Institute for Material Research του Nuclear Research Center διέθετε την τεχνογνωσία όσον αφορά την εν λόγω τεχνολογία μέτρησης, και ιδίως στον τομέα των αισθητήρων και των λέιζερ- η NETZSCH-Gerätebau διέθετε τις απαραίτητες ικανότητες όσον αφορά τη μηχανική ακριβείας, την τεχνολογία ρύθμισης, ελέγχου και μέτρησης και την κατασκευή κλιβάνων.

Αυτή η δέσμη γνώσεων και η 30ετής εμπειρία οδήγησαν στην πρώτη κλειστή συσκευή laser flash, το LFA 427, η οποία κυκλοφόρησε στην αγορά μετά από σύντομο χρονικό διάστημα ανάπτυξης τριών ετών, το έτος 1992.

Κάλυπτε ένα εύρος θερμοκρασιών από 20°C έως 2000°C.

Ολόκληρο το όργανο αποτελούνταν κυρίως από μια βάση στήριξης του δείγματος, ένα σύστημα φούρνου με εσωτερικό θάλαμο που μπορούσε να εκκενωθεί, ένα λέιζερ που λειτουργούσε σε παλμική λειτουργία, ένα σύστημα αισθητήρων θερμοκρασίας και τα αντίστοιχα ηλεκτρονικά συστήματα ρύθμισης, τροφοδοσίας και καταγραφής δεδομένων. Ένας υπολογιστής - γρήγορος για την εποχή του - επεξεργαζόταν τα δεδομένα και παρείχε μια χρήσιμη γραφική απεικόνιση. Το LFA 427 ήταν μια λαμπρή νέα εξέλιξη που πρωτοεμφανίστηκε στην παγκόσμια αγορά ως πλήρως κλειστό σύστημα και εξακολουθεί να είναι πολύ επιτυχημένο μέχρι σήμερα.

Από τότε, ήταν δυνατή η εγκατάσταση συσκευών στο εργαστήριο χωρίς να απαιτούνται μέτρα προστασίας από το φως λέιζερ. Ακόμη και η διάταξη των δειγμάτων απλοποιήθηκε σημαντικά: Δεδομένου ότι το λέιζερ ήταν πλέον τοποθετημένο κάθετα, το δείγμα μπορούσε απλώς να τοποθετηθεί, πράγμα που σήμαινε επίσης λιγότερες απώλειες θερμότητας στη βάση.

Ο Ludwig Hagemann, σήμερα 85 χρονών, έκανε πρόσφατα τον κόπο να ενεργοποιήσει έναν παλιό φορητό υπολογιστή DELL με Windows ME 2000 και μονάδα δισκέτας και εγκατέστησε το Harvard Graphics 3.0 με CorelDRAW 4 και WORD 97 σε αυτόν - προκειμένου να αναδημιουργήσει τα παλιά αρχεία των φυλλαδίων της LFA. Ο κ. Hagemann απασχολήθηκε από το 1991 έως το 1999 ως ειδικός εφαρμογών στο NETZSCH, πριν βγει στην καλοπληρωμένη του σύνταξη. Το LFA ήταν το "μωρό" του. Πολλές ευχαριστίες στον κ. Hagemann, ο οποίος μας παρείχε ιστορικό υλικό που εκτιμούμε ιδιαίτερα.

^{LFA in Nuclear Research}

Οι συσκευές laser Flash Apparatuses χρησιμοποιήθηκαν και εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται σε τομείς όπως η πυρηνική αντίστασηarch, δεδομένου ότι ειδικά εδώ η γνώση των θερμικών ιδιοτήτων των χρησιμοποιούμενων υλικών αποτελεί ουσιαστικό παράγοντα ασφάλειας.

^{Συναντήσεις χρηστών LFA}

Το 1995, το 1997 και το 1999 πραγματοποιήθηκαν οι πρώτες συναντήσεις των χρηστών του LFA, όπου οι ειδικοί του πεδίου συναντήθηκαν με τους ειδικούς του NETZSCH για να συζητήσουν παραδείγματα εφαρμογών και τις τελευταίες εξελίξεις, καθώς και για να εξοικειωθούν με τα νέα εξαρτήματα. Αυτές οι συναντήσεις των χρηστών έγιναν υπό την καθοδήγηση του τότε διευθυντή του εργαστηρίου μας, του Dr. Jack Henderson.

Την επόμενη εβδομάδα, θα μάθετε για την ανάπτυξη της συσκευής laser flash χαμηλής θερμοκρασίας, τα νέα προϊόντα NanoFlash και MicroFlash^®® καθώς και για το πρώτο LFA με πηγή φωτός Xenon στους 1250°C. Μείνετε συντονισμένοι!