07.09.2022 by Aileen Sammler

60 Tahun NETZSCH-Gerätebau: Sejarah Peralatan Lampu Kilat Laser

Sejak awal tahun, kami di NETZSCH-Gerätebau GmbH telah merayakan ulang tahun perusahaan kami yang ke-60 tahun. Dalam rangka ulang tahun ini, kami telah menyajikan salah satu instrumen analisis kami yang berbeda setiap bulannya dan menyoroti perkembangannya selama beberapa dekade. Kami akan mendedikasikan bulan September untukPenganalisis Laser/Lampu Flashyang dikenal dengan sebutan LFA.

Konduktivitas dan Difusivitas TermalDifusivitas termal (a dengan satuan mm2 /s) adalah properti khusus material untuk mengkarakterisasi konduksi panas yang tidak stabil. Nilai ini menggambarkan seberapa cepat suatu bahan bereaksi terhadap perubahan suhu.difusivitas termal adalah salah satu parameter material termofisika yang paling penting untuk menggambarkan sifat pengangkutan panas suatu bahan atau komponen. Untuk pengukuran Difusivitas TermalDifusivitas termal (a dengan satuan mm2 /s) adalah properti khusus material untuk mengkarakterisasi konduksi panas yang tidak stabil. Nilai ini menggambarkan seberapa cepat suatu bahan bereaksi terhadap perubahan suhu.difusivitas termal yang tepat, Laser/Light Flash Apparatus (LFA) telah membedakan dirinya melalui teknologi presisi yang beragam: Sisi depan sampel berbentuk cakram tipis dipanaskan dengan laser singkat atau pulsa cahaya. Dengan detektor inframerah, arah temporal dari kenaikan suhu yang dihasilkan pada permukaan belakang sampel diukur. Dari jalur ini, Difusivitas TermalDifusivitas termal (a dengan satuan mm2 /s) adalah properti khusus material untuk mengkarakterisasi konduksi panas yang tidak stabil. Nilai ini menggambarkan seberapa cepat suatu bahan bereaksi terhadap perubahan suhu.difusivitas termal dapat ditentukan.

Prinsip dari NETZSCH LFA 427

Metode laser atau kilatan cahaya sudah ada sejak penelitian oleh Parker dkk. pada tahun 1961. Kutipan mereka pada saat itu menunjukkan keunggulan metode ini: "Keanggunan metode ini terletak pada efek pengukuran parameter termal yang biasanya membosankan - seperti suhu absolut dan/atau kuantitas panas - digantikan oleh pengukuran waktu yang lebih tepat, langsung, dan cepat serta peningkatan suhu relatif." [Parker et al (1961)]

Perjanjian kerja sama dengan Pusat Penelitian Nuklir Karlsruhe

Pengukuran Difusivitas TermalDifusivitas termal (a dengan satuan mm2 /s) adalah properti khusus material untuk mengkarakterisasi konduksi panas yang tidak stabil. Nilai ini menggambarkan seberapa cepat suatu bahan bereaksi terhadap perubahan suhu.difusivitas termal sebagai fungsi suhu menjadi semakin penting pada tahun 1980-an. Jika kita mengetahui Difusivitas TermalDifusivitas termal (a dengan satuan mm2 /s) adalah properti khusus material untuk mengkarakterisasi konduksi panas yang tidak stabil. Nilai ini menggambarkan seberapa cepat suatu bahan bereaksi terhadap perubahan suhu.difusivitas termal suatu bahan atau komponen, kita dapat menghitung Konduktivitas TermalKonduktivitas termal (λ dengan satuan W/(m-K)) menggambarkan pengangkutan energi - dalam bentuk panas - melalui benda bermassa sebagai hasil dari gradien suhu (lihat gbr. 1). Menurut hukum termodinamika kedua, panas selalu mengalir ke arah suhu yang lebih rendah.konduktivitas termal, asalkan ketebalan dan panas spesifiknya diketahui. Penentuan Konduktivitas TermalKonduktivitas termal (λ dengan satuan W/(m-K)) menggambarkan pengangkutan energi - dalam bentuk panas - melalui benda bermassa sebagai hasil dari gradien suhu (lihat gbr. 1). Menurut hukum termodinamika kedua, panas selalu mengalir ke arah suhu yang lebih rendah.konduktivitas termal ini, terutama sebagai fungsi suhu, adalah penting karena inilah yang pertama kali memungkinkan untuk menghitung dimensi sistem konstruksi untuk komputer, ruang reaksi dalam produksi kimia, motor pesawat terbang, mekanisme penggerak, dll. Untuk teknologi pengecoran logam juga, Konduktivitas TermalKonduktivitas termal (λ dengan satuan W/(m-K)) menggambarkan pengangkutan energi - dalam bentuk panas - melalui benda bermassa sebagai hasil dari gradien suhu (lihat gbr. 1). Menurut hukum termodinamika kedua, panas selalu mengalir ke arah suhu yang lebih rendah.konduktivitas termal terus memainkan peran penting.

Semua instrumen yang ada pada saat itu merupakan sistem terbuka, yaitu, dudukan laser bebas. Sistem ini disusun secara horizontal, sehingga sampel harus dimasukkan secara vertikal. Oleh karena itu, ruang pelindung dan kacamata laser sangat penting.

Sistem tertutup pertama masuk ke pasar

Jadi, begitulah, pada bulan Oktober 1989, sebuah perjanjian kerja sama ditandatangani antara Departemen Koordinasi "Alih Teknologi" dari Pusat Penelitian Nuklir Karlsruhe, LLC dan NETZSCH-Gerätebau, untuk mengembangkan peralatan baru untuk menentukan difusivitas termal - yang dikenal sebagai Laser Flash Apparatus - bersama-sama. Institut Penelitian Material di Pusat Penelitian Nuklir memiliki pengetahuan yang berkaitan dengan teknologi pengukuran ini, dan khususnya juga di bidang sensor dan laser; NETZSCH-Gerätebau memiliki kapasitas yang diperlukan dalam hal rekayasa presisi, teknologi untuk regulasi, kontrol dan pengukuran, dan konstruksi tungku.

Pengetahuan yang digabungkan ini ditambah dengan pengalaman selama 30 tahun menghasilkan Laser Flash Apparatus tertutup pertama, LFA 427, yang dirilis ke pasar setelah waktu pengembangan singkat selama tiga tahun, pada tahun 1992.

Alat ini mencakup kisaran suhu dari 20°C hingga 2000°C.

Foto, kiri: NETZSCH LFA 427, tengah: tempat sampel pertama untuk LFA 427, kanan: pengaturan laser di lemari lantai LFA pertama

Seluruh instrumen terutama terdiri dari tempat sampel, sistem tungku dengan ruang internal yang dapat dievakuasi, laser yang beroperasi dalam mode pulsa, sistem sensor suhu dan elektronik yang sesuai untuk pengaturan, catu daya dan perekaman data. Sebuah PC - yang cepat pada masanya - memproses data dan memberikan penggambaran grafis yang bermanfaat. LFA 427 adalah pengembangan baru yang brilian yang pertama kali hadir di pasar dunia sebagai sistem yang sepenuhnya tertutup dan masih sangat sukses hingga saat ini.

Kutipan Jurnal "Laporan Keramik Tingkat Lanjut" dari tahun 1994

Sejak saat itu, dimungkinkan untuk menyiapkan peralatan di laboratorium tanpa memerlukan tindakan perlindungan terhadap sinar laser. Bahkan, pengaturan sampel pun sangat disederhanakan: Karena laser sekarang disusun secara vertikal, sampel dapat dengan mudah diletakkan di atas, yang juga berarti lebih sedikit kehilangan panas pada dudukan.

Foto: Peralatan LFA 427 pertama dari tahun 1993, yang terdiri dari seluruh peralatan, pembawa dengan tempat sampel grafit, dan laser di dalam lemari lantai

Ludwig Hagemann, yang saat ini berusia 85 tahun, baru-baru ini berusaha keras untuk mengaktifkan laptop DELL lama dengan Windows ME 2000 dan sebuah floppy disk drive, dan menginstal Harvard Graphics 3.0 dengan CorelDRAW 4 dan WORD 97 di dalamnya - untuk membuat ulang file-file brosur LFA yang lama. Hagemann bekerja dari tahun 1991 hingga 1999 sebagai Spesialis Aplikasi di NETZSCH, sebelum ia memasuki masa pensiunnya. LFA adalah "buah hatinya". Terima kasih banyak kepada Pak Hagemann, yang telah memberikan beberapa materi sejarah yang sangat kami hargai.

Foto dari tahun 1990-an: Pakar LFA, Ludwig Hagemann, di laboratorium

LFA dalam Penelitian Nuklir

Peralatan Laser Flash telah dan masih digunakan di bidang-bidang seperti penelitian nuklir, karena di sini, khususnya, pengetahuan tentang sifat termal bahan yang digunakan merupakan faktor keamanan yang penting.

Foto: Sebuah LFA 427 versi Hot Cell dimuat dengan derek dan dipersiapkan untuk diangkut ke pelanggan di Sellafield, Inggris. LFA dibangun di dalam hot cell oleh Ludwig Hagemann; penyediaan laser dan elektronik berada di luar sel.

Pertemuan pengguna LFA

Pada tahun 1995, 1997 dan 1999, pertemuan pengguna LFA pertama kali diadakan; di sini, para ahli lapangan bertemu dengan para ahli NETZSCH untuk mendiskusikan contoh aplikasi dan perkembangan terbaru, serta untuk mengenal aksesori baru. Pertemuan pengguna ini dipimpin oleh direktur laboratorium kami pada saat itu, Dr. Jack Henderson.

Foto: Pertemuan pengguna pertama pada bulan Mei 1995 di Selb (ke-2 dari kiri: Ludwig Hagemann, ketiga dari kiri: Dr. Jürgen Blumm; kanan belakang: Dr. Jack Henderson)

Minggu depan, Anda akan belajar tentang pengembangan alat lampu kilat laser suhu rendah, produk baru NanoFlash dan MicroFlash®® serta LFA pertama dengan Sumber Cahaya Xenon hingga suhu 1250°C. Nantikan terus!