SBA 458 Nemesis®
ゼーベック係数と電気伝導度の同時測定
ハイライト
熱電材料の特性評価方法と技術
SBA 458Nemesis は、一般的なこの手法では不可能な、より幅広い試料形状に対応する汎用性の高い測定セットアップを提供します。このシステムでは、1100℃までの温度で、導電率（電荷を輸送する材料の能力を示す物理特性）の測定が可能です。
SBA 458Nemesis の際立った特長のひとつは、迅速で便利な試料交換プロセスです。試料交換は、工具を使わず、手作業で素早く簡単に行うことができる。セットアップにシースされた熱電対を使用することで、試料が電極に付着するのを防ぎ、測定間のスムーズな移行を保証します。
このシステムには、革新的な2つのヒーター設計による品質チェックメカニズムも組み込まれています。これらのヒーターは各温度ステップで交互に作動し、不正確な測定を示す直線性やヒステリシスからの逸脱を即座に検出することができます。このプロアクティブなモニタリングにより、測定結果の信頼性が向上します。
さらに、熱電対の位置が固定されているため、各測定前に熱電対の距離を決定する煩雑な作業が不要になります。このように潜在的なエラー源がなくなることで、電気伝導率測定の精度と再現性が大幅に向上します。
SBA 458（Nemesis® ）のユニークな設計により、ゼーベック係数と電気伝導率の両方の品質チェックが可能です。時間のかかる温度プログラムが開始される前であっても、この品質チェックは測定がエラーなく実行できるかどうかを示します。さらに、品質チェックは各温度ステップで実行され、ゼーベック係数と電気伝導度の測定結果の正しさを監視します。
方法
SBA 458Nemesis - 革新的なデザインの新方式
SBA 458Nemesis は、ゼーベック係数（S）と電気伝導率（σ）を測定するための真に新しい方法です。その斬新なセットアップと巧妙で実用的なデザインは、他に類を見ない多くの利点を提供します。その中でも最も重要なのは、従来の方法に内在していた欠点が解消され、2つの熱物性Sとσの信頼性の高い精密な測定が可能になったことでしょう。
試料下面の電流ピンと熱電対を用い、4点法により電気伝導度を測定します。マイクロヒーターが2つの試料端の下に置かれ、試料の両方向に温度勾配が生じます。得られた電圧は熱電対ワイヤーで測定され、ゼーベック係数の計算に使用されます。
SBA 458Nemesis を当社のレーザー/フラッシュアナライザー、示差走査熱量計、熱膨張計システムと共に使用することで、熱電材料の効率に直接関係する以下のような熱物性一式を測定することが可能になりました：
- ゼーベック係数 (S)
- 電気伝導率 (σ)
- 熱伝導率 (λ)/ 熱拡散率 (a)
- 密度 (ρ)
- 比熱容量（比熱容量（cp）熱容量は材料固有の物理量であり、試験片に供給される熱量をその結果生じる温度上昇で割ることによって決定される。比熱容量は、試料の単位質量に関連している。cp）
ゼーベック係数
2つのマイクロヒーターが交互に作動することにより、試料の両方向に温度勾配が発生します。循環加熱が進行している間、結果として生じる電圧 (UA,UB) が測定されます。UAとUBは、プラスとマイナスの2本の熱電対ワイヤー間の電圧で、温度差(ΔT;両方向)に対してプロットされます。ΔTは2本の熱電対によって決定される（プロットA）。
その結果、large の測定点数が回帰直線の計算の基礎となる。回帰直線の傾きから、ゼーベック係数を正確に求めることができる：
- すべての測定点が直線上にある → 適切に行われた測定（プロットAを参照）
- ヒステリシスなどの直線からの測定点の偏差 → 不良な測定。
電気伝導率
各試験温度で、異なる電流値を電流ピンによって試料に数回印加する。これらの電流値は試料の両方向に印加され、その結果生じる電圧（UA、UB）が測定されます（プロットB）。
このプロセスにより、large 多数の測定点が得られ、すべての温度ステップの測定前および測定中の品質チェックが可能になります：
- すべての測定点が直線上にあり、2つの曲線が重なっている → 適切に実行された測定（プロットB参照）
- 測定点が直線から外れている、または2つの曲線が一致していない → 測定不良。
仕様
| SBA 458Nemesis | |
|---|---|
| 設計 | 2ヒーターシステム、品質チェック、水平試料配置 |
| 交換可能な加熱炉の温度範囲 |
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| 温度設定範囲 | 温度ステップ数は無制限 |
| 熱電対 |
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| 試料寸法 |
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| 試料形状 | 正方形、円形、長方形、短冊 |
| ゼーベック係数範囲 |
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| 導電率範囲 |
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| 電気伝導度の品質チェック | 測定前および測定中 |
| ゼーベック測定の品質チェック | 測定前および測定中 |
| 自動平均読み取り回数 | ≥ 100 |
| 雰囲気 | 不活性、酸化性、還元性 (最大2%H2) |
| 真空度 | 10-2mbar |
| ソフトウェア | Windows 7、32/64ビットベース |
さらに詳しく
新しいプラグアンドメジャー機能は、便利な試料交換を提供します。オペレーターは様々な寸法の試料を使用することができます。熱電対間の距離測定が不要になったため、測定を素早く開始できます。
あらゆる面で、SBA 458Nemesis の堅牢な設計は、自由で容易な取り扱いを可能にします。熱電対は、インコネル被覆によって損傷から非常によく保護されており、さらに、測定結果の高精度と再現性を得るために機械的に固定されています。それでも、熱電対と電流ピンはオペレーターが簡単に交換することができます。
このシステムには、交互に作動する2つのマイクロヒーターが付属している。ゼーベック係数の品質チェックを行うために、繰り返し加熱プロセスが使用されます。導電率測定の品質チェックも可能です。ユーザーは、測定がまだ進行中であるにもかかわらず、すでに測定性能に関する情報を得ることができます。
熱電対の固定位置間の距離測定は、通常必要とされる面倒なプロセスですが、この装置を使用すれば、この点でオペレーターの操作が不要になります。電気伝導度の測定プロセスからこの潜在的なエラー源を排除することで、測定結果の精度と再現性が向上します。
SBA 458Nemesis の特長は、この手法で通常よりも多くの試料形状を可能にする、他に類を見ない測定セットアップにある。センサーによっては、室温から800℃または室温から1100℃の間で測定が可能です。
SBA 458Nemesis では、試料の出し入れに工具を使用する必要がなくなりました。これにより、電極への付着による試料の損傷を防ぎながら、迅速かつ簡単に試料を交換することができます。
ソフトウェア
ソフトウェアの全機能が一目でわかる
ソフトウェアはWindows 7、64ビットをベースにしている。このソフトウェアは、指定された温度間隔ごとに実行される測定を完全に制御します。
抵抗（U-Iプロット）と品質チェック（ゼーベック）機能が統合されています。測定データは簡単にエクスポートできます。
