Thermische analyse en FT-IR: de samenwerking tussen NETZSCH en Bruker

Een artikel van Bruker Optics GmbH & Co KG

De samenwerking tussen NETZSCH-Gerätebau GmbH en Bruker Optics GmbH & Co. KG bestaat sinds 1993. Wat begon met een verkoop in Australië is in de loop der jaren uitgegroeid tot een hecht partnerschap op het gebied van FT-IR gekoppelde thermische analyse. Ga met ons mee terug naar de wortels van deze samenwerking in januari 1993 en zie zelf hoe deze zich in de loop der jaren heeft ontwikkeld. En kijk met ons uit naar de toekomstige ontwikkelingen die deze samenwerking succesvol zullen houden naarmate de tijd vordert.

Hoe het allemaal begon

Het begon allemaal in 1993 met een verzoek van de Curtin Universiteit in Perth, Australië aan Bruker. Curtin was van plan om een FT-IR spectrometer aan te schaffen. Tijdens de eerste gesprekken met Bruker werd het al snel duidelijk dat ze - naast een FT-IR spectrometer - ook een thermobalans nodig hadden voor de analyse van geëvolueerd gas.

Tegelijkertijd was NETZSCH zijn zoektocht naar alternatieve gasanalysemethoden en nieuwe samenwerkingsverbanden op dit gebied aan het intensiveren, dus NETZSCH nam contact op met Bruker. Dat leidde ertoe dat Erwin Kaisersberger met een TG 209 naar Bruker in Karlsruhe reisde om de eerste tests uit te voeren. De nieuw ontwikkelde TG 209 was licht en van handzaam formaat, en werd - dankzij de vakkundige hulp van Dr. Albrecht Rager van het Bruker-toepassingenlaboratorium - snel aangesloten op het bestaande FT-IR-instrument met gasmeetcel. Verschillende tests, zelfs met kritische stoffen zoals naftaleen, werden vervolgens uitgevoerd en bleken eenvoudig en succesvol.

Kort daarna konden we met succes leveren aan onze eerste gezamenlijke klant, Curtin University in Australië. Bruker en NETZSCH konden vooral indruk maken op de klant door het feit dat de volumes van zowel de gascel als de oven zeer small waren en dat de NETZSCH TG de invoer van small monsters in het mg-bereik mogelijk maakte. De gascel van Bruker had een inhoud van 10 ml en was bovendien thermisch geïsoleerd.

Het "historische" toepassingsblad uit die tijd (FT-IR koppeling met een STA 409 C) kan hier gedownload worden.

Tijdens een volgende bijeenkomst leerden de directeuren van de twee bedrijven elkaar kennen. Ze besloten hun intensieve samenwerking ook in de toekomst voort te zetten. De eerste demo-units werden al snel geplaatst bij Bruker en NETZSCH en de bedrijven organiseerden hun eerste gezamenlijke symposium voor het einde van 1993. Een ander nieuw aandachtsgebied waren polymeertoepassingen.

De goede samenwerking tussen de fysici Mr. Gast (van Bruker) en Dr. Emmerich (van NETZSCH), die op dat moment de managing directors waren, samen met de bijdragen van alle betrokken werknemers aan beide zijden, leidde tot succes en maakte de weg vrij voor een nauwe samenwerking en de optimalisatie van de FT-IR koppeling.

Samenwerking wordt teamspel

In de loop der jaren groeide het aantal jaarlijkse aanvragen voor dergelijke gekoppelde systemen gestaag. Ook de behoeften op het gebied van technische implementatie en netwerken veranderden. Om te voldoen aan de nieuwe eisen die deze verandering met zich meebracht, werkten beide bedrijven voortdurend aan de verdere ontwikkeling en verbetering van hun producten en oplossingen.

In 2003 ontwikkelden Bruker en NETZSCH samen een communicatie-interface voor de uitwisseling van meetgegevens tussen de twee softwareoplossingen. Dit omvatte meer dan alleen het importeren en exporteren van verschillende informatie na de meting. De nadruk lag eerder op live gegevensuitwisseling tijdens de actieve meting, samen met synchronisatie van de twee metingen. Zelfs vandaag de dag wordt de start van een gekoppelde meting uitgevoerd vanuit de software Proteus^® software. Een meting in OPUS van Bruker wordt gestart door Proteus^®. Wat vandaag vanzelfsprekend lijkt, was in die tijd revolutionair en toekomstgericht.

Het jaar 2012 leverde nog meer bewijs dat deze samenwerking nieuwe normen stelde op het gebied van gekoppelde thermische analyse. De Perseus koppeling werd gelanceerd: een benchtop STA-oplossing zonder transferlijn en met een compacte Bruker ALPHA Spectrometer direct boven de oven. Zowel het benodigde vloeroppervlak als de lengte van de transferlijn werden tot een minimum beperkt. De TG Perseus werd gerealiseerd in 2013.

De introductie van het nieuwe INVENIO® spectrometerplatform door Bruker in 2018 breidde de mogelijkheden voor het FT-IR-gedeelte van het gekoppelde systeem uit. De spectrometer kan worden aangepast aan specifieke eisen van de klant en dienovereenkomstig worden uitgerust om zo goed mogelijk te presteren, zo flexibel als nodig en zo verregaand geautomatiseerd als nodig.

De automatische TGA monsterwisselaar (ASC) in combinatie met Bruker instrumentatie laat een perfect samenspel zien tussen de twee softwarepakketten en maakt volledig geautomatiseerde gekoppelde metingen mogelijk: De uitwisseling van meetgegevens vindt al tijdens de meting plaats, en het automatische start/stop-signaal maakt het mogelijk om voor metingen met de ASC individuele parameters in te stellen voor elke afzonderlijke meetpositie.

Toekomstgericht

De intensieve samenwerking tussen de twee bedrijven is de afgelopen decennia uitgebreid en versterkt. Vandaag de dag werkt de "volgende generatie werknemers" intensief aan de verdere ontwikkeling en optimalisatie van geëvolueerde gasanalyse en organiseert gezamenlijk vele evenementen. Bruker is bijvoorbeeld regelmatig spreker op de "Selb Coupling Days", een internationale conferentie georganiseerd door NETZSCH over de koppeling van gasanalysemethoden aan thermoanalytische instrumenten. Omgekeerd staat NETZSCH al jaren op de deelnemerslijst van de gebruikersbijeenkomsten van Bruker. Bovendien organiseren de twee bedrijven regelmatig gezamenlijke webinars en seminars. De teams hebben zelfs de moeite genomen om vloeibaar stikstof in hotels te organiseren tijdens een roadshow, om live metingen te demonstreren :-). Dankzij de verhoogde meetgevoeligheid van de huidige generatie spectrometers is het tegenwoordig echter mogelijk om veel toepassingen te demonstreren zonder dat er detectoren met vloeibare stikstof nodig zijn.

Een voorproefje:

In de komende maanden zullen we een heel bijzondere nieuwe ontwikkeling presenteren.
...En in het komende jaar, 2023, viert de samenwerking tussen NETZSCH-Gerätebau enBRUKER haar 30e verjaardag. Ook dit zullen we samen vieren - dus blijf op de hoogte!