60 lat NETZSCH-Gerätebau: Historia laserowych urządzeń błyskowych

Metoda laserowa lub metoda błysku światła pochodzi z badań przeprowadzonych przez Parkera i in. w 1961 roku. Ich ówczesny cytat ujawnia zalety tej metody: "Elegancja metody polega na tym, że pomiar parametrów termicznych, który jest zwykle żmudny - takich jak temperatura bezwzględna i / lub ilość ciepła - jest zastąpiony bardziej precyzyjnym, bezpośrednim i szybkim pomiarem czasu i względnego wzrostu temperatury" [Parker et al (1961)]

Umowa o współpracy z Karlsruhe Nuclear Research Center

Pomiar dyfuzyjności cieplnej w funkcji temperatury stawał się coraz ważniejszy już w latach 80-tych. Jeśli znana jest dyfuzyjność cieplna materiału lub komponentu, można obliczyć przewodność cieplną, pod warunkiem, że znana jest grubość i ciepło właściwe. Określenie przewodności cieplnej, przede wszystkim w funkcji temperatury, było ważne, ponieważ po raz pierwszy pozwoliło na obliczenie wymiarów systemów konstrukcyjnych komputerów, komór reakcyjnych w produkcji chemicznej, silników lotniczych, mechanizmów napędowych itp. Również w przypadku technologii odlewania metali Przewodność cieplnaPrzewodność cieplna (λ z jednostką W/(m-K)) opisuje transport energii - w postaci ciepła - przez ciało o masie w wyniku gradientu temperatury (patrz rys. 1). Zgodnie z drugą zasadą termodynamiki, ciepło zawsze przepływa w kierunku niższej temperatury.przewodność cieplna nadal odgrywa ważną rolę.

Wszystkie istniejące instrumenty były wówczas systemami otwartymi, tzn. laser stał swobodnie. System był ułożony poziomo, więc próbki musiały być wkładane pionowo. Przestrzenie ochronne i okulary laserowe były zatem niezbędne.

Pierwszy zamknięty system wchodzi na rynek

W ten sposób w październiku 1989 r. podpisano umowę o współpracy pomiędzy Działem Koordynacji "Transferu Technologii" Centrum Badań Jądrowych Karlsruhearch, LLC i NETZSCH-Gerätebau, w celu wspólnego opracowania nowego urządzenia do określania dyfuzyjności cieplnej - znanego jako Laser Flash Apparatus. Instytut Badań Materiałowycharch w Centrum Badań Jądrowycharch posiadał know-how w zakresie tej technologii pomiarowej, a w szczególności w dziedzinie czujników i laserów; NETZSCH-Gerätebau posiadał niezbędne zdolności w zakresie inżynierii precyzyjnej, technologii regulacji, kontroli i pomiarów oraz budowy pieców.

Ta wiedza w połączeniu z 30-letnim doświadczeniem zaowocowała pierwszym zamkniętym laserowym urządzeniem błyskowym, LFA 427, które zostało wprowadzone na rynek po krótkim trzyletnim okresie rozwoju, w 1992 roku.

Obejmował on zakres temperatur od 20°C do 2000°C.

Cały instrument składał się głównie z uchwytu na próbkę, systemu pieca z wewnętrzną komorą, która mogła być ewakuowana, lasera, który działał w trybie impulsowym, systemu czujników temperatury i odpowiedniej elektroniki do regulacji, zasilania i rejestracji danych. Komputer PC - szybki jak na swoje czasy - przetwarzał dane i zapewniał pomocny obraz graficzny. LFA 427 był genialnym nowym rozwiązaniem, które po raz pierwszy pojawiło się na światowym rynku jako w pełni zamknięty system i do dziś cieszy się dużym powodzeniem.

Od tego momentu możliwe było konfigurowanie aparatury w laboratorium bez konieczności stosowania środków ochronnych przed światłem laserowym. Nawet układanie próbek zostało znacznie uproszczone: Ponieważ laser był teraz ustawiony pionowo, próbkę można było po prostu położyć, co oznaczało również mniejsze straty ciepła do uchwytu.

Ludwig Hagemann, dziś 85-letni, niedawno zrobił wszystko, aby aktywować starego laptopa DELL z systemem Windows ME 2000 i stacją dyskietek oraz zainstalował na nim Harvard Graphics 3.0 z CorelDRAW 4 i WORD 97 - w celu odtworzenia starych plików broszur LFA. Pan Hagemann był zatrudniony w latach 1991-1999 jako specjalista ds. aplikacji w NETZSCH, zanim przeszedł na zasłużoną emeryturę. LFA był jego "dzieckiem". Bardzo dziękujemy panu Hagemannowi, który dostarczył nam bardzo cenne materiały historyczne.

^{LFA w badaniach jądrowycharch}

Laserowe aparaty błyskowe były i nadal są wykorzystywane w obszarach takich jak badania jądrowearch, ponieważ szczególnie w tym przypadku wiedza na temat właściwości termicznych stosowanych materiałów jest istotnym czynnikiem bezpieczeństwa.

^{Spotkania użytkowników LFA}

W latach 1995, 1997 i 1999 odbyły się pierwsze spotkania użytkowników LFA, na których eksperci terenowi spotkali się z ekspertami NETZSCH w celu omówienia przykładów zastosowań i najnowszych osiągnięć, a także zapoznania się z nowymi akcesoriami. Spotkania użytkowników były prowadzone przez ówczesnego dyrektora naszego laboratorium, dr Jacka Hendersona.

W przyszłym tygodniu dowiesz się o rozwoju niskotemperaturowej laserowej lampy błyskowej, nowych produktach NanoFlash i MicroFlash^®®, a także o pierwszym LFA z ksenonowym źródłem światła do 1250°C. Bądź na bieżąco!