Giriş
Kriyojenik ve orta sıcaklıklardaki yüksek iletkenliğe sahip malzemeleri veya yüksek sıcaklıklardaki seramik ve refrakterleri termal olarak karakterize etmenin en iyi yolu nedir? Doğru, güvenilir ve zarif bir çözüm Flaş Yöntemidir. Polimerler, seramikler, metaller ve refrakterler dahil olmak üzere birçok uygulama alanında güvenilir bir temassız ve doğrudan ölçüm yöntemi olarak kanıtlanmıştır. Bu arada, yüksek numune verimi ve aynı anda hassasiyetin iyileştirilmesi talebi giderek daha önemli hale gelmiştir.
LFA 467 HyperFlash® (şekil 1) ile NETZSCH, geniş bir uygulama aralığında termofiziksel özelliklerin belirlenmesi için verimli, en son teknolojiyi sunmaktadır.
LFA ölçümlerinin hassasiyetini daha da artırmak için ZoomOptics adı verilen hareketli bir lens geliştirilmiştir. ZoomOptics , yazılım kontrolü aracılığıyla numune yüzeyinin optimize edilmiş bir görüş alanına sahip olmasını sağlar. Aşağıdaki çizimler, bu yeni uygulanan cihazın arkasındaki konsepti açıklığa kavuşturacaktır.
ZoomOptics olmadan - Diyafram Açıklığından Kaynaklanan BozulmaDurağı
Diğer çağdaş LFA sistemlerinde, görüş alanı sabittir ve large çaplı örnekleri barındıracak kadar large yeterlidir (şekil 2). small er çaplı numuneleri test ederken, çevrenin etkisini en aza indirmek amacıyla yaygın olarak maskeler kullanılır. Bu genellikle termal eğride önemli bir bozulmaya neden olur, çünkü dedektör yalnızca numunenin sıcaklık değişimini değil, aynı zamanda açıklık durdurucusundan gelen dalgalanmaları da algılar.
Sonuç olarak, termal eğri ya sürekli artan bir eğilim ya da aşağıda gösterildiği gibi uzun bir dengelenme dönemi gösterecektir (şekil 3). Bunun sorunlu yönü, bu tür bir bozulmanın deneyimsiz bir kullanıcı tarafından fark edilememesidir. Dedektör sinyalinde bir düşüş ve net bir maksimum değerin her ikisi de eksiktir. Bunun nedeni, açıklık durdurucusundan kaynaklanan etkilerin numuneden kaynaklanan etkilerin üzerine bindirilmesidir.
ZoomOptics Diyafram Durağı Bozulması Sorununu Ortadan Kaldırır
LFA 467 HyperFlash® 'deki yeni ZoomOptics özelliği, kaydedilen IR sinyalinin çevredeki herhangi bir bölgeden değil, yalnızca numune yüzeyinden kaynaklanmasını sağlar (şekil 4). Bu, hem large hem de small numunelerinin optimum algılama alanı ile test edilmesini sağlar. Önceki konfigürasyonun aksine (şekil 2), lens şimdi yeterli bir görüş alanı için kaydırılmıştır. Bu nedenle diyafram durdurucu artık sinyal üzerinde fark edilebilir bir etki yaratamamaktadır. Beklendiği gibi, termal eğri artık teorik modele uymakta ve doğru difüzivite değerleri vermektedir (şekil 5).
ZoomOptics hassas Ölçüm Sonuçları için
Dedektör ve numune arasında, step motorla çalıştırılan bir lens, yazılım kontrolü aracılığıyla, yani bir maske kullanmaya gerek kalmadan görüş alanını optimize eder (şekil 6; patent beklemede). Bu, numune üzerinde gecikmeli bir IR sinyaline neden olan diyafram durdurma plakası katkılarından kaynaklanan ölçüm artefaktlarının ortaya çıkmasını önler. Şekil 6'da gösterilen örnek iki Pyroceram ölçümünü karşılaştırmaktadır; ilkinde (yeşil sonuç, sağdaki resim) ZoomOptics uygulanmış, ikincisinde ise (sarı sonuç, soldaki resim) uygulanmamıştır. Bu örnekte Pyroceram ölçülmüştür. Pyroceram'ın RT'deki teorik termal difüzivitesi 1.926 mm²/s'dir ve bu değer şekil 6'daki yeşil sonuçla iyi bir uyum içindedir. Sarı sonuç durumunda, hem numuneyi hem de çevrenin bir kısmını kaplayan merceğin yanlış hizalanmasından kaynaklanan %38'lik bir sapma meydana gelmiştir.
Sonuç
LFA 467 HyperFlash® 'un olağanüstü özelliklerinden biri de isteğe bağlı olarak entegre edilebilen ZoomOptics 'dur. Maskelerle çalışmayı gereksiz kılar, bunun yerine numunenin yakın çevresinden gelen sinyal bozulmalarını basitçe soldurur. Sonuç olarak, özellikle smaller çaplı numuneler için test sonuçlarının hassasiyeti artar.