激光導熱儀

FLASHLINETM 5000 激光導熱儀 ■ 具有安全互鎖體系的激光源 ■ 溫度范圍的選擇從-180℃到 200℃, 室溫到500/ 1000/ 1600/ 2000/ 2500/ 2800℃ ■ 自動化操作、使用簡單 ■ 堅固、可靠、模塊式的設計 ■ *的全范圍光學高溫計 ■ 圓形和方形樣品 ■ 快速測試及其大的樣品測試容量 ■ 單樣品、雙樣品或六樣品系統 ■ 比熱的確定 ■ 導熱系數的確定 ■ 適用于很多均質材料 ■ 遵循 ASTM1461 模塊組合式的設計結構使FL-5000成為所有的脈沖激光熱導儀中有普適性的系統。用戶可以通過選擇子系統及其有關選項來組成一個滿足應用需要的測量儀器。很多的部件可以在日后隨時根據需要更換或增加從而進一步擴展功能。多樣品同時測量是安特公司提倡并實現的。這一特點不僅使測量工作效率提高兩倍到六倍，同時也使比熱的測量準確可靠。測量系統可以在幾分鐘內從一個溫度區域爐子轉換到另一個溫度區域爐子。 該儀器操作簡單、使用安全，適用于研究發展以及質量控制的用途；易于維護，儀器操作所帶來的各種消耗很低。 移動式的激光單元可以容易的以集群方式被置于每一個爐子旁。激光的輸出通過一根特制的光纖組成的導光系統轉入到所選擇的任一個爐子內，照射在樣品表面。經此光纖系統傳導，可以得到優異的脈沖能量的均勻空間分布，極大的提高了測量的準確度。 測量的基本原理是，當非常短的脈沖能量均勻的照射在一個小的圓盤樣品的前表面時，用快速響應的固體光學探測器及高速數據采集系統記錄下其后表面的隨時間變化的溫升歷史。用樣品后表面溫升達到zui大溫升值一半所需要的時間就可以計算出熱擴散率。該儀器的*特點之一是，即時記錄全部脈沖波形，因此可以的進行波形和脈寬的修正。標準的配置使用200到300微秒脈寬的激光。作為選擇項的脈寬從200微秒到1400微秒分四檔可調的配置可以增加到激光器上。 樣品的直徑可以為8，10，或12毫米，厚度為1到6毫米。模塊組合式的設計自然使得儀器部分與電子控制部分可以分離開，因而適用于手套箱或熱室(高放射性物質工作屏蔽室)條件下的儀器安裝及操作。 在室溫下的測量僅需要幾分鐘。當使用FL5000的導熱測量模式時，與非常困難的穩態法導熱測量過程相比，時間縮短近十倍。 6個樣品的圓盤轉動架的圖示說明 可以自動換位的6個樣品的圓盤轉動架提供了更高的測量工作效率，適用于各種樣品形狀，具有計算導熱系數所需的比熱測量功能。 一個完整的系統型號由基本的設定FL-5000以及后面的其他所選擇的標記 [ ]組成，例如FL-5000[XX][XX][XX]。配置*的系統是單一樣品，傳統的設備。這一系統可以替換配置成一個雙樣品或六個樣品的儀器。(如果訂購了多樣品爐子，單樣品系統也可以在日后升級為多樣品系統。) 整個的樣品的圓盤轉動架被連續加熱，全部的樣品保持在同一溫度下，進行快速按順序的測量。儀器自動進行樣品圓盤轉動架的換位，的把每一個樣品置于光路中的測量位置。 用高質量的銻化銦探測器探測樣品后表面的溫升曲線。根據溫度范圍的不同，用置于樣品附近的熱電偶或光學高溫計來測量樣品溫度。由于爐子的溫度高均勻性，樣品的溫度保持在±0.5℃內。直接從溫度編程軟件可以得到很高的分辨讀數(±0.1℃)。 基本儀器 包括遙控的一級釹玻璃激光器(zui大能量約35焦耳)，*與爐子頂端部件互相鎖定的光纖激光能量引導系統，脈沖波形傳感光纖聯路，脈沖波形接受電路，內裝準直激光，樣品丟失探測器，控制計算機(當前型號，帶有外圍設備)，具有基本分析方法(Parker, Degiovanni, 基本Koski 方法)的軟件。 加熱爐 每一爐子組件都*配備各自的電源，溫度控制模塊，以及所有輔助子模塊(過溫控制，安全互鎖等)。對應獨自的溫度范圍，提供熱電偶或光學高溫計。每一爐子裝備有可氣動鎖定的快速更換窗口。 室溫裝置 這一系統用于大量的在室溫下測量，免去了頻繁的裝樣品及從爐子中取樣品的不方便。無保護氣體。 超高溫石墨爐 全范圍內的真空(10-3托)和保護氣體沖洗。不允許有空氣或帶有濕氣的氣體。(單樣品/雙樣品模塊不能翻新成轉動圓盤模塊。) 一個的光學高溫計可以測量從室溫到2800℃的溫度。 樣品 單/雙樣品模式 轉動圓盤樣品 1800℃ 操作 [10] [20] 2000℃ 操作 [11] [21] 2200℃ 操作 [12] [22] 2500℃ 操作 [13] [23] 2800℃ 操作 [15] 圓盤樣品架模塊可以接受單樣品或多樣品(圓盤)石墨樣品架。 超高溫鎢爐 [33] 這個單元可以配置單樣品、雙樣品，或多樣品(圓盤轉動)模式，樣品架是由鎢材料作的。這一單元常常由以撛け岡才套Ｊ綌提供，即可以先購置單樣品模式，以后翻新為多樣品模式(圓盤轉動)。溫度范圍為從室溫到2800℃。真空(達到10-6 托)或氬氣氣氛下工作。必須要求高真空條件。氫氣氣氛下的工作模式可以作為特殊的選擇項提出。 堪塔爾電阻爐可在高真空(10-4托)，惰性氣體，或空氣的條件下工作，取決于樣品架的材料。氫氣下的操作可以作為選項提出。 單/雙樣品的模式 不能翻新成圓盤(多樣品)的模式。 單/雙樣品模式 轉動圓盤樣品模式 1500℃ 操作 [41] [43] 1650℃ 操作 [42] [44] 轉動圓盤樣品架可適用于一定溫度范圍的單樣品加或多樣品架。 高速加熱(急冷)爐 這一單元僅適合于給定溫度區域的單樣品模式。紅外線加熱爐提供了非常快的加熱和冷卻速度。急冷功能可供選擇。 500℃ 操作 [51] 1000℃ 操作 [52] 高壓爐 [61] 這個系統把單樣品爐子與高壓容器結合在一起，提供在室溫到1000℃及真空到35個大氣壓的環境的*程序控制。包括內裝單樣品架，所有的壓力控制，閥門及安全裝置。滿足ASM標準。 低溫模塊 [71] 可以進行在-180 到200℃溫度范圍的單樣品測量，使用內裝接觸型探測器探測樣品后表面的溫升。包括樣品支持裝置。要求使用干燥惰性氣體或干燥空氣沖洗。液氮冷卻。 樣品架的結構每一部分由兩部分組成，換位模塊系統和樣品支撐結構。換位模塊系統 包括電子控制，換位和定位驅動器，相對與不同爐子界面接口。固定裝態， 單樣品 [IS] 雙位置，兩個樣品 [ID] 轉動圓盤，六個樣品 [IC] 樣品架有兩個基本的配置。在所允許的溫度范圍內，根據應用情況選擇zui合適材料的樣品架。 單/雙樣品模式 轉動圓盤樣品模式 不銹剛，到 900℃ [S1] [M1] 鎳珞鐵， 到 1100℃ [S2] [M2] 陶瓷， 到1650℃ [S3] [M3] 石墨， 到3000℃ [S4] [M4] 鎢， 到2800℃ [S5] [M5] 附件模塊通用探測器(UTD) [A1] 在所有系統中使用。銻化銦探測器，具有內建初級放大器和定位夾具，工作時需要液氮冷卻裝備有合適的光學和安全過濾器件。在每一個系統中，不論有多少的爐子，該模塊僅需要一個，因為在一分鐘之內，可以從一個爐子單元切換到另一個爐子單元。內裝自動區域開關和衰減器，可以連續覆蓋整個溫度區域。 真空泵/計模塊-中等[A4] 高容量的兩級機械真空，提供熱電偶測量計。(10-3托) 高真空模塊 I [A5] 渦輪分子泵及離子真空計。[A4]包括在內。 高真空模塊 II [A6] 分子泵及真空計。[A4]包括在內。 氫氣安全沖洗系統 [SX-15] 內裝泄漏探測器及互鎖系統。僅可用于[3X]，[4X]，和[5X]的爐子。 可調脈寬 [LX-06] 在激光的子系統中增加波形網絡及面板上的選擇器，可提供分從200 到1400微妙范圍內分四擋可調的脈沖寬度。 標準樣品 雖然閃光法本身是方法(不需要其他的標準來定標)，但是仍建議定期進行驗證實驗，來確保儀器處于正常的狀態。對于比熱的測量，必須使用標準樣品。所有的參考樣品都具有適當證明書及可安裝到計算機的數據文件。 附件熔融樣品架 (1000℃) [AX-01] (1500℃) [AX-02] (2000℃) [AX-03] 粉末樣品架 (1000℃) [AX-05] (1500℃) [AX-06] (2000℃) [AX-07] 樣品架 堆積 12 sq (1000℃) [AX-11] 　　　　　　　　　　　　　　(1500℃) 　[AX-12] (2000℃) [AX-13] 纖維 12D (1000℃) [AX-14] (2000℃) [AX-15] 間隔環 　(2000℃) .25 到.50 　　[AX-20] .37 到.50 　　[AX-21] 一套6個 　　[AX-22] 消費品 石墨噴涂　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　[CX-01] 石墨涂料　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　[CX-02] 氮化硼噴涂 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　[CX-03] 激光冷卻液 　 [CX-04] 選擇軟件 FL5000標準配置提供視窗(WindowsTM)操作系統下的功能強大的操作及數據處理軟件包。增強的擴展()軟件可以集成在主程序中，或者作為獨立的后續實驗數據分析程序。 比熱確定程序(P01) 可增加與主程序上。在比熱測量的模式下運行測量系統，交替的從未知樣品和標準樣品的測量中得到數據。可提供輻射率不同的修正。要求雙樣品或多樣品的安裝類型。 把閃光法技術應用于測量比熱是基于以定量的方式交替測量已知(參考)樣品和未知樣品，從兩者間的不同行為得到測量結果。達到這樣的目的，要求在閃光照射標準樣品和未知樣品的時間間隔內，閃光的能量保持穩定。 使用多樣品技術的換位操作模式，這一要求得到*的滿足。這是因為系統在測量參考樣品之后立即測量未知樣品，間隔時間很短，又同處于*的熱環境中。在這些條件下，所得的結果等同于或優于使用傳統方法，例如用示差掃描量熱計所得到的結果。(關于局限性的討論以及與其它廠商的同類儀器比較的討論，可以參閱技術文件71，可索求。) 附加的數據分析軟件(可加入主程序中) 克拉克-泰勒模型，zui小二乘法， 一維，二維 [P20] 考思基模型，考慮熱損參數，科文 [P21] 對數模型，一維，二維 ，動量 一維，二維 [P22] 非線性 一維，二維 [P23] 擬合優度統計 [P30] 雙層樣品分析 [P41] 雙層及三層樣品分析 [P42] 后續分析 (獨立的程序) [P02] 這一個軟件是熱擴散率測量數據分析的的數據操作軟件。包含一套完整的修正方法，有克拉克-泰勒模型，zui小二乘法 一維及二維， 考慮熱損參數的考思基模型 ，科文對數模型一維及二維 ，動量 一維及二維， 非線性 一維及二維，擬合優度統計。在其它的特點中，可以容易進行假設各種參數的實驗模擬計算，對不同的結果曲線進行比較等。 導熱系數確定 [P50] 導熱系數可以通過熱擴散系數，比熱，已知的密度來計算出來。因此，運行該軟件可以通過測量的比熱(或另外輸入的)，熱擴散率，和另外輸入的密度，自動求出導熱系數。 數據輸出 [P61] 輸出數據到Excel或其他的軟件(ASCII 格式) 性能指標熱擴散率測量 重復性： ±2％或更好 準確度： ±3％或更好(用NIST 簽發的標準石墨材料確定) 測試范圍：10---0.001cm2 /s 比熱測量 準確度： ±2％或更好 (對于純均質材料，表面涂層完好的條件下) 用無氧高導銅確定圖形說明：易于使用，視窗(Windows)下的軟件可進行自動操作及數據分析。 注意：受美國號6,375,349的保護 為了以更低的價格，能在溫度達到1000℃范圍內測量小和大的樣品，應該考慮選擇FL-3000TM系統。