Descripción
Al grano
Con la plataforma LSR de Linseis, los materiales termoeléctricos en forma de materiales a granel y de película delgada pueden caracterizarse de forma sencilla y cómoda.
En la versión básica – LSR-1 – tanto el coeficiente Seebeck como la resistencia eléctrica pueden medirse de forma totalmente automática y simultánea desde -160°C hasta 200°C.
La versión básica del LSR-1 (RT a 200°C) puede combinarse con diversas opciones para ampliar el campo de aplicación.
Por ejemplo, la opción de baja temperatura permite realizar mediciones totalmente automáticas con enfriamiento por LN2 hasta -160°C y enfriamiento rápido hasta 80 K (sólo resistencia).
Una etapa opcional de sonda de alta temperatura permite realizar mediciones de resistencia hasta 600°C.
Con la opción de iluminación, es posible realizar mediciones termoeléctricas bajo la influencia definida de la luz, utilizando una fuente de luz LED de 3 longitudes de onda en el LSR-1.
El sistema LSR-1 permite caracterizar muestras metálicas y semiconductoras mediante el conocido método de Van der Pauw (resistencia), corriente continua estática y técnicas de medición del coeficiente Seebeck de pendiente.
El diseño compacto de sobremesa permite un funcionamiento totalmente automático y controlado por software.
El completo software basado en Windows ofrece una interfaz de usuario fácil de usar, que incluye asistentes para crear un perfil de medición, información sobre la fiabilidad de los datos de medición y evaluación y almacenamiento integrados de los datos de medición.
La cámara de medición estanca al vacío en combinación con una selección de sistemas de dosificación de gas garantiza que se puedan cubrir todas las áreas de aplicación.
Principio de medida del coeficiente Seebeck
- La temperatura de la muestra y el gradiente de temperatura se controlan mediante un calentador integrado en el portamuestras.
- La temperatura puede enfriarse desde la temperatura ambiente hasta aprox. -160°C.
Esto permite medir el coeficiente Seebeck hasta una temperatura media de la muestra de 180°C.
La resistencia específica puede medirse hasta -160°C. - Mayor precisión en la medición de la temperatura: Los hilos individuales de TC entran en contacto con la superficie de la muestra ortogonalmente a la dirección del gradiente de temperatura.
Ambos puntos de contacto tienen la misma temperatura.
Este método mide la temperatura de la superficie de la muestra y no la temperatura de una perla de TC presionada sobre la superficie de la muestra. De este modo, también es irrelevante si la temperatura de la superficie de la muestra se ve afectada por los hilos TC que transfieren calor a/desde la muestra. - Mayor precisión en la medición de la tensión termoeléctrica: La tensión Seebeck se mide entre los dos hilos TC negativos, lo que permite la correlación espacial más precisa entre la temperatura y la medición de la tensión termoeléctrica.
Esto significa que la tensión Seebeck se produce exactamente en los puntos donde también se mide la temperatura. - La tensión Seebeck se registra junto con el gradiente de temperatura mientras se aumenta linealmente la potencia del calentador de gradiente.
La duración de una sola medición es de aproximadamente 30 a 90 segundos, incluyendo la velocidad de muestreo de alta velocidad.
Los valores se muestrean una vez por segundo. - El gradiente de la tensión termoeléctrica sobre delta T se ajusta con una regresión polinómica lineal.
Gracias a este método de evaluación dinámica, se pueden despreciar las desviaciones que se producen durante la medición del gradiente de temperatura y se aumenta la precisión de la medición.
Debido a la corta duración de la medición real, las desviaciones tienen muy poca influencia en el resultado.
Principio de medición de la resistencia
La técnica de medición de Van der Pauw se utiliza para determinar la resistencia eléctrica específica (o conductividad eléctrica) de la muestra.
Esto permite analizar muestras de cualquier forma, se suprimen las influencias parásitas, como la resistencia de los contactos o de los hilos, y se puede aumentar considerablemente la precisión de la medición.
Para la medición de Van der Pauw, la muestra debe conectarse a cuatro electrodos directamente en el borde.
En el primer paso del recorrido, se hace fluir una corriente en dos contactos de un borde de la muestra y se mide la tensión en los otros dos contactos del borde opuesto.
A partir de estos dos valores se puede determinar una resistencia mediante la ley de Ohm.
En el segundo paso, los contactos se conmutan cíclicamente y se repite la medición.
La resistencia de la lámina de la muestra puede calcularse fácilmente sustituyendo las dos resistencias medidas (horizontal y vertical) en la fórmula de Van der Pauw y resolviendo.
A partir de los datos medidos y de la distancia «t» entre termopares, la resistencia específica y la conductividad eléctrica pueden calcularse mediante las fórmulas siguientes:
Características únicas
Diseño modular del sistema, puede actualizarse
con un sistema de purga de gas, iluminación
y opción criogénica
Cámara de medición estanca al vacío
para mediciones
en atmósferas definidas
Portamuestras intercambiables con
calentamiento primario y secundario integrado
y mecanismo de contacto simple
Medición simultánea
del coeficiente Seebeck
y de la resistencia eléctrica
(resistencia)
Mediciones totalmente automáticas, controladas por software, con opciones de exportación
para datos sin procesar en varios formatos
Línea de atención telefónica
+49 (0) 9287/880 0
Nuestro servicio está disponible de lunes a
jueves de 8 a 16 h
y viernes de 8 a 12 h.
¡Estamos a tu disposición!
Especificaciones
Negro sobre blanco
Características especiales
- Diseño modular del sistema.
Se puede ampliar con sistema de purga de gas, iluminación y opción criogénica. - Cámara de medición estanca al vacío para mediciones en atmósferas definidas.
- Portamuestras fáciles de usar e intercambiables, con calentamiento primario y secundario integrados.
- Tecnología de medición integrada de última generación para obtener los resultados más precisos con muestras exigentes.
- La unidad puede utilizarse para medir simultáneamente el coeficiente Seebeck y la resistencia eléctrica (resistividad).
- El portamuestras utiliza un mecanismo de contacto especial que facilita la preparación de la muestra y permite realizar mediciones con gran reproducibilidad.
- Se puede realizar una medición de la característica V-I para determinar si el sensor tiene un buen contacto con la muestra.
- El sistema permite realizar mediciones totalmente automáticas, controladas por software, con perfiles de temperatura y medición predefinidos.
- Los datos brutos medidos se almacenan en el disco duro y se pueden exportar en varios formatos de datos para su posterior procesamiento en Microsoft Excel u Origin.
- El sistema se suministra con lreferencia de Constantan, que incluye tablas y certificado.
MODEL | LSR-1 |
|---|---|
| Temperature range: | Basic unit: RT to 200°C Cryo option: -160°C to +200°C |
| Principles of measurement: | Seebeck coefficient measuring range: 0 to 2.5 mV/K - temperature gradient up to 10K Seebeck voltage measurement: range +-8 mV |
| Atmospheres: | Inert, reducing, oxidising, vacuum Helium gas with low pressure, recommended |
| Sample holder: | Integrated PCB board with primary and secondary heater |
| Sample size (Seebeck): | L: 8 mm to 25 mm; W: 2 mm to 25 mm; D: Thin film up to 2 mm |
| Sample size (resistance): | L: 18 mm to 25 mm; W: 18 mm to 25 mm; D: thin film up to 2 mm |
| Vacuum pump: | optional |
| Heating rate: | 0.01 – 100 K/min |
| Temperature accuracy: | ±1,5 °C oder 0,0040 ∙ | t | |
| Electrical resistance: | 10 nOhm |
| Thermal voltage: | 0.5 nV/K (nV = 10-9 V) |
Ficha técnica
Software
Hacer visibles y comparables los valores
El potente software de análisis térmico LINSEIS, basado en Microsoft® Windows®, desempeña la función más importante en la preparación, ejecución y evaluación de los experimentos termoanalíticos junto con el hardware utilizado.
Con este paquete de software, Linseis ofrece una solución completa para programar todos los ajustes específicos del aparato y las funciones de control, así como para almacenar y evaluar los datos.
El paquete fue desarrollado por nuestros especialistas internos en software y expertos en aplicaciones, y ha demostrado su eficacia durante muchos años.
Propiedades generales
- Evaluación automática del coeficiente Seebeck y de la conductividad eléctrica
- Control automático del contacto de la muestra
- Creación de programas automáticos de medición
- Creación de perfiles de temperatura y gradientes de temperatura para la medición Seebeck
- Reproducción del color en tiempo real
- Escalado automático y manual
- Visualización libremente seleccionable de los ejes (por ejemplo, temperatura (eje x) frente a delta L (eje y))
- Cálculos matemáticos (por ejemplo, primera y segunda derivadas)
- Base de datos para archivar todas las mediciones y evaluaciones
- Multitarea (se pueden utilizar diferentes programas simultáneamente)
- Opción multiusuario (cuentas de usuario)
- Opciones de zoom para las secciones de las curvas
- Se puede cargar cualquier número de curvas una encima de otra para compararlas
- Menú de ayuda en línea
- Etiquetado libre de curvas
- Funciones de exportación simplificadas (CTRL C)
- Exportación EXCEL® y ASCII de los datos de medición
- Análisis estadístico de tendencias (curva de valores medios con intervalo de confianza)
- Presentación tabular de los datos
Aplicaciones
Ejemplo de aplicación: Evaluación de los datos adquiridos mediante regresión lineal
Gradiente de tensión/temperatura Seebeck (azul), medido durante el barrido de la potencia de calentamiento del gradiente junto con la regresión lineal (rojo).
El coeficiente Seebeck se determina por la pendiente de la regresión lineal.
Ejemplo de aplicación: Evaluación de datos
En este método, el coeficiente Seebeck se mide en relación con el Alumel.
Para calcular el coeficiente Seebeck absoluto, se mide el platino en relación con el hilo de Alumel a través de la temperatura.
Ejemplo de aplicación: Coeficiente Seebeck comparado con la temperatura
Ejemplo de medición del coeficiente Seebeck del constantan.
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