Description
En bref
La plate-forme Linseis LSR permet de caractériser les matériaux thermoélectriques en vrac et en couches minces de manière simple et pratique. Dans la version de base – LSR-1 – le coefficient Seebeck et la résistance électrique peuvent tous deux être mesurés de manière entièrement automatique et simultanée de -160°C à 200°C. La mesure de la résistance électrique peut être effectuée à l’aide d’un appareil de mesure de la température.
La version de base du LSR-1 (RT jusqu’à 200°C) peut être combinée avec différentes options afin d’élargir le champ d’application. Ainsi, l’option basse température permet des mesures entièrement automatisées avec un refroidissement LN2 jusqu’à -160°C ainsi qu’un refroidissement quench jusqu’à 80 K (résistance uniquement). Une sonde haute température en option permet des mesures de résistance jusqu’à 600°C. L’option d’éclairage permet d’effectuer des mesures thermoélectriques sous une influence lumineuse définie, en utilisant une source de lumière LED à 3 longueurs d’onde.
Le système LSR-1 permet de caractériser des échantillons métalliques et semi-conducteurs selon la technique de mesure bien connue de Van der Pauw (résistance) ainsi que la technique de mesure statique du courant continu et du coefficient de pente de Seebeck.
La conception compacte de la table permet un fonctionnement entièrement automatisé et contrôlé par logiciel. Le logiciel complet basé sur Windows offre une interface utilisateur facile à utiliser, y compris des assistants pour la création d’un profil de mesure, un retour d’information sur la fiabilité des données de mesure et une évaluation et un stockage intégrés des données de mesure. La chambre de mesure étanche au vide, combinée à un choix de systèmes de dosage de gaz, garantit que tous les domaines d’application peuvent être couverts.
Principe de la mesure du coefficient Seebeck
- La température de l’échantillon ainsi que le gradient de température sont contrôlés par un chauffage intégré dans le porte-échantillon.
- La température de l’échantillon peut être refroidie jusqu’à environ -160°C. Ainsi, la résistivité peut être mesurée jusqu’à la température la plus basse, soit -160°C.
- La mesure du coefficient Seebeck est possible jusqu’à une température moyenne de l’échantillon de +180°C.
- Précision accrue de la mesure de la température : les fils TC individuels touchent la surface de l’échantillon orthogonalement à la direction du gradient de température. Les deux points de contact ont la même température. Cette méthode permet de mesurer la température de surface de l’échantillon et non la température d’une perle TC pressée sur la surface de l’échantillon. De cette manière, il n’est pas non plus important que la température de la surface de l’échantillon soit affectée par les fils TC qui transfèrent la chaleur de/vers l’échantillon.
- Amélioration de la précision de la mesure de la tension thermique : la tension Seebeck est mesurée entre les deux fils négatifs TC, ce qui permet la correspondance spatiale la plus précise entre les mesures de température et de tension thermique. Ainsi, la tension Seebeck apparaît exactement aux endroits où la température est mesurée.
- La tension Seebeck est enregistrée en même temps que le gradient de température, tandis que la puissance du réchauffeur de gradient est augmentée de manière linéaire. La durée d’un seul cycle de mesure est d’environ 30 à 90 secondes, y compris le taux d’échantillonnage à grande vitesse. Les valeurs sont échantillonnées une fois par seconde.
- La pente de la tension thermique sur Delta T est ajustée à l’aide d’une régression polynomiale linéaire. Grâce à cette méthode d’évaluation dynamique, les décalages survenant lors de la mesure du gradient de température peuvent être négligés et la précision de la mesure est améliorée. En raison de la courte durée de la mesure proprement dite, les dérives d’offset n’ont qu’une très faible influence sur le résultat.
Principe de la mesure de la résistance
Pour déterminer la résistivité électrique (ou la conductivité électrique) de l’échantillon, on utilise la technique de mesure de Van der Pauw. Cela permet d’analyser des échantillons de n’importe quelle forme, de supprimer les influences perturbatrices telles que les résistances de contact ou de fil et d’augmenter considérablement la précision des mesures.
Pour la mesure de Van der Pauw, l’échantillon doit être connecté à quatre électrodes directement sur le bord. La première étape du routage consiste à faire circuler un courant sur deux contacts situés sur un bord de l’échantillon et à mesurer la tension sur les deux autres contacts situés sur le bord opposé. Ces deux valeurs permettent de déterminer une résistance à l’aide de la loi d’Ohm. Dans la deuxième étape, les contacts sont commutés de manière cyclique et la mesure est répétée. La résistance de la couche de l’échantillon peut alors être facilement calculée en insérant les deux résistances mesurées (horizontale et verticale) dans la formule de Van der Pauw et en la résolvant.
A partir des données mesurées et de la distance « t » entre les thermocouples, la résistivité et la conductivité électrique peuvent être calculées à l’aide des formules suivantes :
Caractéristiques uniques
Conception modulaire du système,
peut être mis à niveau avec un système de rinçage au gaz,
éclairage et option cryogénique.
Chambre de mesure étanche au vide pour
Mesures sous
atmosphères définies.
Porte-échantillons interchangeables avec
chauffage primaire et secondaire intégré
et mécanisme de contact simple.
Mesure simultanée du coefficient Seebeck et de la résistance électrique (résistivité)
.
Mesures entièrement automatisées et contrôlées par logiciel
avec possibilité d'exporter les données brutes
dans différents formats.
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Notre service est disponible du lundi au
jeudi de 8h à 16h
et vendredi de 8h à 12h.
Nous sommes là pour vous !
Spécifications
Noir sur blanc
Caractéristiques particulières
- Conception modulaire du système. Peut être mis à niveau avec un système de rinçage au gaz, un éclairage et une option cryogénique.
- Chambre de mesure étanche au vide pour des mesures sous des atmosphères définies.
- Supports d’échantillons faciles à utiliser et interchangeables avec chauffage primaire et secondaire intégré.
- Technologie de mesure de pointe intégrée pour des résultats très précis sur des échantillons exigeants.
- L’unité peut être utilisée pour mesurer simultanément à la fois le coefficient Seebeck et la résistance électrique (résistivité).
- Le porte-échantillon utilise un mécanisme de contact spécial pour faciliter la préparation des échantillons et permettre des mesures avec une grande reproductibilité.
- La mesure de la caractéristique V-I peut être effectuée pour déterminer si le capteur a un bon contact avec l’échantillon.
- Le système permet d’effectuer des mesures entièrement automatisées, contrôlées par logiciel, avec des profils de température et de mesure prédéfinis.
- Les données brutes mesurées sont stockées sur le disque dur et peuvent être exportées dans plusieurs formats de données pour un traitement ultérieur dans Microsoft Excel ou Origin.
- Le système est livré avec la référence Constantan, y compris les tableaux et le certificat.
MODELL | LSR-1 |
|---|---|
| Temperaturbereich: | Grundeinheit: RT bis 200°C Option Kryo: -160°C bis +200°C |
| Grundsätze der Messung: | Seebeck-Koeffizient Messbereich: 0 bis 2,5 mV/K – Temperaturgradient bis zu 10K Seebeck-Spannungsmessung: Bereich +-8 mV |
| Atmosphären: | Inert, reduzierend, oxidierend, Vakuum Heliumgas mit niedrigem Druck, empfohlen |
| Probenhalter: | Integrierte PCB-Platine mit Primär- und Sekundär-Heizung |
| Probenumfang (Seebeck): | L: 8 mm bis 25 mm; B: 2 mm bis 25 mm; T: Dünnfilm bis 2 mm |
| Probengröße (Widerstandsfähigkeit): | L: 18 mm bis 25 mm; B: 18 mm bis 25 mm; T: dünne Folie bis 2 mm |
| Vakuumpumpe: | optional |
| Heizrate: | 0.01 – 100 K/min |
| Temperaturgenauigkeit: | ±1,5 °C oder 0,0040 ∙ | t | |
| Elektrischer Widerstand: | 10 nOhm |
| Thermospannung: | 0.5 nV/K (nV = 10-9 V) |
Fiche technique
Logiciel
Rendre les valeurs visibles et comparables
Le puissant logiciel d’analyse thermique LINSEIS, basé sur Microsoft® Windows®, est, avec le matériel utilisé, la fonction la plus importante dans la préparation, la réalisation et l’évaluation des expériences thermoanalytiques. Avec ce logiciel, Linseis offre une solution complète pour la programmation de tous les paramètres et fonctions de contrôle spécifiques à l’instrument, ainsi que pour le stockage et l’analyse des données. Ce package a été développé par nos propres spécialistes en logiciels et en applications et a fait ses preuves depuis des années.
Caractéristiques générales
- Évaluation automatique du coefficient Seebeck et de la conductivité électrique
- Contrôle automatique de la mise en contact des échantillons
- Création de programmes de mesure automatiques
- Création de profils de température et de gradients de température pour la mesure Seebeck
- Reproduction des couleurs en temps réel
- Mise à l’échelle automatique et manuelle
- Représentation libre des axes (par ex. température (axe x) versus delta L (axe y))
- Calculs mathématiques (par exemple, dérivée première et dérivée seconde)
- Base de données pour l’archivage de toutes les mesures et évaluations
- Multitâche (différents programmes peuvent être utilisés simultanément)
- Option multi-utilisateurs (comptes utilisateurs)
- Options de zoom pour les coupes de courbes
- Un nombre quelconque de courbes peuvent être chargées les unes sur les autres pour être comparées.
- Aide en ligne du menu
- Étiquetage libre des courbes
- Fonctions d’exportation simplifiées (CTRL C)
- Exportation EXCEL® et ASCII des données de mesure
- Évaluation statistique des tendances (courbe de moyenne avec intervalle de confiance)
- Présentation des données sous forme de tableau
Votre industrie
Exemple d’application : évaluation des données obtenues par régression linéaire
Gradient de tension/température Seebeck (bleu), mesuré pendant le balayage de la puissance de chauffage du gradient, avec la régression linéaire (rouge). Le coefficient Seebeck est déterminé par la pente de la régression linéaire.
Exemple d’application : exploitation des données
Dans cette méthode, le coefficient Seebeck est mesuré par rapport à l’alumel. Pour calculer le coefficient Seebeck absolu, le platine est mesuré par rapport au fil d’Alumel via la température.
Exemple d’application : coefficient Seebeck par rapport à la température
Exemple de mesure du coefficient Seebeck de Constantan.
Vidéos
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