Description
En bref
La plateforme LSR de Linseis permet de caractériser les matériaux thermoélectriques compactes et en couches minces de manière simple et pratique.
Dans la version de base – LSR-1 – le coefficient Seebeck et la résistance électrique peuvent être mesurés de manière entièrement automatique et simultanée de -160°C à 200°C.
La version de base du LSR-1 (température ambiante 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 à l’azote liquide (LN2) jusqu’à -160°C ainsi qu’une trempe jusqu’à 80 K (résistance uniquement).
Une sonde haute température optionelle permet des mesures de résistance jusqu’à 600°C.
Avec l’option d’éclairage, il est possible d’effectuer des mesures thermoélectriques sous une influence lumineuse définie, en utilisant une source lumineuse LED à 3 longueurs d’onde.
Le système LSR-1 permet de caractériser des échantillons métalliques et des semi-conducteurs selon la technique de mesure bien connue de Van der Pauw (résistance) ainsi que la technique de mesure statique à courant continu et de pente pour le coefficient Seebeck.
La conception compacte de paillasse 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 créer 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.
- Une température minimale d’environ -160°C peut être atteinte. Il est donc possible de mesurer la résistivité jusqu’à une température minimale de -160°C.
- La mesure du coefficient Seebeck peut se faire jusqu’à une température moyenne de l’échantillon de 180°C maximum.
- 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 de savoir si la température de la surface de l’échantillon est affectée par les fils TC qui transfèrent la chaleur de/vers l’échantillon. - Amélioration de la précision de la mesure du voltage thermoélectrique: 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
Service d'assistance téléphonique
+49 (0) 9287/880 0
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 purge de gaz, un éclairage et une option cryogénique. - Enceinte de mesure étanche au vide pour des mesures sous 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 résultats brutes sont stockées 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.
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) |
Fiche technique
Logiciel
Rendre les valeurs visibles et comparables
Le puissant logiciel d’analyse thermique LINSEIS, basé sur Microsoft® Windows®, prend en charge, en plus du 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 informatique 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
- Représentation en couleurs en temps réel
- Mise à l’échelle automatique et manuelle
- Représentation des axes au choix (par exemple, coefficient Seebeck (axe y) en fonction de la température (axe x))
- 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 sections de courbes
- Possibilité de charger un nombre illimité de courbes les unes sur les autres à des fins de comparaison
- Aide en ligne
- Fonction annotations
- Fonctions d’exportation simplifiées (CTRL C)
- Exportation des données sous format EXCEL® et ASCII
- Évaluation statistique des courbes (courbe de moyenne avec intervalle de confiance)
- Présentation des données sous forme de tableau
Votre industrie
Exemple d’application : évaluation des données par régression linéaire
Représentation de la tension Seebeck en fonction du gradient de température (bleu), mesuré pendant le balayage de la puissance de chauffage, avec sa 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 en fonction de la température.
Exemple d’application : coefficient Seebeck en fonction de la température
Exemple de mesure du coefficient Seebeck du Constantan.
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