LSR-1

ゼーベック係数と比抵抗

概要

要点

リンゼスのLSRプラットフォームでは、バルク材料や薄膜の熱電材料を簡単かつ簡便に特性評価できます。
基本バージョンであるLSR-1では、 ゼーベック係数と 電気抵抗の両方を-160℃から200℃まで完全自動で同時に測定できます。

LSR-1の基本バージョン(RT~200℃)は、さまざまなオプションと組み合わせることで、応用範囲を広げることができます。例えば、低温オプションでは、-160℃までのLN2冷却と80Kまでのクエンチ冷却(抵抗のみ)による完全自動測定が可能です。オプションの高温プローブを使用すれば、600℃までの抵抗測定が可能です。

LSR-1システムは、よく知られているファンデルパウ(抵抗)、静的直流電流、スロープゼーベック係数の測定技術を使用して、金属や半導体のサンプルの特性評価を行うことができます。

コンパクトな卓上型デザインにより、完全自動かつソフトウェア制御での操作が可能です。
Windowsベースの包括的なソフトウェアは、測定プロファイルの作成ウィザード、測定データの信頼性に関するフィードバック、統合された測定データの評価と保存など、使いやすいユーザーインターフェースを提供します。
真空密閉式測定チャンバーと選択可能なガス注入システムの組み合わせにより、あらゆるアプリケーション領域をカバーすることができます。

ゼーベック係数の測定原理

  • 試料温度と温度勾配は、試料ホルダーに組み込まれたヒーターによって制御される。
  • 試料温度は約-160℃まで冷却可能です。つまり、最低温度-160℃まで比抵抗を測定できます。
  • ゼーベック係数の測定は、平均試料温度+180℃まで可能です。
  • 温度測定の精度向上:個々のTCワイヤーは、温度勾配の方向に対して直交するように試料表面に接触する。両接触点の温度は同じです。この方法では、試料表面に押し付けられたTCビーズの温度ではなく、試料の表面温度を測定します。 このように、試料表面の温度が、試料との間で熱を伝達するTCワイヤーの影響を受けるかどうかも関係ない。
  • 熱電電圧測定の精度向上:ゼーベック電圧は2本のマイナスTCワイヤーの間で測定されるため、温度と熱電電圧測定の間に最も正確な空間相関が得られます。
    つまり、ゼーベック電圧は温度も測定される点で正確に発生します。
  • ゼーベック電圧は、温度勾配とともに記録され、その間、グラジエントヒーターの電力は直線的に増加する。
    1回の測定時間は、高速サンプリングレートを含めて約30秒から90秒です。
    値は1秒間に1回サンプリングされます。
  • デルタT上の熱電電圧の勾配は、線形多項式回帰で調整されます。
    この動的評価方法のおかげで、温度勾配測定中に発生するオフセットは無視でき、測定精度が向上します。
    実際の測定時間は短いため、オフセット・ドリフトは測定結果にほとんど影響しません。

抵抗測定の原理

ファンデルパウ測定法は、試料の比電気抵抗(または電気伝導率)を測定するために使用されます。
これにより、どのような形状のサンプルでも分析することができ、接触抵抗やワイヤ抵抗のような干渉影響は抑制され、測定精度は大幅に向上します。

ファンデルパウ測定では、試料をエッジの4つの電極に直接接続する必要があります。
最初の配線ステップでは、試料の一方の端にある2つの接点に電流を流し、反対側の端にある他の2つの接点で電圧を測定する。
この2つの値からオームの法則を用いて抵抗を求めることができる。
第2ステップでは、接点を周期的に切り替えて測定を繰り返す。
そして、測定された2つの抵抗値(水平と垂直)をファンデルパウの式に代入して解くことにより、試料のシート抵抗を簡単に計算することができます。

測定データと熱電対間隔 “t “に基づいて、比抵抗と電気伝導率は以下の式で計算できる:

ユニークな特徴

モジュラーシステム設計で、ガスパージシステム、照明、極低温オプションでアップグレード可能。


義された雰囲気下での測定用の真空気密測定チャンバー。

一次および二次加熱とシンプルな接触機構を統合した、交換可能なサンプルキャリア。

ゼーベック係数と電気抵抗(抵抗率)の同時測定。

完全自動のソフトウェア制御測定で、生データをさまざまな形式でエクスポートできます。

サービスホットライン

+49 (0) 9287/880 0

月曜日から木曜日は午前8時から午後4時まで、金曜日は午前8時から午後12時までご利用いただけます。

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仕様

白地に黒

特集

  • モジュラーシステム設計。 ガスパージシステム、照明、極低温オプションでアップグレード可能。
  • 定義された雰囲気下での測定用の真空気密測定チャンバー。
  • 一次加熱と二次加熱が統合された、使いやすく交換可能なサンプルキャリア。
  • 統合された最先端の測定技術により、要求の厳しいサンプルでも最も正確な結果が得られます。
  • ゼーベック係数と電気抵抗(比抵抗)の同時測定が可能です。
  • サンプルキャリアは特殊な接触機構を採用しており、サンプルの前処理が容易で、再現性の高い測定が可能です。
  • V-I特性測定は、センサーがサンプルと良好に接触しているかどうかを判断するために行うことができる。
  • このシステムは、あらかじめ定義された温度プロファイルと測定プロファイルにより、完全自動のソフトウェア制御による測定を可能にする。
  • 測定された生データはハードドライブに保存され、Microsoft ExcelやOriginでさらに処理するために、いくつかのデータ形式でエクスポートすることができます。
  • このシステムには、コンスタンタンのリファレンス(表と証明書)が付属しています。

MODEL

LSR-1 (LSR L32)

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)

データシート

ソフトウェア

価値を可視化し、比較可能にする

Microsoft® Windows®をベースとした強力なLINSEIS熱分析ソフトウェアは、使用するハードウェアと共に熱分析実験の準備、実行、評価において最も重要な機能を果たします。
このソフトウェアパッケージにより、リンゼイスはデータ保存と評価だけでなく、すべての装置固有の設定と制御機能のプログラミングのための包括的なソリューションを提供します。
このパッケージは社内のソフトウェアスペシャリストとアプリケーション専門家によって開発され、長年にわたって実証されています。

一般特性

  • ゼーベック係数と電気伝導度の自動評価
  • サンプル接触の自動制御
  • 自動測定プログラムの作成
  • ゼーベック測定用の温度プロファイルと温度勾配の作成
  • リアルタイムでの色再現
  • 自動および手動スケーリング
  • 自由に選択可能な軸の表示(例:温度(X軸)対デルタL(Y軸)
  • 数学的計算(一次導関数、二次導関数など)
  • すべての測定と分析をアーカイブするデータベース
  • マルチタスク(異なるプログラムを同時に使用可能)
  • マルチユーザーオプション(ユーザーアカウント)
  • カーブセクションのズームオプション
  • 比較のために、任意の数のカーブを重ねて読み込むことができる。
  • メニューオンラインヘルプ
  • カーブの自由なラベリング
  • 簡易エクスポート機能(CTRL C)
  • 測定データのEXCEL®およびASCIIエクスポート
  • 統計的傾向分析(信頼区間を伴う平均値曲線)
  • データの表形式表示

アプリケーション

使用例:線形回帰を使用した取得データの分析

ゼーベック電圧/温度勾配(青)。勾配加熱パワーの掃引中に測定され、線形回帰(赤)とともに表示される。
ゼーベック係数は線形回帰の傾きによって決定される。

使用例:データ分析

この方法では、ゼーベック係数はアルメ ル線に対する相対値で測定される。絶対ゼーベック係数を計算するために、白金は温度を介してアルミ線との相対的な関係を測定する。

応用例:ゼーベック係数と温度の比較

コンスタンタンのゼーベック係数の測定例。

ビデオ

十分な情報

ダウンロード

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