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LZT-Meter

kombiniertes LSR/LFA

Beschreibung

Auf den Punkt gebracht

Das Linseis LZT-Meter ist das weltweit erste, kommerziell erhätliche Instrument, dass die Bestimmung der thermoelektrischen Gütezahl ZT mittels einer kombinierten LaserFlash-Messung (LSR + LFA) in einem einzigen Gerät bewerkstelligen kann.

Mit dem Messgerät kann demnach eine eigenständige Wärmeleitfähigkeitsbestimmung mittels Flash-Verfahren, sowie eine aus dem LSR bekannte Messung des elektrischen Widerstands sowie des Seebeck-Koeffizienten durchgeführt werden.

Der Vorteil liegt somit auf der Hand: Durch den integrierten Aufbau können sowohl teurer Laborplatz als auch unnötige Kosten für doppelte Öfen, Messelektronik sowie weiteres Equipment gespart werden. Somit ist das LZT-Meter die ideale Lösung für Forschungs- und Entwicklungsanwendungen, bei denen es weniger auf Probendurchsatz als vielmehr auf Messqualität und Kosteneffizient ankommt. Denn für die vollständige ZT-Charakterisierung einer Probe, reicht eine einzelne, scheibenförmige Geometrie völlig aus.

Das Gerät ist darüberhinaus mit drei verschiedenen Öfen erhältlich: einem neuen Infrarotofen (für exakte Temperaturregelung bei sehr hohen und niedrigen Heizraten), sowie einem Tieftemperatur- und einem Hochtemperaturofen.

Vorteile der kombinierten Messung:

  • Vermessung einer einzelnen Probe
    • Kein Geometriefehler
    • Gleiche Stöchiometrie
    • Keine Probleme bei der weiteren Probenpräparation
  • Identische Umgebungsbedingungen
    • Temperatur
    • Feuchtigkeit
    • Atmosphäre
  • Weiterhin alle Vorteile der LSR-Platform
    • Widerstandsmessungen hochohmiger Proben möglich
    • Optionale Harman-Messung
    • Kamera-Option

Das mitgelieferte Softwarepaket bietet die Möglichkeit, benutzerfreundlich alle Messdaten auszuwerten, sowie das optional integrierte Harman-ZT-Modell zu nutzen.

 

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Spezifikationen

Schwarz auf Weiß

LZT-Meter

  • Es wird nur ein integriertes Messgerät für eine komplette ZT-Charakterisierung benötigt
  • Kosteneffizient und platzsparend
  • Dank Hochohm-Option und variabel positionierbarer Thermoelemente können auch anspruchsvollste Proben zuverlässig vermessen werden
  • Mittels auswechselbarer Öfen sind Messungen im Temperaturbereich von -100°C bis 1500°C möglich
  • Direkte ZT-Messung an Schenkeln (Harman-Methode) und Modulen (Impedanz-Spektroskopie)
  • Wärmeleitfähigkeitsmessung mittels LaserFlash-Methode
  • Hochgeschwindigkeits-Infrarotofen für ausgezeichnete Temperaturkontrolle wärhrend der Messung und höheren Probendurchsatz
  • Große Auswahl an verfügbaren Thermoelementen (Temperaturbereich, ummantelt, freistehend)
  • Kamera-Option für hochpräzise Messungen des spezifischen Widerstandes
Modell LSR-3
Temperaturbereich:  -100°C bis 500°C
RT bis 800/1100/1500°C
Messmethode: Seebeck Koeffizient: Statische DC Methode / Slope-Methode
Elektrischer Widerstand: Vier-Punkt-Messung
Atmosphäre: inert, red., oxid., vac.
Probenhalter: Vertikale Einspannung zwischen zwei Elektroden
Optionaler Adapter für Folien und dünne Schichten
Probengröße (Zylinder oder Rechteck): 2 bis 5 mm im Rechteck und max. 23 mm lang
bis 6 mm im Durchmesser und max. 23 mm lang
Probengröße rund (Scheibenform): 10, 12.7, 25.4 mm
Messabstand der Thermoelemente: 4, 6, 8 mm
Wasserkühlung: erforderlich
Messbereich Seebeck-Koeffizient: 1 bis 2500 µV/K
Genauigkeit ±7% / Wiederholbarkeit ±3%
Messbereich Elektrische Leitfähigkeit: 0,01 bis 2*105 S/cm
Genauigkeit ±5-8*% / Wiederholbarkeit ±3%
Stromquelle: Driftarme Stromquelle von 0 bis 160 mA
Elektrodenmaterial: Nickel (-100 bis 500°C) / Platin (-100 bis +1500°C)
Thermoelemente: Typ K/S/C

* 5% für LSR inklusive Kamera-Option

Wärmeleitfähigkeit
Pulsquelle: Nd:YAG Laser (25 Joule)
Pulsdauer: 0,01 bis 5ms
Detektor: InSb / MCT
Temperaturleitfähigkeit
Messbereich: 0,01 bis 1000mm2/s
Addon LSR-4 Upgrade
DC Harman-Methode: Direkte ZT-Messung an thermoelektrischen Schenkeln
AC Impedanz-Spektroskopie: Direkte ZT-Messung an thermoelektrischen Modulen (TEG/Peltier-Modul)
Temperaturbereich: -100 bis +400°C
RT bis +400°C
Probenhalter: Nadelkontakte für adiabatische Messbedingungen
Probengröße: 2 bis 5 mm im Rechteck und max. 23 mm lang
bis 6 mm im Durchmesser und max. 23 mm lang
Module bis 50mm x 50mm

 

Software

Werte sichtbar und vergleichbar machen

Die leistungsfähige, auf Microsoft® Windows® basierende LINSEIS Thermoanalyse Software übernimmt bei der Vorbereitung, Durchführung und Auswertung von thermoanalytischen Experimenten, neben der eingesetzten Hardware, die wichtigste Funktion.

Linseis bietet mit diesem Softwarepaket eine umfassende Lösung zur Programmierung aller gerätespezifischen Einstellungen und Steuerungsfunktionen, sowie zur Datenspeicherung und Auswertung. Das Paket wurde von unseren hausinternen Softwarespezialisten und Applikationsexperten entwickelt und jahrelang erprobt.

LFA-Eigenschaften

  • Genaue Pulslängenkorrektur, “Puls mapping”
  • Korrektur des Wärmeverlustes
  • Analyse von 2- oder 3-Schichtsystemen
  • Messung des Kontaktwiderstandes von Mehrschichtsystemen
  • Model Wizard für die Auswahl des besten Auswertemodells
  • Bestimmung der spezifischen Wärmekapazität

LSR-Eigenschaften

  • Zylinderförmige, quadratische und scheibenförmige Proben werden unterstützt
  • Hoch- und Tieftemperaturöfen verfügbar
  • Barrierefrei programmierbar
  • Dünnschichtadapter sowohl für flexible als auch für stabile Dünnschichten
  • Programmwizard integriert
  • Bestimmung des Seebeck-Effektes, elektrische Leitfähigkeit und Harman-ZT

Allgemeine Eigenschaften

  • Automatische Auswertung des Seebeck-Koeffizienten und der elektrischen Leitfähigkeit
  • Automatische Kontrolle der Probenkontaktierung
  • Erstellen automatischer Messprogramme
  • Erstellen von Temperaturprofilen und Temperaturgradienten für die Seebeck-Messung
  • Automatische Auswertung von Harman-Messungen (optional)
  • Echtzeit Farbdarstellung
  • Automatische und manuelle Skalierung
  • Darstellung der Achsen frei wählbar (z. B. Temperatur (x-Achse) gegen Delta L (y-Achse))
  • Mathematische Berechnungen (z. B. erste und zweite Ableitung)
  • Datenbank zur Archivierung aller Messungen und Auswertungen
  • Multitasking (verschiedene Programme zur gleichen Zeit benutzbar)
  • Multi-User Option (Benutzerkonten)
  • Zoomoptionen für Kurvenausschnitte
  • Beliebig viele Kurven können zum Vergleich übereinander geladen werden
  • Online Help Menü
  • Freie Beschriftung der Kurven
  • Vereinfachte Exportfunktionen (CTRL C)
  • EXCEL® und ASCII Export der Messdaten
  • Nullkurven können werden verrechne
  • Statistische Kurvenauswertung (Mittelwertskurve mit Vertrauensintervall)
  • Tabellarischer Ausdruck der Daten

Applikationen

Anwendungsbeispiel LSR-Funktion: Tellurid

Ein typischer Vertreter aus der Telluridfamilie wurde im Bereich von Raumtemperatur bis 200°C vermessen. Dargestellt sind sowohl der Seebeck-Koeffizient als auch der elektrische Widerstand über die Temperatur.

Anwendungsbeispiel LFA-Funktion: Kupfer / Aluminium

Reines Kupfer und Aluminium wurden dazu benutzt um die Effizienz des LINSEIS LaserFlash-Gerätes zu beweisen. Die Messungen der zwei Materialien, verglichen mit dem Literaturwert, ergab eine Abweichung von 2%, womit die ausgezeichnete Funktion des Gerätes demonstriert wurde.

LFA Applikation Kupfer / Aluminium

Anwendungsbeispiel LFA-Funktion: Pyroceram 9606

Das Standard LaserFlash-Referenzmaterial Pyroceram 9606 ist ein transparentes Material, das im Militärbereich und in der Glaskeramik wegen seiner einfachen Reinigung, hohen Widerstandsfähigkeit gegen Korrosion und chemische Angriffe sowie seiner hohen Kratzfestigkeit eingesetzt wird.

LFA Applikation Pyroceram 9606

Anwendungsbeispiel LFA-Funktion: Isotropic Graphite (AIST)

Das mit dem LINSEIS LZT-Meter gemessene Standardmaterial (AIST) Graphit wurde mit der Messwerttabelle verglichen. Die Differenz der Literaturwerte vom isotropischen Graphit AIST* und die gemessenen Werte mit dem LFA 1000 Gerät hatten eine Abweichung von weniger als 2%.

* National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, Japan

 

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Downloads

Alles auf einen Blick

Linseis Produktbroschüre LZT Meter

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Linseis Produktbroschüre Thermal Electrics

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