Puissante source xénon haute vitesse et optique brevetée pour des mesures de diffusivité thermique de haute précision jusqu’à 900 °C.
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La plateforme Discovery Xenon Flash DXF 900 utilise une source lumineuse au xénon à impulsions haute vitesse brevetée (High Speed Xenon-pulse Delivery source ou HSXD) ainsi qu’un conduit de lumière anamorphique à facettes multiples Light Pipe™. Ensemble, ces optiques fournissent une impulsion lumineuse d’une puissance inégalée et d’intensité uniforme à l’échantillon, tout en évitant l’exposition du porte-échantillon. La conception au xénon haute énergie de TA Instruments permet d’analyser des échantillons jusqu’à 25,4 mm de diamètre sur une plage de température allant de la température ambiante à 900 °C. Le fait d’utiliser des échantillons de grande taille permet de réduire les erreurs dues au manque d’homogénéité et permet d’obtenir des mesures représentatives de composites mal dispersés. La plateforme DXF est conçue pour les programmes de recherche-développement ainsi que pour le contrôle de production.
Caractéristiques du DXF 900
- Le système au xénon à impulsions haute vitesse breveté fournit 50 % d’énergie en plus que les systèmes de la concurrence, ce qui lui confère une précision inégalée pour l’analyse d’échantillons les plus divers, indépendamment de l’épaisseur ou de la conductivité thermique
- Le conduit de lumière breveté Light Pipe™ garantit la collecte et la collimation de la lumière le plus efficacement possible, et la production homogène du rayonnement vers l’échantillon
- Cartographie des impulsions en temps réel pour garantir la meilleure diffusivité thermique dans les échantillons minces et les matériaux à conductivité élevée
- Un vaste choix de tiroirs d’échantillons permet d’accepter des échantillons multiples de tailles variées (jusqu’à 25,4 mm de diamètre) et des dispositifs de fixation spéciaux (pour liquides, poudres, stratifiés, films, etc.), offrant ainsi une flexibilité d’analyse d’échantillons exceptionnelle
- Passeur automatique d’échantillons avec tiroir d’échantillons à quatre positions en alumine, pour une productivité maximale
- Le four chauffé par résistance garantit la meilleure stabilité en température et la meilleure uniformité à travers l’échantillon, depuis la température ambiante jusqu’à 900 °C et il permet de réaliser des mesures dans l’air, dans un gaz inerte ou sous vide.
- Le détecteur IR haute sensibilité offre un rapport signal-bruit optimal, avec la plus grande précision sur toute la plage de température
- Conçu pour répondre aux exigences des méthodes de tests industriels normalisés dont : ASTM E1461, ASTM C714, ASTM E2585, ISO 13826, ISO 22007-Part4, ISO 18755, BS ENV 1159-2, DIN 30905, et DIN EM821
Source laser
| Type | Paillasse |
| Énergie d’impulsion (variable) | Variable jusqu’à 25 joules |
| Durée d’impulsion | 400 µs à 600 µs |
| Optique de transfert propriétaire | Guide par faisceau optique Light Pipe |
Four
| Plage de température | Température ambiante à 900 °C |
| Atmosphère | Air, gaz inerte, vide maximal (50 mtorr) |
Détection
| Plage de diffusivité thermique | 0.01 à 1000 mm2/s |
| Plage de conductivité thermique | 0.1 à 2000 W/(m*K) |
| Acquisition de données | 16 bit |
Précision
| Diffusivité thermique | ±2.3% |
| Conductivité thermique | ±4% |
Répétabilité
| Diffusivité thermique | ±2.0% |
| Conductivité thermique | ±3.5% |
Échantillon
| Rond | Diamètre 8, 10, 12,7 et 25,4 mm |
| Carré | Longueur 8, 10 et 12,7 mm |
| Épaisseur maximale | 10 mm |
Passeur automatique d’échantillons
| Type | Tiroir à quatre positions, gaz inerte, Vide maximal 50 mtorr |
Source au xénon à impulsions haute vitesse <br>High Speed Xenon-Pulse Delivery™ (HSXD)
Source au xénon à impulsions haute vitesse High Speed Xenon-Pulse Delivery™ (HSXD)
Le DXF 900 est doté d’une source au xénon à impulsions haute vitesse brevetée (High-Speed Xenon-pulse Delivery™, ou HSXD) qui fournit 50 % d’énergie en plus que les systèmes au xénon de la concurrence. La conception brevetée consiste en une source au xénon focalisée sur un miroir qui produit un flash de grande uniformité. Avec une énergie de 15 joules, le flash produit par la source HSXD est le plus puissant et le plus uniforme de tous les systèmes au xénon disponibles sur le marché. Ceci lui permet d’analyser des échantillons plus épais ou à faible conductivité.
Conduit de lumière breveté Light Pipe et <br>filtres IR neutres pour une précision inégalée
Conduit de lumière breveté Light Pipe et filtres IR neutres pour une précision inégalée
Le conduit de lumière Light Pipe breveté de TA Instruments collecte et collimate le flash de la source HSXD de manière à transmettre l’énergie le plus efficacement possible vers l’échantillon. Ce chemin optique exclusif et d’un rendement élevé permet d’obtenir un rayonnement homogène de haute qualité, en maximisant l’énergie qui atteint la surface de l’échantillon. L’intensité IR est ajustée à la plage de détection optimale au moyen de filtres IR neutres. À la différence des conceptions avec ouvertures multiples ou en iris pour atténuer l’intensité, le filtre neutre procure une modération d’intensité sans facteurs géométriques ni distorsion de bande spectrale. Ce système optique de conception spécifique offre une précision inégalée sur toute la plage de diffusivité thermique.
Porte-échantillons multipositions flexibles
Porte-échantillons multipositions flexibles
Le système de maintien des échantillons utilise des tiroirs d’échantillon linéaires pour un chargement simple et rapide. Une nervure au fond du porte-échantillon soutient l’échantillon, de sorte qu’il ne subit aucune pression ou serrage, ce qui est idéal pour les échantillons délicats. La conception linéaire brevetée* garantit un positionnement et un alignement parfait du porte-échantillon avec le rayonnement du flash.
L’utilisateur a le choix entre une variété de porte-échantillons, pouvant recevoir deux ou quatre échantillons de 8 mm à 25,4 mm, de forme ronde ou carrée. Pour les échantillons qui nécessitent des porte-échantillons spécifiques, TA Instruments propose un choix d’accessoires pour les liquides, les poudres, les stratifiés et les matériaux à diffusivité thermique extrêmement élevée.
*Brevet US n° 6,375,349B1
Données cohérentes de -150 °C à 900 °C
Données cohérentes de -150 °C à 900 °C
Les matériaux à haute performance nécessitent souvent d’être caractérisés dans une plage de températures allant des plus basses aux plus hautes températures. Le graphique en bas à droite montre du cuivre exempt d’oxygène à haute conductivité (OFHC), utilisé comme matériau de référence, pour lequel la conductivité thermique a été mesurée de -150 °C à 900 °C avec un DXF 200 et avec un DXF 900.
Toutes les mesures sont nettement situées dans la tolérance de ±1,5 % par rapport aux valeurs de référence. Remarquez la correspondance des valeurs entre la température ambiante et 200 °C.
La précision du flash au xénon
La précision du flash au xénon
Le Pyroceram®, un vitrocérame adapté aux applications à haute température, est utilisé depuis plus de 30 ans pour la vérification des mesures des propriétés de la gestion de chaleur thermique à haute température. Le Pyroceram® 9606, un matériau de référence certifié (SRM) facilement disponible auprès du NIST, a été analysé sur le DXF 900 jusqu’à une température de 700 °C, pour prouver la précision de la technologie flash au xénon de TA Instruments aux hautes températures. La figure en haut à droite montre que les résultats sont en parfait accord avec les valeurs de référence certifiées.
*Pyroceram® est une marque déposée de Corning Incorporated
Une plateforme logicielle fiable et intuitive pour récupérer les données d’analyse flash
Tous les instruments à lumière flash Discovery sont livrés avec le logiciel de contrôle d’instrument et d’analyse des données FlashLine™. Ce logiciel fonctionnant sous Microsoft Windows utilise un format de tableau intuitif pour faciliter la programmation des paramètres expérimentaux dans l’interface de contrôle de l’instrument. La surveillance en temps réel permet l’évaluation instantanée de la qualité des données et de la performance de l’instrument au cours de chaque test. Les routines automatisées du module d’analyse des données offrent aux utilisateurs des outils d’analyse avancés, tels que des modèles de correction des déperditions thermiques à la fois par conduction et par rayonnement. Intégré au système de mesure de la cartographie des impulsions, FlashLine détermine la forme exacte de la pulsation laser en fonction du temps afin de corriger la forme et la largeur des impulsions. FlashLine identifie également le point zéro lumière flash et permet la correction finie de la pulsation, essentielle pour garantir la précision des mesures pour les échantillons minces et les matériaux à haute diffusivité. En outre, l’outil d’évaluation “Goodness of Fit” développé par TA Instruments permet à l’utilisateur de sélectionner les meilleurs résultats calculés par différents modèles de diffusivité thermique.
Caractéristiques du logiciel :
- Segments de température illimités avec rampe de chauffage définis par l’utilisateur
- Puissance laser paramétrable par l’utilisateur pour chaque échantillon par segment de température
- Analyse des données de tout segment déjà terminé en cours de test
- Détermination de la chaleur spécifique par méthode comparative
- Possibilité de sélection et de moyenne automatique de mesures multiples, en option
- Correction de la composante de rayonnement des échantillons transparents et translucides
- Optimisation automatique du niveau d’énergie flash
- Saut d’échantillon et critère de précision, en option
- Fonction de zoom rapide pour les segments X et Y
- Tableaux et graphiques de diffusivité thermique, de chaleur spécifique et de conductivité thermique en fonction de la température
- Calculs de tous les modèles au cours du test et disponibilité des résultats dès la fin du test
Modèles standard disponibles :
- « Gembarovic » pour la correction des déperditions thermiques et la régression non-linéaire
- « Goodness of Fit » pour la sélection des résultats du meilleur modèle
- « Pulse gravity center » (Centre de gravité des pulsations) pour déterminer t0
- Correction de la durée et de la forme des pulsations
- Analyse deux couches et trois couches
- Dans un plan
- Modèles principaux : Clark et Taylor, Cowan, Degiovanni, Koski, Moindres carrés, Logarithmique, Moment, Heckman, Azumi, et Parker
- Description
-
La plateforme Discovery Xenon Flash DXF 900 utilise une source lumineuse au xénon à impulsions haute vitesse brevetée (High Speed Xenon-pulse Delivery source ou HSXD) ainsi qu’un conduit de lumière anamorphique à facettes multiples Light Pipe™. Ensemble, ces optiques fournissent une impulsion lumineuse d’une puissance inégalée et d’intensité uniforme à l’échantillon, tout en évitant l’exposition du porte-échantillon. La conception au xénon haute énergie de TA Instruments permet d’analyser des échantillons jusqu’à 25,4 mm de diamètre sur une plage de température allant de la température ambiante à 900 °C. Le fait d’utiliser des échantillons de grande taille permet de réduire les erreurs dues au manque d’homogénéité et permet d’obtenir des mesures représentatives de composites mal dispersés. La plateforme DXF est conçue pour les programmes de recherche-développement ainsi que pour le contrôle de production.
- Caractéristiques
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Caractéristiques du DXF 900
- Le système au xénon à impulsions haute vitesse breveté fournit 50 % d’énergie en plus que les systèmes de la concurrence, ce qui lui confère une précision inégalée pour l’analyse d’échantillons les plus divers, indépendamment de l’épaisseur ou de la conductivité thermique
- Le conduit de lumière breveté Light Pipe™ garantit la collecte et la collimation de la lumière le plus efficacement possible, et la production homogène du rayonnement vers l’échantillon
- Cartographie des impulsions en temps réel pour garantir la meilleure diffusivité thermique dans les échantillons minces et les matériaux à conductivité élevée
- Un vaste choix de tiroirs d’échantillons permet d’accepter des échantillons multiples de tailles variées (jusqu’à 25,4 mm de diamètre) et des dispositifs de fixation spéciaux (pour liquides, poudres, stratifiés, films, etc.), offrant ainsi une flexibilité d’analyse d’échantillons exceptionnelle
- Passeur automatique d’échantillons avec tiroir d’échantillons à quatre positions en alumine, pour une productivité maximale
- Le four chauffé par résistance garantit la meilleure stabilité en température et la meilleure uniformité à travers l’échantillon, depuis la température ambiante jusqu’à 900 °C et il permet de réaliser des mesures dans l’air, dans un gaz inerte ou sous vide.
- Le détecteur IR haute sensibilité offre un rapport signal-bruit optimal, avec la plus grande précision sur toute la plage de température
- Conçu pour répondre aux exigences des méthodes de tests industriels normalisés dont : ASTM E1461, ASTM C714, ASTM E2585, ISO 13826, ISO 22007-Part4, ISO 18755, BS ENV 1159-2, DIN 30905, et DIN EM821
- Spécifications
-
Source laser
Type Paillasse Énergie d’impulsion (variable) Variable jusqu’à 25 joules Durée d’impulsion 400 µs à 600 µs Optique de transfert propriétaire Guide par faisceau optique Light Pipe Four
Plage de température Température ambiante à 900 °C Atmosphère Air, gaz inerte, vide maximal (50 mtorr) Détection
Plage de diffusivité thermique 0.01 à 1000 mm2/s Plage de conductivité thermique 0.1 à 2000 W/(m*K) Acquisition de données 16 bit Précision
Diffusivité thermique ±2.3% Conductivité thermique ±4% Répétabilité
Diffusivité thermique ±2.0% Conductivité thermique ±3.5% Échantillon
Rond Diamètre 8, 10, 12,7 et 25,4 mm Carré Longueur 8, 10 et 12,7 mm Épaisseur maximale 10 mm Passeur automatique d’échantillons
Type Tiroir à quatre positions, gaz inerte,
Vide maximal 50 mtorr - Technologie
-
Source au xénon à impulsions haute vitesse <br>High Speed Xenon-Pulse Delivery™ (HSXD)
Source au xénon à impulsions haute vitesse High Speed Xenon-Pulse Delivery™ (HSXD)
Le DXF 900 est doté d’une source au xénon à impulsions haute vitesse brevetée (High-Speed Xenon-pulse Delivery™, ou HSXD) qui fournit 50 % d’énergie en plus que les systèmes au xénon de la concurrence. La conception brevetée consiste en une source au xénon focalisée sur un miroir qui produit un flash de grande uniformité. Avec une énergie de 15 joules, le flash produit par la source HSXD est le plus puissant et le plus uniforme de tous les systèmes au xénon disponibles sur le marché. Ceci lui permet d’analyser des échantillons plus épais ou à faible conductivité.
Conduit de lumière breveté Light Pipe et <br>filtres IR neutres pour une précision inégalée
Conduit de lumière breveté Light Pipe et filtres IR neutres pour une précision inégalée
Le conduit de lumière Light Pipe breveté de TA Instruments collecte et collimate le flash de la source HSXD de manière à transmettre l’énergie le plus efficacement possible vers l’échantillon. Ce chemin optique exclusif et d’un rendement élevé permet d’obtenir un rayonnement homogène de haute qualité, en maximisant l’énergie qui atteint la surface de l’échantillon. L’intensité IR est ajustée à la plage de détection optimale au moyen de filtres IR neutres. À la différence des conceptions avec ouvertures multiples ou en iris pour atténuer l’intensité, le filtre neutre procure une modération d’intensité sans facteurs géométriques ni distorsion de bande spectrale. Ce système optique de conception spécifique offre une précision inégalée sur toute la plage de diffusivité thermique.
Porte-échantillons multipositions flexibles
Porte-échantillons multipositions flexibles
Le système de maintien des échantillons utilise des tiroirs d’échantillon linéaires pour un chargement simple et rapide. Une nervure au fond du porte-échantillon soutient l’échantillon, de sorte qu’il ne subit aucune pression ou serrage, ce qui est idéal pour les échantillons délicats. La conception linéaire brevetée* garantit un positionnement et un alignement parfait du porte-échantillon avec le rayonnement du flash.
L’utilisateur a le choix entre une variété de porte-échantillons, pouvant recevoir deux ou quatre échantillons de 8 mm à 25,4 mm, de forme ronde ou carrée. Pour les échantillons qui nécessitent des porte-échantillons spécifiques, TA Instruments propose un choix d’accessoires pour les liquides, les poudres, les stratifiés et les matériaux à diffusivité thermique extrêmement élevée.
*Brevet US n° 6,375,349B1
- Performances
-
Données cohérentes de -150 °C à 900 °C
Données cohérentes de -150 °C à 900 °C
Les matériaux à haute performance nécessitent souvent d’être caractérisés dans une plage de températures allant des plus basses aux plus hautes températures. Le graphique en bas à droite montre du cuivre exempt d’oxygène à haute conductivité (OFHC), utilisé comme matériau de référence, pour lequel la conductivité thermique a été mesurée de -150 °C à 900 °C avec un DXF 200 et avec un DXF 900.
Toutes les mesures sont nettement situées dans la tolérance de ±1,5 % par rapport aux valeurs de référence. Remarquez la correspondance des valeurs entre la température ambiante et 200 °C.
La précision du flash au xénon
La précision du flash au xénon
Le Pyroceram®, un vitrocérame adapté aux applications à haute température, est utilisé depuis plus de 30 ans pour la vérification des mesures des propriétés de la gestion de chaleur thermique à haute température. Le Pyroceram® 9606, un matériau de référence certifié (SRM) facilement disponible auprès du NIST, a été analysé sur le DXF 900 jusqu’à une température de 700 °C, pour prouver la précision de la technologie flash au xénon de TA Instruments aux hautes températures. La figure en haut à droite montre que les résultats sont en parfait accord avec les valeurs de référence certifiées.
*Pyroceram® est une marque déposée de Corning Incorporated
- Logiciel
-
Une plateforme logicielle fiable et intuitive pour récupérer les données d’analyse flash
Tous les instruments à lumière flash Discovery sont livrés avec le logiciel de contrôle d’instrument et d’analyse des données FlashLine™. Ce logiciel fonctionnant sous Microsoft Windows utilise un format de tableau intuitif pour faciliter la programmation des paramètres expérimentaux dans l’interface de contrôle de l’instrument. La surveillance en temps réel permet l’évaluation instantanée de la qualité des données et de la performance de l’instrument au cours de chaque test. Les routines automatisées du module d’analyse des données offrent aux utilisateurs des outils d’analyse avancés, tels que des modèles de correction des déperditions thermiques à la fois par conduction et par rayonnement. Intégré au système de mesure de la cartographie des impulsions, FlashLine détermine la forme exacte de la pulsation laser en fonction du temps afin de corriger la forme et la largeur des impulsions. FlashLine identifie également le point zéro lumière flash et permet la correction finie de la pulsation, essentielle pour garantir la précision des mesures pour les échantillons minces et les matériaux à haute diffusivité. En outre, l’outil d’évaluation “Goodness of Fit” développé par TA Instruments permet à l’utilisateur de sélectionner les meilleurs résultats calculés par différents modèles de diffusivité thermique.Caractéristiques du logiciel :
- Segments de température illimités avec rampe de chauffage définis par l’utilisateur
- Puissance laser paramétrable par l’utilisateur pour chaque échantillon par segment de température
- Analyse des données de tout segment déjà terminé en cours de test
- Détermination de la chaleur spécifique par méthode comparative
- Possibilité de sélection et de moyenne automatique de mesures multiples, en option
- Correction de la composante de rayonnement des échantillons transparents et translucides
- Optimisation automatique du niveau d’énergie flash
- Saut d’échantillon et critère de précision, en option
- Fonction de zoom rapide pour les segments X et Y
- Tableaux et graphiques de diffusivité thermique, de chaleur spécifique et de conductivité thermique en fonction de la température
- Calculs de tous les modèles au cours du test et disponibilité des résultats dès la fin du test
Modèles standard disponibles :
- « Gembarovic » pour la correction des déperditions thermiques et la régression non-linéaire
- « Goodness of Fit » pour la sélection des résultats du meilleur modèle
- « Pulse gravity center » (Centre de gravité des pulsations) pour déterminer t0
- Correction de la durée et de la forme des pulsations
- Analyse deux couches et trois couches
- Dans un plan
- Modèles principaux : Clark et Taylor, Cowan, Degiovanni, Koski, Moindres carrés, Logarithmique, Moment, Heckman, Azumi, et Parker
