DLF 1600

Laser puissant et optique de haute technologie

Le DLF 1600 est doté de la source laser la plus puissante et la plus robuste et du système d’alimentation le plus efficace du marché. Le laser propriétaire de Classe 1 au néodyme-phosphate et le crayon en fibre optique, avec alignement intégré, garantissent une production et une transmission efficace de l’énergie laser vers l’échantillon.

• Laser propriétaire conçu et fabriqué par TA
• 40 % d’énergie en plus transmise à la surface de l’échantillon par rapport au meilleur système de la concurrence
• Profil d’énergie laser homogène à 99 %
• Conception silencieuse : la séparation des modules de laser et de four élimine les effets d’interférence électromagnétique et garantit la stabilité à long terme de l’alignement optique

Carrousel d’échantillons flexible à haute productivité

Le DLF 1600 est le seul système équipé en standard d’un carrousel permettant de tester simultanément jusqu’à cinq échantillons en une seule fois à 1600 °C. Le carrousel accepte des échantillons d’un diamètre jusqu’à 15,9 mm de diamètre et 10 mm d’épaisseur, soit 20 % plus grand et 50 % plus épais que n’importe quel autre instrument à lumière flash haute température de la concurrence. Des plateaux et des adaptateurs en option permettent de recevoir une grande variété de tailles et de formes d’échantillons, ronds ou carrés, entre autres. Des porte-échantillons spéciaux sont disponibles pour les liquides, les poudres, les pâtes, les stratifiés et les tests de films minces dans un plan.

Four à 1 600 °C

La conception astucieuse du four DLF 1600 le distingue nettement des instruments concurrents d’analyse à lumière flash, au regard de ses performances de température. Le four est équipé d’éléments chauffants de haute qualité en siliciure de molybdène (MoSi₂), d’un tube de moufle en alumine de haute pureté, avec plusieurs déflecteurs placés dans sa longueur pour empêcher les perturbations thermiques. Ce four est ainsi conçu pour fournir le chauffage le plus stable et le plus uniforme et garantir un contrôle fiable de la température de l’échantillon jusqu’à 1600 °C. Avec le DLF 1600, chaque échantillon dans le carrousel atteint et conserve la température programmée jusqu’à 1600 °C pendant toute la durée du test. Le test d’échantillons peut être effectué dans des atmosphères statiques ou dynamiques, dont le vide, l’oxydation ou la purge de gaz inerte. Ce four garantit la meilleure reproductibilité des mesures de diffusivité thermique, de la température ambiante à 1600 °C.

Détecteur IR et optique de précision

Le DLF 1600 est équipé d’un détecteur IR de haute sensibilité à l’antimoniure d’indium (InSb) refroidit à l’azote liquide, caractérisé par un rapport signal-bruit optimal sur toute la plage de température. Le vase de Dewar à azote liquide intégré garantit un fonctionnement sans surveillance pendant 24 h, idéal pour réaliser des expériences longue durée sans interruption. De plus, l’optique dans la trajectoire du détecteur garantit une mesure précise et uniforme du thermogramme de l’échantillon. La zone de détection IR couvre plus de 90 % de la surface de l’échantillon, ce qui permet de collecter des données représentatives sans influence des rayonnements extérieurs, comme par exemple les effets de bord tels que le “flash through”, conséquence d’une préparation imparfaite de l’échantillon.

Précision et répétabilité inégalées

La précision, qui définit l’écart d’un ensemble de mesures par rapport à la valeur exacte, est primordiale pour comprendre le niveau de performance d’un instrument dans des conditions connues. Le graphique en haut à droite indique le résultat de trois expériences consécutives réalisées sur un échantillon de molybdène en comparaison avec la valeur de référence. Les données montrent que la précision du DLF 1600 est supérieure à ±2 %, c’est-à-dire mieux que la spécification de 2,3 %, et cela sur toute la plage de température. Il est important de noter que, même à la température maximale de 1600 °C, les résultats sont exceptionnels, avec un écart de seulement 1,26 %.

La répétabilité, ou la précision, d’un système de mesure est déterminée par la variation des résultats de mesures multiples sur le même instrument et dans les mêmes conditions. Le graphique en bas à droite montre la répétabilité des mesures sur cinq échantillons de molybdène testés en partant de la température ambiante jusqu’à 1600 °C, à des intervalles de 100 °C. L’écart à la moyenne est inférieur à ±1 %, avec près de 80 % des résultats situés dans une fourchette de ±0,5 % par rapport à la moyenne. Les résultats satisfont largement la spécification de tolérance de ±2 %, et cela sur toute la plage de température, ce qui démontre la répétabilité inégalée du DLF 1600.

Les mesures de diffusivité les plus précises, même dans les conditions les plus extrêmes

La capacité d’un instrument à effectuer des mesures précises repose sur la conception intégrée de tous ses composants pour fonctionner comme un tout. Sur un instrument à lumière flash, ces composants sont la source de lumière, la production des impulsions, le détecteur et le four. Une bonne méthode pour évaluer la performance d’un système à lumière flash est de tester un échantillon dans des conditions qui poussent à leurs limites tous les composants simultanément. Pour la lumière flash, un tel cas extrême est représenté par un échantillon d’épaisseur maximale testé à la température maximale.

Un échantillon de graphite thermique de 9,9 mm d’épaisseur, c’est-à-dire 65 % plus épais que le maximum accepté par les instruments concurrents sur le marché, a été testé sur le DLF 1600 entre 100 et 1600 °C, à intervalles de 100 °C. La figure en haut à droite montre le thermogramme avec les données brutes pour la mesure à 1600 °C, c’est-à-dire la plus délicate. On voit ici que le DLF 1600, grâce à ses technologies propriétaires de laser haute puissance et de production d’impulsions, son four haute température avec une zone de chauffage uniforme, son détecteur IR haute sensibilité et son traitement de données 16 bits, affiche des valeurs élevées de rapport signal-bruit, ce qui se traduit par d’excellents résultats dans les conditions les plus sévères.

Le graphique en bas à droite montre les résultats de diffusivité thermique de l’échantillon thermographite de 9,9 mm d’épaisseur, comparé à deux échantillons plus minces, de 3,2 mm et de 6,1 mm, superposés aux données de référence. Les résultats sur cette figure mettent clairement en évidence la supériorité de conception du DLF 1600 relativement à la précision des mesures dans les conditions les plus variées. Toutes les valeurs relevés sont nettement situées dans la tolérance de ±2 % par rapport à la référence. Même dans les conditions les plus extrêmes, avec une épaisseur maximale, plus de 50 % des mesures de diffusivité thermique affichent un écart inférieur à 1 %.