Potente desempeño de flash láser en un diseño sobre mesada compacto y asequible.
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El Discovery Laser Flash DLF 1200 es un instrumento sobre mesada compacto para la medición de difusividad y conductividad térmica y capacidad de calor específico de materiales, desde temperatura ambiente hasta 1200°C. Cuenta con una fuente de láser de propiedad exclusiva de 25 julios de energía para analizar la más amplia gama de muestras bajo las condiciones más demandantes. La productividad no es un problema con el diseño de bandejas para cuatro muestras. Es el único instrumento de pulso láser sobre mesada disponible con una fuente de pulso láser para precisión, exactitud y capacidades mejoradas por encima de los diseños de fuente de luz de xenón de la competencia.
Características del DLF 1200
- Poderoso láser, con un 65 % más de energía que los sistemas de xenón de la competencia, para lograr las pruebas más precisas con las temperaturas más altas y el rango más amplio de muestras, independientemente del espesor y la conductividad térmica hasta 1200 ˚C
- El láser es inherentemente coherente e irradia con precisión solamente la superficie de la muestra, lo que acaba con la necesidad de corregir la transferencia de calor lateral por el exceso de flash en el soporte de la muestra
- Automuestreador con bandeja de muestras de aluminio, de cuatro posiciones, para máxima productividad
- La amplia variedad de bandejas se adaptan a múltiples tamaños de muestra (hasta 25,4 mm), formas y accesorios especiales (líquidos, polvos, láminas, películas, etc.) para una máxima flexibilidad de análisis de la muestra
- El horno de calentamiento mediante resistencia avanzado proporciona la mejor estabilidad de temperatura en su clase y uniformidad en la muestra desde temperatura ambiente hasta 1200 °C, y permite realizar mediciones en aire, gas inerte o vacío
- Detector IR de alta sensibilidad para lograr una relación óptima de señal a ruido y brindar la más alta precisión en todo el rango de temperatura
- Mapeo por pulsos en tiempo real para lograr una difusividad superior de materiales finos y de conductividad alta
- Está diseñado para cumplir con diversos métodos de prueba estándares, como ASTM E1461, ASTM C714, ASTM E2585, ISO 13826, ISO 22007-Part4, ISO 18755, BS ENV 1159-2, DIN 30905 y DIN EM821
Fuente de láser
| Tipo | Clase 1Nd: Vidrio, sobre mesada |
| Energía de pulsos (variable) | Hasta 25 julios |
| Ancho de pulso | 300 µs a 400 µsec |
| Óptica de transferencia patentada | Guía de brazo óptico |
Horno
| Rango de temperatura | Temperatura ambiente a 1200 °C |
| Atmósfera | Aire, inerte, vacío (50 mtorr) |
Detección
| Rango de difusividad térmica | 0.01 a 1000 mm2/s |
| Rango de conductividad térmica | 0.1 a 2000 W/(m*K) |
| Adquisición de datos | 16 bit |
Exactitud
| Difusividad térmica | ±2.3% |
| Conductividad térmica | ±4% |
Repetibilidad
| Difusividad térmica | ±2.0% |
| Conductividad térmica | ±3.5% |
Muestra
| Redonda | 8; 10; 12,7 y 25,4 mm de diámetro |
| Cuadrada | 8 y 10 mm de longitud |
| Espesor máximo | 10 mm |
Automuestreador
| Tipo | Bandeja lineal de cuatro posiciones |
Fuente de láser de alta energía, colimada
Fuente de láser de alta energía, colimada
La fuente de pulso láser de DLF 1200 es neodimio clase I: láser de vidrio (Nd:vidrio) con 25 julios de energía. Entrega un pulso monocromático, inherentemente colimado, a la superficie de la muestra. Más energía de pulso de luz entregada a la superficie de la muestra durante la medición equivale a una calidad de señal mejorada en el detector. Solamente el DLF 1200 puede proporcionar 25 julios de energía, otorgando beneficios significativos en un diseño de pulso láser sobre mesada. Con un 65 % más energía que los diseños de instrumentos de flash xenón, es posible analizar muestras de mayor espesor o muestras de baja conductividad o emisividad de la superficie (superficie brillante). La mayor potencia permite realizar análisis más precisos hasta 1200 °C, lo que amplía todavía más las capacidades frente a los diseños de luz de xenón.
Entrega de energía eficiente sin óptica compleja
Entrega de energía eficiente sin óptica compleja
El láser DLF 1200 tiene estrecha proximidad con la muestra, lo que garantiza una entrega eficiente de un pulso inherentemente coherente a la superficie del espécimen. El resultado es un pulso de radiación homogéneo, de alta calidad, enfocado con precisión en la muestra. El diseño acaba con la necesidad de ópticas complejas para colimar y entregar luz, tal como requieren los sistemas de luz de xenón.
Control de temperatura confiable y uniformidad hasta 1200 °C
Control de temperatura confiable y uniformidad hasta 1200 °C
El DLF 1200 cuenta con un sólido y confiable horno de calentamiento mediante resistencia, que brinda mayor precisión y uniformidad. La capacidad del horno de controlar con precisión la temperatura según el valor objetivo, especialmente a altas temperaturas por encima de los 1000 ˚C, garantiza que el pequeño aumento de la temperatura de 1 a 2 grados, que se produce durante el pulso de energía, sea detectado correctamente para medir con la mayor precisión la difusividad térmica. El calor uniforme en toda la bandeja de cuatro posiciones mejora en gran medida la repetibilidad dentro de la ejecución de la muestra y garantiza que se analicen muestras desconocidas y estándares de referencia de calor específicos bajo la misma circunstancia térmica para la determinación de conductividad térmica de mayor calidad. El horno se puede usar con aire, gas inerte o vacío.
Automatización de confianza
Automatización de confianza
La versión estándar del DLF 1200 cuenta con un automuestreador lineal patentado* que mejora en gran medida la productividad en el laboratorio. El automuestreador se puede configurar con diversas bandejas de muestra que pueden alojar cuatro muestras cuadradas o redondas de hasta 12,7 mm de diámetro o longitud, o bien, dos muestras de hasta 25,4 mm. El espesor máximo de la muestra es de 10 mm. Además, se encuentran disponibles accesorios específicos de las aplicaciones para líquidos, polvos, láminas y análisis en plano para películas delgadas y materiales de difusividad muy alta. El sistema ofrece flexibilidad total, que permite cargar simultáneamente combinaciones de accesorios diversos en la bandeja del automuestreador.
*Patente de los EE. UU. n.º 6,375,349 B1
Los beneficios de un potente láser para la precisión de los datos
Los beneficios de un potente láser para la precisión de los datos
La precisión define qué tan cerca se encuentra un conjunto de datos medidos del valor real. Normalmente se evalúa al probar de manera repetida la misma muestra bajo las mismas condiciones y luego se compara con los datos de referencia. Para un instrumento de pulso láser, la capacidad de realizar una medición precisa depende de que todos los componentes de diseño funcionen en forma conjunta y eficiente como un sistema. Estos componentes incluyen la fuente de luz, la entrega de pulso, el detector y el horno. Una fuente de láser proporciona una ventaja para el sistema debido a la energía del pulso láser. A medida que aumenta el espesor de una muestra, la energía láser es importante, ya que se requiere más energía para transferir por la muestra y detectar un aumento de temperatura en el lado opuesto.
Para demostrar las capacidades superiores del DLF 1200, se analizaron cuatro muestras de un material bien caracterizado, acero inoxidable 304L, que van desde aproximadamente 1 a 10 mm de espesor y se los comparó con los valores documentados.
En el gráfico de la parte superior derecha, se muestran los resultados de difusividad térmica para las cuatro muestras, en comparación con los valores documentados para acero inoxidable junto con barras de error de ±3 % del valor documentado. La precisión es consistentemente mejor que la especificación del instrumento de 3 % para muestras que abarcan un orden de magnitud en espesor y demuestra un desempeño superior del instrumento de pulso láser sobre mesada más potente del mundo.
Conductividad térmica de alta calidad
Conductividad térmica de alta calidad
El cobre de alta conductividad térmica y sin oxígeno (OFHC) es un material bien caracterizado que generalmente se usa como muestra de referencia al evaluar la calidad de las mediciones de las propiedades termofísicas de los instrumentos de pulso láser. La figura de la parte inferior derecha muestra la difusividad térmica, el calor específico y la conductividad térmica de las muestras de cobre OFHC analizadas en el DLF1200. Los resultados de difusividad térmica y calor específico concuerdan perfectamente con los valores de referencia en todo el rango de temperaturas aplicables. La alta calidad de estos resultados, a su vez, proporciona excelentes resultados calculados de la conductividad térmica dentro del 3 % de los datos esperados.
Resultados confiables con automuestreador patentado
Resultados confiables con automuestreador patentado
Al realizar mediciones de flash, la alineación de la muestra en el trayecto del pulso láser y el detector es fundamental para obtener resultados precisos. El automuestreador de cuatro posiciones lineal patentado del DLF 1200 fue diseñado con posicionamiento de precisión de cada muestra en sucesión para garantizar que se cumpla esta condición. El gráfico de la parte derecha muestra cuatro muestras de acero inoxidable cargadas en el automuestreador y probadas en secuencia desde temperatura ambiente hasta 900°C. Todos los valores de difusividad térmica se encuentran entre ±0,5 % del valor esperado, bien por debajo de la especificación de repetibilidad del ±2 %. A continuación, se muestran diversas configuraciones de bandeja del automuestreador.
La plataforma de software comprobada para datos de análisis de flash precisos y sencillos
Todos los instrumentos de pulso láser Discovery incluyen el software FlashLine™ para el control de instrumentos y el análisis de datos. El software basado en Microsoft Windows cuenta con un formato basado en tablas para una programación sencilla de los parámetros experimentales en la interfaz de control de instrumentos. El monitoreo en tiempo real permite la evaluación inmediata de la calidad de los datos y el rendimiento de los instrumentos durante cada prueba. Las rutinas del módulo de análisis de datos les proporcionan a los usuarios herramientas de análisis avanzadas, que incluyen modelos para la corrección de la pérdida de calor tanto en conducción como en radiación. Al estar integrado con el sistema de medición de corrección de ancho, FlashLine determina la forma exacta del pulso de láser, en comparación con el tiempo, para realizar la corrección de ancho y forma de pulso. También identifica el origen del flash cero y permite la corrección del efecto de pulso finito que es fundamental para garantizar mediciones precisas para muestras finas y materiales de alta difusividad. Además, TA Instrument desarrolló la herramienta de evaluación “Goodness of Fit” que permite al usuario seleccionar los mejores resultados calculados por diferentes modelos de difusividad térmica.
Características del software:
- Segmentos de temperatura ilimitada con saltos de aumento de calor definidos por el usuario
- Energía láser seleccionable por el usuario para cada muestra por segmento de temperatura
- Análisis de datos de cualquier segmento ya completado durante la prueba
- Determinación del calor específico mediante método comparativo
- Opción de selección y promedio automáticos de disparos múltiples
- Corrección del componente de radiación de muestras transparentes y traslúcidas
- Optimización automática del nivel de energía del flash
- Opción de salto de muestras y criterios de precisión
- Función de zoom rápido para segmentos X e Y
- Tablas y gráficos de difusividad térmica, calor específico y conductividad térmica como una función de temperatura
- Cálculos de todos los modelos durante la prueba que también están disponibles al completar la prueba
Los modelos estándar incluyen:
- Gembarovic para corrección de la pérdida de calor multidimensional y regresión no lineal
- Goodness of Fit para obtener la mejor selección de resultados del modelo
- Centro de gravedad de pulso para determinar t0
- Longitud de pulso y corrección de forma
- Análisis de dos y tres capas
- En plano
- Modelos principales: Clark y Taylor, Cowan, Degiovanni, Koski, Cuadrados mínimos, Logarítmico, De momento, Heckman, Azumi y Parker
- Descripción
-
El Discovery Laser Flash DLF 1200 es un instrumento sobre mesada compacto para la medición de difusividad y conductividad térmica y capacidad de calor específico de materiales, desde temperatura ambiente hasta 1200°C. Cuenta con una fuente de láser de propiedad exclusiva de 25 julios de energía para analizar la más amplia gama de muestras bajo las condiciones más demandantes. La productividad no es un problema con el diseño de bandejas para cuatro muestras. Es el único instrumento de pulso láser sobre mesada disponible con una fuente de pulso láser para precisión, exactitud y capacidades mejoradas por encima de los diseños de fuente de luz de xenón de la competencia.
- Características
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Características del DLF 1200
- Poderoso láser, con un 65 % más de energía que los sistemas de xenón de la competencia, para lograr las pruebas más precisas con las temperaturas más altas y el rango más amplio de muestras, independientemente del espesor y la conductividad térmica hasta 1200 ˚C
- El láser es inherentemente coherente e irradia con precisión solamente la superficie de la muestra, lo que acaba con la necesidad de corregir la transferencia de calor lateral por el exceso de flash en el soporte de la muestra
- Automuestreador con bandeja de muestras de aluminio, de cuatro posiciones, para máxima productividad
- La amplia variedad de bandejas se adaptan a múltiples tamaños de muestra (hasta 25,4 mm), formas y accesorios especiales (líquidos, polvos, láminas, películas, etc.) para una máxima flexibilidad de análisis de la muestra
- El horno de calentamiento mediante resistencia avanzado proporciona la mejor estabilidad de temperatura en su clase y uniformidad en la muestra desde temperatura ambiente hasta 1200 °C, y permite realizar mediciones en aire, gas inerte o vacío
- Detector IR de alta sensibilidad para lograr una relación óptima de señal a ruido y brindar la más alta precisión en todo el rango de temperatura
- Mapeo por pulsos en tiempo real para lograr una difusividad superior de materiales finos y de conductividad alta
- Está diseñado para cumplir con diversos métodos de prueba estándares, como ASTM E1461, ASTM C714, ASTM E2585, ISO 13826, ISO 22007-Part4, ISO 18755, BS ENV 1159-2, DIN 30905 y DIN EM821
- Especificaciones
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Fuente de láser
Tipo Clase 1Nd: Vidrio, sobre mesada Energía de pulsos (variable) Hasta 25 julios Ancho de pulso 300 µs a 400 µsec Óptica de transferencia patentada Guía de brazo óptico Horno
Rango de temperatura Temperatura ambiente a 1200 °C Atmósfera Aire, inerte, vacío (50 mtorr) Detección
Rango de difusividad térmica 0.01 a 1000 mm2/s Rango de conductividad térmica 0.1 a 2000 W/(m*K) Adquisición de datos 16 bit Exactitud
Difusividad térmica ±2.3% Conductividad térmica ±4% Repetibilidad
Difusividad térmica ±2.0% Conductividad térmica ±3.5% Muestra
Redonda 8; 10; 12,7 y 25,4 mm de diámetro Cuadrada 8 y 10 mm de longitud Espesor máximo 10 mm Automuestreador
Tipo Bandeja lineal de cuatro posiciones - Tecnología
-
Fuente de láser de alta energía, colimada
Fuente de láser de alta energía, colimada
La fuente de pulso láser de DLF 1200 es neodimio clase I: láser de vidrio (Nd:vidrio) con 25 julios de energía. Entrega un pulso monocromático, inherentemente colimado, a la superficie de la muestra. Más energía de pulso de luz entregada a la superficie de la muestra durante la medición equivale a una calidad de señal mejorada en el detector. Solamente el DLF 1200 puede proporcionar 25 julios de energía, otorgando beneficios significativos en un diseño de pulso láser sobre mesada. Con un 65 % más energía que los diseños de instrumentos de flash xenón, es posible analizar muestras de mayor espesor o muestras de baja conductividad o emisividad de la superficie (superficie brillante). La mayor potencia permite realizar análisis más precisos hasta 1200 °C, lo que amplía todavía más las capacidades frente a los diseños de luz de xenón.
Entrega de energía eficiente sin óptica compleja
Entrega de energía eficiente sin óptica compleja
El láser DLF 1200 tiene estrecha proximidad con la muestra, lo que garantiza una entrega eficiente de un pulso inherentemente coherente a la superficie del espécimen. El resultado es un pulso de radiación homogéneo, de alta calidad, enfocado con precisión en la muestra. El diseño acaba con la necesidad de ópticas complejas para colimar y entregar luz, tal como requieren los sistemas de luz de xenón.
Control de temperatura confiable y uniformidad hasta 1200 °C
Control de temperatura confiable y uniformidad hasta 1200 °C
El DLF 1200 cuenta con un sólido y confiable horno de calentamiento mediante resistencia, que brinda mayor precisión y uniformidad. La capacidad del horno de controlar con precisión la temperatura según el valor objetivo, especialmente a altas temperaturas por encima de los 1000 ˚C, garantiza que el pequeño aumento de la temperatura de 1 a 2 grados, que se produce durante el pulso de energía, sea detectado correctamente para medir con la mayor precisión la difusividad térmica. El calor uniforme en toda la bandeja de cuatro posiciones mejora en gran medida la repetibilidad dentro de la ejecución de la muestra y garantiza que se analicen muestras desconocidas y estándares de referencia de calor específicos bajo la misma circunstancia térmica para la determinación de conductividad térmica de mayor calidad. El horno se puede usar con aire, gas inerte o vacío.
Automatización de confianza
Automatización de confianza
La versión estándar del DLF 1200 cuenta con un automuestreador lineal patentado* que mejora en gran medida la productividad en el laboratorio. El automuestreador se puede configurar con diversas bandejas de muestra que pueden alojar cuatro muestras cuadradas o redondas de hasta 12,7 mm de diámetro o longitud, o bien, dos muestras de hasta 25,4 mm. El espesor máximo de la muestra es de 10 mm. Además, se encuentran disponibles accesorios específicos de las aplicaciones para líquidos, polvos, láminas y análisis en plano para películas delgadas y materiales de difusividad muy alta. El sistema ofrece flexibilidad total, que permite cargar simultáneamente combinaciones de accesorios diversos en la bandeja del automuestreador.*Patente de los EE. UU. n.º 6,375,349 B1
- Desempeño
-
Los beneficios de un potente láser para la precisión de los datos
Los beneficios de un potente láser para la precisión de los datos
La precisión define qué tan cerca se encuentra un conjunto de datos medidos del valor real. Normalmente se evalúa al probar de manera repetida la misma muestra bajo las mismas condiciones y luego se compara con los datos de referencia. Para un instrumento de pulso láser, la capacidad de realizar una medición precisa depende de que todos los componentes de diseño funcionen en forma conjunta y eficiente como un sistema. Estos componentes incluyen la fuente de luz, la entrega de pulso, el detector y el horno. Una fuente de láser proporciona una ventaja para el sistema debido a la energía del pulso láser. A medida que aumenta el espesor de una muestra, la energía láser es importante, ya que se requiere más energía para transferir por la muestra y detectar un aumento de temperatura en el lado opuesto.
Para demostrar las capacidades superiores del DLF 1200, se analizaron cuatro muestras de un material bien caracterizado, acero inoxidable 304L, que van desde aproximadamente 1 a 10 mm de espesor y se los comparó con los valores documentados.
En el gráfico de la parte superior derecha, se muestran los resultados de difusividad térmica para las cuatro muestras, en comparación con los valores documentados para acero inoxidable junto con barras de error de ±3 % del valor documentado. La precisión es consistentemente mejor que la especificación del instrumento de 3 % para muestras que abarcan un orden de magnitud en espesor y demuestra un desempeño superior del instrumento de pulso láser sobre mesada más potente del mundo.
Conductividad térmica de alta calidad
Conductividad térmica de alta calidad
El cobre de alta conductividad térmica y sin oxígeno (OFHC) es un material bien caracterizado que generalmente se usa como muestra de referencia al evaluar la calidad de las mediciones de las propiedades termofísicas de los instrumentos de pulso láser. La figura de la parte inferior derecha muestra la difusividad térmica, el calor específico y la conductividad térmica de las muestras de cobre OFHC analizadas en el DLF1200. Los resultados de difusividad térmica y calor específico concuerdan perfectamente con los valores de referencia en todo el rango de temperaturas aplicables. La alta calidad de estos resultados, a su vez, proporciona excelentes resultados calculados de la conductividad térmica dentro del 3 % de los datos esperados.
Resultados confiables con automuestreador patentado
Resultados confiables con automuestreador patentado
Al realizar mediciones de flash, la alineación de la muestra en el trayecto del pulso láser y el detector es fundamental para obtener resultados precisos. El automuestreador de cuatro posiciones lineal patentado del DLF 1200 fue diseñado con posicionamiento de precisión de cada muestra en sucesión para garantizar que se cumpla esta condición. El gráfico de la parte derecha muestra cuatro muestras de acero inoxidable cargadas en el automuestreador y probadas en secuencia desde temperatura ambiente hasta 900°C. Todos los valores de difusividad térmica se encuentran entre ±0,5 % del valor esperado, bien por debajo de la especificación de repetibilidad del ±2 %. A continuación, se muestran diversas configuraciones de bandeja del automuestreador.
- Software
-
La plataforma de software comprobada para datos de análisis de flash precisos y sencillos
Todos los instrumentos de pulso láser Discovery incluyen el software FlashLine™ para el control de instrumentos y el análisis de datos. El software basado en Microsoft Windows cuenta con un formato basado en tablas para una programación sencilla de los parámetros experimentales en la interfaz de control de instrumentos. El monitoreo en tiempo real permite la evaluación inmediata de la calidad de los datos y el rendimiento de los instrumentos durante cada prueba. Las rutinas del módulo de análisis de datos les proporcionan a los usuarios herramientas de análisis avanzadas, que incluyen modelos para la corrección de la pérdida de calor tanto en conducción como en radiación. Al estar integrado con el sistema de medición de corrección de ancho, FlashLine determina la forma exacta del pulso de láser, en comparación con el tiempo, para realizar la corrección de ancho y forma de pulso. También identifica el origen del flash cero y permite la corrección del efecto de pulso finito que es fundamental para garantizar mediciones precisas para muestras finas y materiales de alta difusividad. Además, TA Instrument desarrolló la herramienta de evaluación “Goodness of Fit” que permite al usuario seleccionar los mejores resultados calculados por diferentes modelos de difusividad térmica.Características del software:
- Segmentos de temperatura ilimitada con saltos de aumento de calor definidos por el usuario
- Energía láser seleccionable por el usuario para cada muestra por segmento de temperatura
- Análisis de datos de cualquier segmento ya completado durante la prueba
- Determinación del calor específico mediante método comparativo
- Opción de selección y promedio automáticos de disparos múltiples
- Corrección del componente de radiación de muestras transparentes y traslúcidas
- Optimización automática del nivel de energía del flash
- Opción de salto de muestras y criterios de precisión
- Función de zoom rápido para segmentos X e Y
- Tablas y gráficos de difusividad térmica, calor específico y conductividad térmica como una función de temperatura
- Cálculos de todos los modelos durante la prueba que también están disponibles al completar la prueba
Los modelos estándar incluyen:
- Gembarovic para corrección de la pérdida de calor multidimensional y regresión no lineal
- Goodness of Fit para obtener la mejor selección de resultados del modelo
- Centro de gravedad de pulso para determinar t0
- Longitud de pulso y corrección de forma
- Análisis de dos y tres capas
- En plano
- Modelos principales: Clark y Taylor, Cowan, Degiovanni, Koski, Cuadrados mínimos, Logarítmico, De momento, Heckman, Azumi y Parker
