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LSR-3

Usando la plataforma LSR de Linseis, los materiales termoeléctricos en forma de material sólido y en forma de películas delgadas se pueden caracterizar casi por completo. En la versión básica: LSR-3, tanto el Coeficiente de Seebeck como la Conductividad Eléctrica (o resistividad) de los materiales sólidos se pueden medir de forma totalmente automática y simultánea hasta una temperatura máxima de 1500 ° C.

La versión básica se puede combinar con varias opciones para ampliar el rango de aplicaciones. Por ejemplo, la opción de baja temperatura permite mediciones completamente automáticas con LN2– Enfriamiento hasta -100 ° C. El uso de un adaptador especial de película delgada extiende el rango de medición y permite medir láminas y capas delgadas. Una cámara opcional permite la determinación de la conductividad eléctrica con la mayor precisión y el uso de la opción “alto ohmio” permite una extensión significativa del rango de medición para caracterizar también las muestras de conducción eléctricamente deficientes.

Para calcular la figura termoeléctrica de mérito.ZT,que es ampliamente utilizado para la comparación de la eficiencia de los materiales termoeléctricos, se requiere conocer la conductividad térmica de los materiales, además del coeficiente de Seebeck y la conductividad eléctrica. Para la medición de los parámetros de transporte térmico, comúnmente un dispositivo de medición adicional, como unLaserFlash, es requerido.

Para resolver este problema, se puede integrar un LaserFlash adicional en la plataforma Linseis LSR (verLZT-Metro) o se puede utilizar un adaptador especial, que permite la caracterización de materiales sólidos mediante el llamado método Harman. Permite una determinación directa de ZT, que, en combinación con las dos mediciones originales del coeficiente de Seebeck y la conductividad eléctrica, permite extraer conclusiones sobre la conductividad térmica. Una plataforma LSR con el método Harman integrado se llamará LSR-4 debido al significativo valor agregado. Mediante una extensión opcional de la electrónica de medición, el valor ZT para módulos (TEG) en la Plataforma LSR-4 se puede determinar en forma de espectroscopia de impedancia de acuerdo con el mismo principio de medición fundamental.

Una muestra cilíndrica, cuadrada o rectangular se coloca verticalmente entre dos electrodos. El bloque de electrodo inferior, y opcionalmente también el bloque de electrodo superior (para invertir el gradiente de temperatura) contiene una bobina de calentamiento (calentador secundario). Toda la disposición de medición está ubicada en un horno, que calienta la muestra a una cierta temperatura para la medición. Cuando se alcanza esta temperatura, el calentador secundario en el electrodo inferior genera un gradiente de temperatura predefinido a lo largo de la muestra. Dos termopares de contacto lateral T1 y T2 miden ahora la diferencia de temperatura (ΔT = T2 – T1) entre el contacto frío y caliente en la muestra. Además, uno de los dos cables de termopar se utiliza en cada caso para medir la fuerza electromotriz dE (o termovoltaje Vth) que ocurre.

Un mecanismo de resorte único permite los mejores contactos eléctricos posibles de los termopares a la muestra y, por lo tanto, mediciones altamente precisas. A partir de los datos de medición obtenidos, el coeficiente de Seebeck se puede calcular fácilmente de acuerdo con la siguiente fórmula:

( S = frac {-V_ {th}} {T_ {hot} -T_ {cold}} )