Система LSR-1 для измерения коэффициента Зеебека и удельного сопротивления
Система LSR-1 от компании LINSEIS представляет собой компактный настольный прибор, предназначенный для комплексной термоэлектрической характеризации металлических и полупроводниковых материалов. Устройство позволяет одновременно и полностью автоматически измерять коэффициент Зеебека и электрическое сопротивление (удельное сопротивление) в широком диапазоне температур — от -160 °C до +200 °C. Благодаря модульной конструкции система легко адаптируется под различные задачи исследований и контроля качества.
LSR-1 использует проверенные методики: статический метод постоянного тока и метод наклона для определения коэффициента Зеебека, а также четырёхзондовый метод Ван дер Пау для измерения удельного сопротивления. Это обеспечивает высокую точность, воспроизводимость и надёжность результатов даже при работе со сложными или чувствительными образцами.
Принцип работы
Образец размещается в специальном держателе, оснащённом первичным и вторичным нагревателями. Первичный нагреватель устанавливает базовую температуру образца, а вторичный создаёт контролируемый температурный градиент вдоль него. Термопары, контактирующие ортогонально к поверхности образца, измеряют как сам градиент ΔT, так и термо-ЭДС. Такой подход исключает влияние теплопроводности самих проводов термопар на результаты измерений.
Коэффициент Зеебека определяется по наклону линейной регрессии зависимости термо-ЭДС от температурного градиента, что позволяет минимизировать влияние систематических погрешностей и дрейфов. Измерение занимает всего 30–90 секунд, что делает процесс быстрым и эффективным.
Для измерения удельного сопротивления применяется метод Ван дер Пау: через два контакта пропускается ток, а напряжение измеряется на двух других. Циклическая перекоммутация контактов и последующий расчёт по формуле Ван дер Пау позволяют точно определить объёмное удельное сопротивление независимо от формы образца.
Технические характеристики
| Диапазон температур | Базовая версия: от комнатной температуры до +200 °C Опция криоохлаждения: от -160 °C до +200 °C |
| Скорость нагрева | 0,01 – 100 К/мин |
| Точность измерения температуры | Термопара типа K, класс точности 1 |
| Размеры образцов |
|
| Метод измерения коэффициента Зеебека | Статический метод постоянного тока |
| Диапазон измерения коэффициента Зеебека | 0 – 2,5 мВ/К |
| Напряжение Зеебека | ±8 мВ |
| Метод измерения удельного сопротивления | Четырёхзондовый метод |
| Диапазон удельного сопротивления | 10⁻⁴ – 10⁷ Ом·см |
| Разрешение |
|
| Погрешность |
|
| Воспроизводимость |
|
| Атмосфера измерений | Инертная, восстановительная, окислительная, вакуум; рекомендуется гелий или азот низкого давления |
| Питание | 230 В / 110 В, 50/60 Гц |
Программное обеспечение
Система управляется через интуитивно понятное программное обеспечение на базе Windows. Интерфейс включает мастер настройки профилей измерений, автоматическую оценку достоверности данных, экспорт в Excel и Origin, а также функции сравнения, масштабирования и математической обработки (включая дифференцирование). Все сырые данные сохраняются на диск, а архив измерений хранится в встроенной базе.
Преимущества системы LSR-1
- Модульная конструкция — возможность дооснащения системой дозирования газа, криоопцией и источником освещения
- Вакуумно-плотная измерительная камера для работы в контролируемой атмосфере
- Сменные держатели образцов с интегрированными нагревателями
- Высокоточная измерительная электроника нового поколения
- Одновременное измерение коэффициента Зеебека и удельного сопротивления
- Специальный контактный механизм для высокой воспроизводимости
- Возможность проверки контакта с помощью ВАХ-измерений
- Полностью автоматизированный цикл измерений с заданным температурным профилем
- Поставляется с эталонным образцом константана и сертификатом
Области применения
LSR-1 идеально подходит для исследований в области термоэлектрических материалов, разработки термогенераторов, анализа отходящего тепла, а также для контроля качества в производстве полупроводников, керамики и функциональных покрытий. Прибор широко используется в научных лабораториях, университетах и промышленных центрах R&D.