Описание
STA L81 Nuclear — специализированный прибор для одновременного термического анализа (TGA + DSC) радиоактивных материалов.
Модель разработана для применения в ядерных лабораториях, горячих камерах и перчаточных боксах, где требуется полная защита оператора и устойчивость системы к агрессивным веществам.
Благодаря модульной конструкции и высокому уровню безопасности, STA L81 Nuclear используется в исследовательских центрах, работающих с ядерными материалами, и обеспечивает точные термоаналитические измерения даже в условиях ограниченного доступа.
Особенности конструкции
- Управление системой из безопасного помещения (через удалённый модуль).
- Возможность размещения измерительного блока в “горячей” зоне (hot cell).
- Все чувствительные компоненты выполнены из специальных коррозионностойких материалов.
- Простая установка и извлечение образцов через герметичные интерфейсы.
- Возможность обслуживания без разборки основного корпуса.
- Совместимость с вакуумом и контролируемой атмосферой.
- Высокоточная DTA-система (3 термопары) с разрешением до 0.03 нВ.
Принцип измерений
STA L81 Nuclear сочетает два метода:
- Термогравиметрия (TG) — измерение изменения массы образца при изменении температуры.
- Дифференциальная сканирующая калориметрия (DSC) — измерение эндотермических и экзотермических переходов.
Прибор позволяет анализировать процессы плавления, разложения, дегидратации, окисления и фазовых переходов в широком диапазоне температур.
Технические характеристики
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Температурный диапазон | -150°C до 500 / 700 / 1000°C; RT до 1000 / 1400 / 1600 / 1750 / 2000 / 2400°C |
| Вакуум | до 10⁻² мбар (в зависимости от насоса) |
| Давление | до 5 бар (опционально) |
| Скорость нагрева | 0.01 – 100 K/мин |
| Точность температуры | 0.001°C |
| Разрешение TG | до 0.01 μg |
| Диапазон массы образца | до ±35 000 mg |
| Разрешение DSC | 0.3 – 1.2 μW |
| Чувствительность DTA | 1.5 μV/mW |
| Типы печей | Kanthal, SiC, MoSi₂, Graphite, Tungsten |
| Атмосфера | инертная, окислительная, восстановительная, вакуум |
Варианты печей
| Диапазон температур | Тип печи | Нагревательный элемент | Атмосфера | Тип термопары |
|---|---|---|---|---|
| -70°C – 400°C | L81/24/RCF | Intracooler / Kanthal | инертная, окислительная, вакуум | K |
| RT – 1600°C | L81/20AC | SiC | инертная, вакуум | S |
| RT – 1750°C | L81/250 | MoSi₂ | инертная, вакуум | B |
| RT – 2400°C | L81/20/G/2400 | Graphite | инертная, вакуум | Pyrometer |
| RT – 2800°C | L81/20/G/2800 | Graphite | инертная, вакуум | Pyrometer |
Программное обеспечение
LINSEIS Platinum Software обеспечивает полный контроль и обработку данных:
Основные модули:
- Управление температурой и скоростью нагрева.
- Сбор и обработка данных в реальном времени.
- Автоматическая калибровка и контроль состояния термопары.
- Поддержка многопользовательского режима с разграничением прав.
- Поддержка многоязычного интерфейса (EN, DE, FR, CN, JP и др.).
- Экспорт данных в MS Excel, ASCII и другие форматы.
Функции анализа:
- Изменение массы в % и мг.
- Расчёт скоростей потери массы (RCML).
- Многоступенчатая калибровка энтальпии и температуры.
- Расчёт теплоёмкости и энтальпии плавления.
- Статистический анализ данных и математические операции над кривыми.
- Кинетический модуль для расчёта скорости реакций и прогнозирования срока службы.
Применение
STA L81 Nuclear используется в областях, где требуется анализ радиоактивных или химически агрессивных веществ:
- Исследование ядерных топлив и их компонентов.
- Анализ продуктов коррозии, дегидратации и разложения.
- Изучение плавления солей и смесей нитратов.
- Определение теплоёмкости, энтальпии плавления и фазовых переходов.
- Применение в горячих камерах (Hot Cells) и перчаточных боксах (Glove Boxes).
Пример анализа
На примере TG-DSC анализа Ca(NO₃)₂·4H₂O показано:
- Первый пик DSC (46°C) соответствует плавлению образца.
- Второй эндотермический пик при 141°C сопровождается потерей массы на 32% (дегидратация).
- При изотермическом выдерживании при 180°C изменений не наблюдается — температура оптимальна для сушки.
- Повторный нагрев до 541°C приводит к плавлению без дальнейшей дегидратации.
Заключение
STA L81 Nuclear — уникальная система для безопасного и точного термоанализа радиоактивных материалов.
Инструмент обеспечивает сочетание высокой чувствительности, гибкости настройки и устойчивости к агрессивным условиям, что делает его незаменимым решением для ядерных и исследовательских лабораторий.