BTS 150/500 Benchtop Heating Stages

Význam tématu

Studium materiálů za různých teplotních podmínek poskytuje klíčové informace o fázových přeměnách, dynamice struktury a termické stabilitě. Disponibilita kompaktního ne-ambientního stupně pro benchtop rentgenový difraktometr rozšiřuje možnosti in-situ analýz v laboratorních podmínkách bez nutnosti velkých instrumentálních celků.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem dokumentu je představit vlastnosti a aplikace dvou modelů benchtop ohřívacích stupňů BTS 150 a BTS 500 od společnosti Anton Paar. Popisuje jejich konstrukční řešení, provozní rozsahy teplot a možnosti využití v ne-ambientních rentgenových difrakčních měřeních.

Použitá metodika a instrumentace

Oba stupně jsou integrovány přímo pod vzorkem difraktometru. Teplotní řízení provádí:

• BTS 150 – Peltierův článek s rozsahem od –10 °C do 150 °C
• BTS 500 – odporové topení pro rozsah od okolní teploty do 500 °C

Teplotu monitoruje senzor Pt100 umístěný v těsné blízkosti vzorku. Stupně podporují ovládání z panelu i vzdáleně přes USB. Kondicionování vzorku lze provádět v atmosféře vakua, vzduchu či inertního plynu.

Hlavní výsledky a diskuse

Nové ohřívací stupně pro benchtop difraktometry prokázaly:

• Rychlé zahřívání a ochlazování díky kompaktní konstrukci a účinné izolaci
• Minimální tepelnou roztažnost držáku vzorku, což zajišťuje stabilní polohu v rentgenovém paprsku
• Přesné udržování nastavené teploty díky senzorovému řízení

Diskuse se zaměřuje na význam integrace elektroniky přímo v tělese přístroje pro úsporu místa a ergonomii obsluhy.

Přínosy a praktické využití metody

Stupně BTS 150/500 umožňují:

• In-situ fázovou charakterizaci za různých teplot
• Stanovení cell parametry, velikosti krystalitů a mřížkového pnutí
• Sledování dynamických změn struktury a analýzu Rietveldovou metodou

Prakticky jsou vhodné pro výzkum keramik, kovových slitin, katalyzátorů a polymerů.

Budoucí trendy a možnosti využití

Rozvoj se soustředí na:

• Rozšíření teplotního rozsahu a vyšší rychlosti cyklování
• Integraci s Ramanovou či infračervenou spektroskopií pro multimodální analýzy
• Automatizaci výměny vzorků a vyšší úroveň vzdáleného řízení

Nárůst poptávky po kompaktních řešeních pro důkladné in-situ studie v průmyslových i akademických laboratořích podpoří další inovace.

Závěr

Ohřívací stupně BTS 150 a BTS 500 představují první komerční řešení ne-ambientních měření pro benchtop XRD. Kombinují kompaktní rozměry, přesnou teplotní kontrolu a snadné ovládání. Umožňují výzkumníkům provádět in-situ difrakční analýzy, které obohacují znalosti o materiálových systémech za různých tepelných podmínek.

Reference

1. Anton Paar GmbH. BTS 150/500 Benchtop Heating Stages, D93IP001EN-A, 2015.