NEXTA^®シリーズのアプリケーション(STA)

定量精度を高めるNEXTA STAのベースライン性能

質量変化の前後で質量の差を読み取る熱重量測定(TG)の解析においては、ベースラインドリフトは、試料の質量変化と重なって検知され正確な解析に影響を与えるため、ベースラインの安定性が測定精度に大きく影響します。日立が世界で初めて開発したデジタル水平差動型天秤機構はパージガスによる浮力の影響を受けにくい構造を持ち、サンプル以外で発生した挙動をリファレンス側でキャンセルすることで、より安定したベースラインを提供します。さらに、新設計の天秤安定技術を搭載し、ベースライン性能を向上させたNEXTA STAでは、幅広い温度範囲で僅かな重量変化を検出でき、材料が必要な性能と品質基準を満たしていることを確認できます。

試料観察が進化！熱分析データと連動する多様な色彩解析

日立が世界で初めて開発したRealView^®試料観察STAは装置に搭載した高解像度カメラにより、測定中の試料の状態変化を連続した画像でリアルタイムに観察することが可能です。測定全体を通して、事前に設定した間隔で試料画像を取得し、画像データとして温度や熱分析信号と関連付けて保存ができます。さらに、取り込んだ画像の解析がソフトウェア上で行え、デジタルズーム、測長機能に加え、日立独自の色彩解析(RGB/CMYK/L*a*b)などの多彩な解析機能を提供し、熱分析のデータだけでは得られなかったより詳しい試料の熱的挙動の解析を可能にします。トラブルシューティングでの原因解析や測定データの社内共有、また、熱分析の知識がない人でもデータの理解を深めることにも役立ちます。

日立独自の色彩解析ではRGB、CMYK、L*a*bの３種類の色表現による解析結果を熱分析データと同じグラフ上に表示することができます。RGB値解析は光の三原色である赤、緑、青の組み合わせで、全ての色を混ぜ合わせると白くなります。オイルの曇点やポリマーの融解、構造相転移などの試料の色変化に広く使われます。CMYK値解析はシアン、マゼンタ、イエロー、キープレートの4色で構成され、全ての色を混ぜると黒くなります。主にインク・トナー関連試料での色評価に最適です。L*a*b* 色空間では、明度をL*、色相と彩度を示す色度をa*、b*で表します。この内b*値が高くなるほど黄色くなることを示すため、樹脂などのポリマーの劣化による黄変の評価に有効です。

汎用DSC装置では対応できない高温域でのDSC測定

DSC機能が標準搭載されたNEXTA STAは、熱重量測定(TGA)と示差熱測定(DTA)または熱量測定(DSC)を1つの装置で同時に測定することで、対象材料のより詳細な情報を知る事ができます。汎用DSC装置では対応できない無機材料やセラミック試料の高温域(最大1500℃まで)の相転移の評価や、分解発生ガスによるDSCセンサー腐食の可能性等の理由により好まれない昇華、蒸発、熱分解などのDSC測定にも対応します。
金属材料の場合、酸化することで反応温度が変化することがあるため、不活性雰囲気で酸化を抑えながら測定することが重要です。NEXTA STAに搭載した新しいガス流路での高いガス置換性は、真空引きをせずに低酸素環境下での測定を実現し、無機材料の正確な測定を可能にします。

　比熱容量を測定する方法として、示差走査熱量測定(DSC)が用いられています。また、温度変調DSC(TM-DSC)では、振動加熱により試料の比熱容量に依存したDSCシグナルの振幅が得られ、比熱成分としてのDSC曲線を算出できます。NEXTA STAは、加熱制御技術によって、従来の測定モードに加え、温度変調モードを搭載し、汎用DSCでは測定できない高温域まで温度変調DSC測定が可能になりました。感度較正をお客様にて実施することで、測定毎の基準物質測定が不要となり、1000 ºC以上の高温まで広い温度域の一括測定が可能になります。