MCRレオメータとCora 5001ラマン分光計を組み合わせたRheo-Ramanセットアップは、レオロジーの力学的情報とラマン分光法の分子特異性という2つの強力な測定原理を融合したものです。
学術研究者はレオロジーの挙動とラマンスペクトルから得られる構造パラメーターを結びつけることで、粘弾性特性の分子的起源を解明できるため、仮説を実証に置き換えて、インパクトファクターの高いジャーナルに投稿できるようになります。
産業界では、試行錯誤のサイクルを減らし、逸脱を特定し、その根本原因を突き止め、的確な是正措置を可能にすることで、Rheo-Ramanシステムが効率化をサポートします。
ポリマーや樹脂の製品開発では、多くの場合、時間のかかる試行錯誤と経験によって望ましい特性を得ることができます。Rheo-Ramanアプローチで物理的な測定に化学的な情報を加えれば、開発チームは材料の性能を左右する要因を明確に把握できるようになります。これにより、ピンポイントの最適化が可能になり、開発サイクル数の削減、コスト削減、市場投入までのリードタイム短縮が実現します。
学術研究においては、レオロジー測定だけでは、明確な分子的説明がないまま観察結果が導かれることがよくあります。レオロジーの測定結果を化学的および分子的な情報と組み合わせることで、研究者は単なる仮説ではなく、科学的な証拠を得ることができます。
こうした深い理解は、ワンランク上のジャーナルへの掲載、トップレベルの学会での知名度の向上、研究費申請の強化につながり、途切れることのない科学的進歩のサイクルが促進されます。
主な応用分野は、材料科学、ポリマー科学、樹脂、接着剤、光重合などで、UV照射とラマン分光法の同時利用が大きなメリットをもたらします。
適切なパラメーターを含む新しいポリマー製造プロセスの開発は、多くの場合、試行錯誤を必要とし時間と生産能力を消費します。Rheo-Ramanセットアップを使用した物理的測定と化学的知見の組み合わせによって得られる貴重な情報は、集中的かつ効率的なプロセスウィンドウの定義を可能にします。このアプローチにより、試行錯誤を最小限に抑え、プロセスの改善を加速させ、コストを削減し、製品を早く市場に投入できるようになります。
市販の類似システムは、統合・調整手順が煩雑で専門的なスキルを必要とするため、組み合わせて使用することしかできません。これに対し、MCRとCora 5001を搭載したRheo-Ramanシステムは、ユーザー自身でわずか1分で組立や分解を行うことができます。サービス技術者の訪問は不要です。測定ニーズに応じて、レオメータとラマン分光計を別々に使用することも、組み合わせて使用することもできます。すなわち、1社のベンダーから3つのソリューションが提供されることになります。当社は、装置を個別に使用する場合も、組み合わせて使用する場合も、どちらのソリューションもシームレスに機能することを保証します。
ポリマー融体、接着剤、樹脂などのポリマー製品の品質管理では、逸脱の解決に時間がかかり、観察やユーザー経験に基づいて試行錯誤することがよくあります。オフラインのテストでは、品質問題が未解決のまま、さらなる遅延と不必要なコストが発生します。
レオロジー測定とラマン分光法を組み合わせることで、ユーザーはレオメータ内で直接、リアルタイムでin-situの化学的知見を得ることができます。これにより、化学的/分子的な根本原因を即座に特定し、迅速にピンポイントの是正措置を講じることができるため、コストの削減、法的リスクの回避、生産維持を実現できます。
モジュラーコンパクトレオメータ：MCR
| MCR 303 | MCR 503 | MCR 503 Power | |
| ベアリング設計 | 空気、微細孔カーボン | ||
| モーター設計 | 電子整流式（EC）永久磁石同期モーター | ||
| 変位変換器 | 高分解能光学式エンコーダ | ||
| 法線力測定設計 | 360 °静電容量センサ、非接触、ベアリングに完全統合 | ||
| 運転モード | CMT | ||
| 最小トルク（回転） | 5 nNm | 1 nNm | 100 nNm |
| 最小トルク（振動） | 5 / 11) nNm | 0.2 nNm | 50 nNm |
| 最大トルク | 215 mNm | 230 mNm | 300 mNm |
| トルク分解能 | 0.1 nNm | 0.05 nNm | 0.2 nNm |
| 偏向角分解能 | 3 nrad | <1 nrad | |
| 最小角速度2) | 0 rad/s | ||
| 最大角速度/最大速度 | 314 rad/s 3,000 rpm | 200 rad/s 2,100 rpm | |
| 最小周波数3) | 2x10-8 Hz | ||
| 最大周波数 | 100 Hz | 200 Hz | |
| 法線力範囲 | 0.001～50 N | 0.001～50 N | 0.01～70 N |
| 法線力分解能 | 0.1 mN | ||
| TruStrain | △ | 〇 | 〇 |
| ねじり、曲げ、圧縮モードのDMA測定4) | × | 〇 | 〇 |
| 寸法（幅×高さ×奥行） | 453×725×673 mm | 453×775×673 mm | |
| 重量 | 48 kg | 50 kg | |
商標：RheoCompass（917 7015）、MultiDrive（16731581）、TwinDrive Rheometry（7081128）、SmartPave（16731556）、T-Ready（9176983）、Toolmaster（3623873）、TruRate（9176967）、TruRay（15273915）、TruStrain（9176918）
特許：米国特許8132445、10031057、9702809、オーストリア特許513661、ドイツ特許102015100714
〇 搭載 | △ オプション | × 非搭載
1) TruStrain™オプション使用時：1 nNm。
2) せん断応力制御（CSS）モード使用時。せん断速度制御（CSR）モード使用時は測定点の継続時間とサンプリングレートにより異なる。
3) 理論値（1サイクルあたりの継続時間が2年）。
4) 米国特許9574983および米国特許10908058。
二波長in-situラマン分光計：Cora 5001 Fiber
| 単波長 | 二波長 | |||||
| 光学仕様 | ||||||
| 励起波長 | 532 nm | 785 nm | 1,064 nm | 532 nm、785 nm | 532 nm、1,064 nm | 785 nm、1,064 nm |
| スペクトル範囲 | 200～3,500 cm-1 | 100～2,300 cm-1 | 100～2,300 cm-1 | 200～3,500 cm-1 （532 nm） 100～2,300 cm-1 （785 nmおよび1,064 nm） | ||
| 分解能（ASTM E2529準拠） | 9～12 cm-1 | 6～9 cm-1 | 12～17 cm-1 | 9～12 cm-1 （532 nm） 6～9 cm-1 （785 nm） 12～17 cm-1 （1,064 nm） | ||
| レーザー出力 | 50 mW** | 0～450 mW*（調節可能） | 0～450 mW*（調節可能） | 50 mW**（532 nm） 0～450 mW*（785 nmおよび1,064 nm） | ||
| 分光器 | f/2、透過型体積位相格子（VPG） | |||||
| 積算時間 | 0.005～600 s | 0.005～600 s | 0.001～20 s | 0.005～600 s（532 nmおよび785 nm） 0.001～20 s（1,064 nm） | ||
| 波長校正 | ソフトウェアによる自動校正 | |||||
| 検出器アレイ | 2,048 px CCD | 2,048 px CCD | 256 px InGaAs | 2,048 px CCD（532 nmおよび785 nm） 256 px InGaAs（1,064 nm） | ||
| レーザークラス | 3B（Fiberモデル） | |||||
| 装置仕様 | ||||||
| 寸法（奥行x幅x高さ） | 355×384×168 mm（14.0×15.1×6.6インチ） | |||||
| 重量 | 9.8 kg | |||||
| 動作範囲 | 10～35 °C（結露なきこと） | |||||
| ファイバープローブの寸法 | ケーブル長：1.50 m | |||||
| バッテリー（オプション） | リチウムイオン | |||||
| バッテリー駆動時間 | >1.5時間 | |||||
| 電源入力 | コンセント入力：AC 115/230 V、50/60 Hz 車載用電源アダプター入力：DC 9～32 V | |||||
| 電力消費 | インライン電源入力：最大100 W DC入力：通常30 W（オプションのバッテリー充電時は60 W） | |||||
| その他の仕様 | ||||||
| ディスプレイ | 10インチのタッチスクリーン | |||||
| データポート | USB 2.0×4、イーサネット×1、CAN出力×1、USB（PC接続用）×1 | |||||
| データエクスポート形式 | .csv、.txt、.png、.spc、.aps、.pdf | |||||
| 内部記憶容量 | 8 GB | |||||
| ワイヤレス接続 | Wi-Fiスティック（オプション） | |||||
| スペクトルライブラリ | 工場ライブラリ、ユーザー構築、他社製オプション | |||||
| セキュリティ | カスタマイズ可能な権限を持つユーザーロール、ユーザーパスワードログイン | |||||
*サンプル部
**レーザー光源部
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