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誘電体テスト機器

PolyK Technologies LLC (USA) 製 誘電体・強誘電体・圧電体やスマートマテリアル、及びその他の様々なアプリケーションや関連するテストなどに特化した低コストな製品群を、国内外の研究者の方々にご提供しています。

ユーザー保有機器や一流メーカー機器、再生機器(1年保証付き)などを組み合わせ、PolyK社オリジナルの統合ソフトウエアによるオペレーションが可能なシステムとなっており、低コストで高いパフォーマンスが発揮できます。

<誘電体および強誘電体テスト機器>

強誘電体、圧電体、および高電圧誘電体材料は非常に特殊な技術であるため、研究者は独自のテスト装置を開発する必要があります。この分野の研究者の時間と労力を節約するため、PolyKは、特に新たな材料を研究する全ての研究者に、低価格のテストシステムをご提供できます。

PolyK社の主なシステムは、以下の通りです。

​​

1.ターンキー誘電体テスト装置

再生品の、Agilent/HP/Keysight高精度LCRメーター(20Hz~1MHz)やインピーダンスアナライザ、液体窒素冷却機能付き恒温槽(-184℃~250℃)、5チャンネルサンプルフィクスチャ、およびコンピュータ制御ソフトウェアが含まれており、わずか20,000ドルという非常に低価格な試験システムです。

2.高電圧DCバイアス(+/-4000V、20mA)下での誘電率(静電容量)と誘電正接テスト

PolyK保護回路により、試験片の絶縁破壊によって高価なLCRメーターが損傷を受けることはありません。周波数は100Hz~100kHzです。標準チャンバーによる温度制御も可能です。

 

3.TSDC、高電圧リーク、焦電試験システム

このシステムは、テストフィクスチャとコンピュータプログラムを備えており、Keithley 6517電位計を用いて、様々な電圧と温度で微弱電流(< pA)を測定できます。同じ温度チャンバーを共有することで、誘電体テストシステムとの統合が可能で、大幅にコストを削減できます。価格は13,000ドルからと低価格です。

4.分極ループおよび高電圧誘電体テストシステム

高エネルギー密度フィルムコンデンサに関する弊社の社内研究開発の一環として開発されました。このシステムは低コストでありながら全自動のテストシステムであり、強誘電体および誘電体材料の分極ループを収集し、エネルギー密度と充放電効率を自動的にレポートするとともに、絶縁破壊強度を測定することができます。

5.キャパシタ充放電システム

この装置は、高速MOSFETスイッチと高電力負荷抵抗器を用いて、小型コンデンサ(100pF~100uF)の放電速度とエネルギー密度を評価できます。サブマイクロ秒の放電速度を測定できます。

6.極低温~高電圧テスト用フィクスチャ

広い温度範囲、特に室温以下(低温または極低温)における誘電破壊および強誘電体分極ループを試験するための高電圧試験治具です。冷却剤として液体窒素を封入し、誘電液はエアアークを防止します。15個のサンプルを一括でテストできます。

7.高温ターンキー誘電体測定システム

​この低コストの高温ターンキーテストシステムは、誘電体材料の静電容量(誘電率)、誘電正接、またはその他の複素インピーダンスパラメータを温度(<600℃  <800℃または<1000℃)と周波数の関数として測定するために使用できます。

8.ECE 電気熱量効果測定システム

​Nature誌、600号、664~669ページ(2021年)
「高エントロピーポリマーは低電場において巨大な電気熱量効果を生み出す」

​ペンシルベニア州立大学の研究者によって発明されたこの製品は、ECE材料から発生する熱を直接測定が可能。高精度な校正プロセスにより、正確な熱測定を保証します。

9.マルチ機能の温度チャンバー

​前扉に測定治具を設置、治具交換が容易、チャンバ1台で5種類のテストが可能

​ ①誘電体テスト

 ②漏れ電流・TSDC・焦電性テスト

 ③強誘電体PEループと絶縁破壊テスト

 ④誘電体テスト(4kV DCバイアス)

 ⑤温度チャンバ単体 (標準帯域: -184℃~315℃)

10.強誘電体変位(歪み)測定システム

これはPolyK CPE1901強誘電体テストシステムのオプションです。

このオプションは、MTI 2100フォトニックセンサーとPolyKテストフィクスチャを用いて、高電圧下における強誘電体および圧電材料の変位(歪み)を測定します。

 

その他の試験システム:

温度、周波数、相対湿度、高電圧、または電流を組み込んだカスタムデザインのご提供が可能です。​​

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低コスト誘電体テストシステム

キャパシタンス(誘電率)測定
誘電損失vs周波数、温度測定

市販品・既存品や再生品を活用しコスト削減

 

再生品の、Agilent/HP/Keysight高精度LCRメーター(20Hz~1MHz)やインピーダンスアナライザ、液体窒素冷却機能付き恒温槽(-184℃~250℃)、5チャンネルサンプルフィクスチャ、およびコンピュータ制御ソフトウェアが含まれており、わずか20,000ドルという非常に低価格な試験システムです。

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<構成>

  • 精密LCR メータ(ユーザー保有品または再生品でも可)

  • 温度チャンバ(液体窒素冷却)

  • LabView 制御ソフトウエア

  • 複数試料を一度にテスト/5チャンネル(最大15チャンネル)

  • 温度帯域-184℃~250℃

  • DF 精度<0.1%

  • TSDC テストシステムに容易に拡張可能

高電圧DCバイアステスト

高電圧DCバイアス(+/-4000V、20mA)下での誘電率(静電容量)および誘電正接試験: PolyK保護回路により、試験片の絶縁破壊によって高価なLCRメーターが損傷することはありません。周波数は100Hz~100kHzです。標準チャンバによる温度制御も可能です。

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  • 高電圧キャパシタンステストでの試料の絶縁破壊時に、高価な LCR メータやインピーダンスアナライザを破損から保護

  • DC バイアス: ±4000V

  • 周波数:100 Hz~100 kHz

  • 温度: -184℃~250℃ 

  • 温度チャンバ:上記の誘電体テストシステムまたはTSDC テストシステムとの共用が可能

  • 普及型LCR メータやインピーダンスアナライザとの互換性​   ※ユーザー保有機の併用が可能

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強誘電体分極ループと絶縁破壊テストシステム

分極ループおよび高電圧誘電体試験システムは、高エネルギー密度フィルムコンデンサに関する社内研究開発の一環として開発されました。このシステムは低コストでありながら全自動の試験システムであり、強誘電体および誘電体材料の分極ループを収集し、エネルギー密度と充放電効率を自動的にレポートするとともに、絶縁破壊強度を測定することができます。

  • パソコンとTrek 高電圧アンプ                ※再生品またはユーザー保有機使用によるコストダウンも可能

  • ソフトポリマフィルム用のテストフィクスチャ含む

  • ソフトウエアは、充放電エネルギー密度をダイレクトに与え、エネルギー密度vs テストサイクルのサマリーファイルが付いたライフタイムテストが可能

高電圧漏れ電流、TSDC、焦電性テストシステム

このシステムは、テストフィクスチャとコンピュータプログラムを備えており、Keithley 6517電位計を用いて、様々な電圧と温度で微弱電流(< pA)を測定できます。同じ温度チャンバーを共有することで、誘電体テストシステムとの統合が可能で、大幅にコストを削減できます。価格は13,000ドルからと低価格です。

  • テスト電圧: 10 kV

  • 温度: -150℃~300℃

  • 高感度、漏れ電流精度<1 pA

  • 複数機能が一つに:TSDC、焦電性と漏れ電流

  • 薄膜・フィルムなど柔軟試料のダメージ防止の為、安定した最小の力でコンタクトするスプリング電極

  • ASTM D257 テストの為のガードリング

  • PC 自動制御TSDC テスト​

  • モジュラーデザイン:誘電体テストシステムとの温度チャンバの共用が可能

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極低温~高電圧テストフィクスチャ

15チャンネル(max)

広い温度範囲、特に室温以下(低温または極低温)における誘電破壊および強誘電体分極ループを試験するための高電圧試験治具です。冷却剤として液体窒素を封入し、誘電液はエアアークを防止します。15個のサンプルを一括でテストできます。

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  • 電圧: 15 kV   温度: -184℃~250℃

  • 15 チャンネル:温度の安定化と結露防止の為、時間の節約として15 個/バッチのテスト可能

  • ドライ窒素(又はエア)パージコネクタ 結露発生なし

  • ステージの温度が試料と異なる可能性がある競合するシステムよりも、油中でより安定で正確

  • 試料は絶縁流体に浸潤する為、アーク放電無し

  • 誘電テスト/TSDCテストシステムとの共用可能

キャパシタ充放電テストシステム

高速MOSFETスイッチと高電力負荷抵抗器を用いて、小型キャパシタ(100pF~100uF)の放電速度とエネルギー密度を評価できます。サブマイクロ秒の放電速度を測定できます。​

  • キャパシティブサンプルの放電速度とエネルギーを100ns の速度で直接測定

  • 電圧>15 kV

  • 静電容量:10 pF から1 mF 以上

  • ライフサイクル試験が可能なコンピュータ制御

  • 誘電体膜(100 pF〜10 nF)の評価用に特別に設計

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  • 高温での誘電率(C, tan δ, インピーダンス) 測定

  • 常温~800℃または1000℃まで

  • Pt 電極

  • アルミナ断熱

  • オメガTコントローラ

  • PC 制御

​高温チャンバ HT-600/HT-800

最大800℃(または1000℃)までの加熱機能とソフトウェアを備えたターンキー誘電体測定システム

この低コストのターンキーテストシステムは、誘電体材料の静電容量(誘電率)、誘電正接、またはその他の複素インピーダンスパラメータを温度と周波数の関数として測定するために使用できます。

本システムには、加熱炉、試験片5個付きのテストフィクスチャ、Agilent LCRメータ 4284AまたはE4980AL LCRメータ(またはその他)、テスト制御プログラムと接続ケーブルを搭載したラップトップコンピュータが含まれています。

テストフィクスチャは、シールド付き低インピーダンス高温フィクスチャを備えた恒温槽と一体化されています。

  • 高温:800℃または1000℃      すべての接続部はセラミック絶縁体により800℃(または1000℃)の耐熱性を備えています。

  • 低温:温度チャンバーには冷却機能がないため、最低温度は周囲温度です。

  • 周波数:Agilent 4284 LCRメータを使用し、20Hz~1MHz(4TPシールド接続)を推奨します。他の測定器(Keysight E4980AL、4294Aなど)との連携も可能です。

  • 高感度:誘電正接(tanδ)0.1%未満で正確に測定できます。

  • 複数サンプルの試験:シールドリレーにより、1回の昇温中に最大4つのサンプルを試験できます。(サンプルは自動切替)

  • 接地電極:高温動作に対応するため、白金シート製です。

  • 上部プローブ:スプリング式で、純白金を使用しています。スプリングの力はユーザーが調整できます。         柔らかいポリマーサンプルの測定に最適で、ダメージを最小限に抑えます。

  • その他:ご要望に応じて、最大4000VのDCバイアス電圧を追加できます。

ECE 電気熱量効果測定システム

Nature誌、600号、664~669ページ(2021年)
「高エントロピーポリマーは低電場において巨大な電気熱量効果を生み出す」

  • ペンシルベニア州立大学の研究者によって発明されたこの製品は、ECE材料から発生する熱を直接測定が可能で、高精度な校正プロセスにより、正確な熱測定を保証

  • 校正と高電圧テストを簡単に切り替えられるサンプルホルダを内蔵

  • SR560プリアンプを保護する保護回路

  • 熱流束と温度の両方を測定できる小型熱流束センサは、非常に小型で、熱質量も最小限

  • 応答速度:0.1秒未満

  • 熱抵抗:0.01 oF/BTU/ft2-hr

  • 出力信号:>3 uV/BTU/ft2-hr

  • 熱容量:0.02 BTU/ft2/◦F

  • 広帯域、ノイズフィルタリング、増幅率を備えたStanford Research Systems SR560プリアンプ

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マルチ機能の温度チャンバ

チャンバ1台で5種類のテストが可能、前扉に測定治具を設置、治具交換が容易

①誘電体テスト 
②漏れ電流、TSDC、焦電性テスト
③強誘電体PEループと絶縁破壊テスト

④誘電体テスト(4kV DCバイアス)
⑤温度チャンバ単体(標準帯域: -184℃~315℃)

1. 温度チャンバー:入力電圧120V。
2. USBケーブル1本:EC10またはEC1A恒温槽の前面ドア(テストフィ 
 クスチャ)をホストコンピュータのUSBポートに接続します。
3. GPIB-USBケーブル1本:上記のGPIB(いずれか一方)とUSBをコン
 ピュータに接続します。
4. K熱電対:ドアとオーブン上部(右側面のプラグ)を接続します。

 

強誘電体変位(歪み)測定システム

これはPolyK CPE1901強誘電体テストシステムのオプションです。

このオプションは、MTI 2100フォトニックセンサーとPolyKテストフィクスチャを用いて、高電圧下における強誘電体および圧電体の変位(歪み)を測定します。PolyK強誘電体テストシステムと組み合わせることで、幅広い周波数および電圧範囲において、歪み対電界曲線および歪み対電荷曲線を測定できます。

圧電セラミックスとポリマー(PVDFおよびPVDF-TrFE)サンプルを測定できます。

分解能は10nm以上です。

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