JP2005345333A - Thermal analyzer and thermal analysis method - Google Patents

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JP2005345333A JP2004166808A JP2004166808A JP2005345333A JP 2005345333 A JP2005345333 A JP 2005345333A JP 2004166808 A JP2004166808 A JP 2004166808A JP 2004166808 A JP2004166808 A JP 2004166808A JP 2005345333 A JP2005345333 A JP 2005345333A
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Norihiro Tanaka
宣弘 田中
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Rigaku Denki Co Ltd
Rigaku Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thermal analyzer capable of always placing a sample container on a heat-sensitive plate at a constant position, and to provide a thermal analysis method. <P>SOLUTION: The thermal analyzer has the heat-sensitive plate 16 on which the sample container 24 is placed and a fixture 41 equipped with a pair of holes 43 capable of permitting the insertion of the sample container 24 and the positioning of the sample container 24. In this thermal analyzer, the fixture 41 is detachably supported on the heat-sensitive plate 16 at a predetermined position by a cylindrical partition wall 8 being a guide member. The sample container 24 which houses a measuring sample 22 and the sample container 24 which houses a reference substance 23 are respectively inserted in a pair of the holes 43 to be placed on the heat-sensitive plate 16 at a predetermined position. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、感熱板上に試料を載せた状態で当該試料の熱的な特性を測定する熱分析装置に関する。また、本発明は、その熱分析装置を用いて行う熱分析方法に関する。   The present invention relates to a thermal analyzer that measures the thermal characteristics of a sample while the sample is placed on a heat sensitive plate. The present invention also relates to a thermal analysis method performed using the thermal analysis apparatus.

熱分析装置に、DTA(Differential Thermal Analysis:示差熱分析)装置や、DSC(Differential Scanning Calorimeter:示差走査熱量測定)装置等があることは、従来から、良く知られている。DTAとは、測定試料および基準物質の温度を所定のプログラムに従って変化させながら、測定試料と基準物質との間に生じる温度差を温度または時間の関数として測定する測定方法である。また、DSCとは、測定試料および基準物質の温度を所定のプログラムに従って変化させながら、測定試料と基準物質に対するエネルギー入力の差を温度または時間の関数として測定する測定方法である。   It has been well known that thermal analyzers include DTA (Differential Thermal Analysis) devices, DSC (Differential Scanning Calorimeter) devices, and the like. DTA is a measurement method for measuring a temperature difference generated between a measurement sample and a reference material as a function of temperature or time while changing the temperatures of the measurement sample and the reference material according to a predetermined program. DSC is a measurement method for measuring a difference in energy input between a measurement sample and a reference material as a function of temperature or time while changing the temperatures of the measurement sample and the reference material according to a predetermined program.

DSCについては、測定方法の違いにより、熱補償型DSCと熱流束型DSCの2種類が知られている。熱補償型DSCは入力補償型DSCとも呼ばれることがある。また、熱流束型DSCは定量DTAとも呼ばれることがある。   As for DSC, two types of heat compensation type DSC and heat flux type DSC are known due to the difference in measurement method. The thermal compensation type DSC may also be referred to as an input compensation type DSC. A heat flux DSC may also be referred to as a quantitative DTA.

熱補償型DSCでは、測定試料および基準物質の温度を所定のプログラムに従って変化させ、そのときに生じる測定試料と基準物質との間の温度差が0(ゼロ)になるように測定試料または基準物質に熱量すなわちエネルギーを供給し、そのエネルギーを温度または時間に対して測定する。一方、熱流束型DSCでは、測定試料および基準物質の表面温度を測定し、その表面温度の温度差に基づいて、測定試料と基準物質との間の熱流束の差を求める。   In the thermal compensation type DSC, the temperature of the measurement sample and the reference material is changed according to a predetermined program, and the temperature difference between the measurement sample and the reference material generated at that time becomes 0 (zero). Is supplied with heat or energy and the energy is measured against temperature or time. On the other hand, in the heat flux type DSC, the surface temperature of the measurement sample and the reference material is measured, and the difference in the heat flux between the measurement sample and the reference material is obtained based on the temperature difference between the surface temperatures.

熱補償型DSCと熱流束型DSCとの間では、熱補償型DSCが直接に熱量を測定するのに対して、熱流束型DSCが測定試料と基準物質との間に生じる表面温度差に基づいて間接的に熱量を測定するという点において相違がある。また、一般的なDTAと熱流束型DSC(すなわち、定量DTA)との間では、一般的なDTAが熱電対等といった検温装置の測温点を試料等の内部へ挿入して試料等の内部温度を直接測定するのに対して、定量DTAが試料等の外部に測温点を置いて試料等の表面温度を測定するという点において相違がある。   Between the heat compensation type DSC and the heat flux type DSC, the heat compensation type DSC directly measures the amount of heat, whereas the heat flux type DSC is based on the surface temperature difference generated between the measurement sample and the reference material. There is a difference in that the amount of heat is indirectly measured. In addition, between a general DTA and a heat flux type DSC (that is, a quantitative DTA), a general DTA inserts a temperature measuring point of a temperature measuring device such as a thermocouple into the sample or the like, and the internal temperature of the sample or the like. However, the quantitative DTA is different in that the surface temperature of the sample or the like is measured by placing a temperature measuring point outside the sample or the like.

上記のようなDSCを行う装置として、例えば、試料室を形成すると共に加熱されて昇温する隔壁と、その試料室内に配置されていて隔壁から熱を受けて昇温する感熱板とを有した熱分析装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。この装置において、測定試料および基準物質を収容した試料容器は、その感熱板の上に載せられて加熱される。そして、測定試料と基準物質との間に生じる温度差に基づいて測定試料の温度依存性を測定する。   As an apparatus for performing the DSC as described above, for example, a sample chamber was formed and heated and heated to increase the temperature, and a heat sensitive plate disposed in the sample chamber and receiving heat from the partition to increase the temperature. A thermal analyzer is known (see, for example, Patent Document 1). In this apparatus, a sample container containing a measurement sample and a reference material is placed on the heat sensitive plate and heated. And the temperature dependence of a measurement sample is measured based on the temperature difference which arises between a measurement sample and a reference material.

特開平8−247977号公報(第4頁、図6)JP-A-8-247777 (4th page, FIG. 6)

広く一般的に行なわれているDSC等の測定においては、測定者が目視によってだいたい同じであろうと認識する感熱板上の所定位置に試料容器を置き、この試料容器に対して測定を行う。しかしながら、場合によっては、試料容器を感熱板上の所定位置に正確に置いた状態で測定を行いたい場合がある。例えば、比熱測定を行う場合や、同一種類の多数の物質について品質管理部門で品質チェックを行う場合等が、そのような場合として考えられる。   In the measurement of DSC or the like that is widely performed in general, a sample container is placed at a predetermined position on a heat sensitive plate that a measurer recognizes to be approximately the same by visual observation, and measurement is performed on the sample container. However, in some cases, it may be desired to perform measurement in a state where the sample container is accurately placed at a predetermined position on the heat sensitive plate. For example, the case where specific heat measurement is performed or the case where a quality control department checks the quality of many substances of the same type is considered as such a case.

ここで、比熱測定とは次のような測定である。すなわち、まず、空の試料容器、比熱容量が既知である物質を入れた試料容器、そして比熱を測定したい試料を入れた試料容器といった3種類の試料容器を準備する。そして、それらの試料容器のそれぞれを個別にDSC装置等の感熱板上に置いて熱量の変化を測定する。つまり、3種類の試料容器に対して1回ずつ、合計で3回、測定を行う。そして、これら3回の測定によって得られた結果に基づいて試料の比熱を求める。このような比熱測定において再現性の高い結果を得るためには、上記の3種類の試料容器を個別に感熱板上に置く際に、それらの試料容器を感熱板上の同じ位置に正確に置く必要がある。   Here, the specific heat measurement is the following measurement. That is, first, three types of sample containers are prepared: an empty sample container, a sample container containing a substance whose specific heat capacity is known, and a sample container containing a sample whose specific heat is to be measured. Then, each of these sample containers is individually placed on a heat sensitive plate such as a DSC apparatus, and the change in the amount of heat is measured. That is, the measurement is performed three times in total for each of the three types of sample containers. And the specific heat of a sample is calculated | required based on the result obtained by these three measurements. In order to obtain highly reproducible results in such specific heat measurement, when placing the above three types of sample containers individually on the heat sensitive plate, the sample containers are accurately placed at the same position on the heat sensitive plate. There is a need.

また、品質管理部門においてDSC等を用いて品質チェックを行う場合には、品質管理の信頼性を高めるために、多数の試料を感熱板上の同じ位置に正確に載せた上で測定を行うことが必要である。   In addition, when performing quality checks using a DSC or the like in the quality control department, in order to increase the reliability of quality control, measurements should be made after accurately placing a large number of samples on the same position on the thermal plate. is required.

しかしながら、従来の熱分析装置では、試料容器を感熱板上に載置する際に、載置する位置の確認を目視によって行っていたので、試料容器を載置する位置にずれが生じるおそれがあった。このような位置ずれが生じると、測定結果の再現性が悪化するおそれがあった。   However, in the conventional thermal analysis apparatus, when the sample container is placed on the heat sensitive plate, the placement position is confirmed by visual observation, so there is a possibility that the position where the sample container is placed may be displaced. It was. When such a position shift occurs, the reproducibility of the measurement result may be deteriorated.

本発明は上記の問題点に鑑みて成されたものであって、試料容器を常に感熱板上の一定の位置に載せることができる熱分析装置および熱分析方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a thermal analysis apparatus and a thermal analysis method capable of always placing a sample container on a certain position on a heat sensitive plate.

上記の目的を達成するため、本発明に係る熱分析装置は、試料容器を載置する感熱板と、前記試料容器を挿入可能であって且つ試料容器を位置決め可能な穴を備えた治具と、該治具を前記感熱板に対する所定位置で着脱可能に支持するガイド部材とを有することを特徴とする。ここで、試料容器を挿入するための上記の穴は試料容器を出し入れ可能な大きさであって、しかも、熱分析測定の結果の再現性のバラツキが許容範囲に納まる程度に試料容器よりも大きい穴である。具体的には、試料容器の外周面よりも、0.5mm〜1.0mm程度大きい円形状の穴、正方形状の穴等とすることができる。   In order to achieve the above object, a thermal analysis apparatus according to the present invention includes a thermal plate on which a sample container is placed, a jig having a hole into which the sample container can be inserted and the sample container can be positioned. And a guide member that removably supports the jig at a predetermined position with respect to the heat sensitive plate. Here, the above-mentioned hole for inserting the sample container is a size that allows the sample container to be taken in and out, and is larger than the sample container to such an extent that the variation in the reproducibility of the result of the thermal analysis measurement falls within an allowable range. It is a hole. Specifically, it can be a circular hole, a square hole, or the like that is about 0.5 mm to 1.0 mm larger than the outer peripheral surface of the sample container.

上記構成の熱分析装置によれば、試料容器を支持する治具は、ガイド部材によって熱分析装置の感熱板に対して所定の位置に支持される。この治具に設けた穴に試料容器を挿入すれば、試料容器は、熱分析装置の感熱板上における所定の位置に、正確に載置できる。その結果、熱分析装置を用いた測定において、測定結果の再現性を高く維持できる。   According to the thermal analysis apparatus having the above configuration, the jig that supports the sample container is supported at a predetermined position with respect to the heat sensitive plate of the thermal analysis apparatus by the guide member. If the sample container is inserted into the hole provided in the jig, the sample container can be accurately placed at a predetermined position on the heat sensitive plate of the thermal analyzer. As a result, the reproducibility of the measurement result can be maintained high in the measurement using the thermal analyzer.

本発明に係る熱分析装置においては、前記感熱板が配設される試料室を形成する隔壁をさらに有し、前記ガイド部材はこの隔壁であることが望ましい。この熱分析装置において、試料室は、隔壁によって形成された空間であり、実際に測定が行なわれる場所である。熱分析装置では、試料室内に配設した感熱板上に試料を載置し、例えば電気炉等といったヒータによって隔壁を加熱する。こうすることにより、試料室内部の感熱板を通して試料に熱が伝達される。   In the thermal analysis apparatus according to the present invention, it is preferable that the thermal analysis apparatus further includes a partition that forms a sample chamber in which the thermal plate is disposed, and the guide member is the partition. In this thermal analyzer, the sample chamber is a space formed by partition walls, and is a place where measurement is actually performed. In the thermal analyzer, a sample is placed on a heat sensitive plate disposed in a sample chamber, and the partition is heated by a heater such as an electric furnace. By doing so, heat is transferred to the sample through the heat sensitive plate in the sample chamber.

感熱板への熱の伝達を良好にするため、隔壁は熱伝導性の高い材料、例えば銀等によって形成することが望ましい。このように、熱伝導性の高い材料で形成された隔壁は、熱を吸収し、さらに放散させるための要素であるヒートシンク、すなわち熱だめとして機能する。この隔壁をガイド部材として用いれば、新たにガイド部材を設置する必要がなくなるので熱分析装置の構造を簡単にできる。   In order to improve the heat transfer to the heat sensitive plate, the partition walls are preferably formed of a material having high thermal conductivity, such as silver. As described above, the partition wall made of a material having high thermal conductivity functions as a heat sink, that is, a heat reservoir, which is an element for absorbing and further dissipating heat. If this partition is used as a guide member, it is not necessary to newly install a guide member, so that the structure of the thermal analyzer can be simplified.

本発明に係る熱分析装置において、前記治具は前記ガイド部材の内周面に嵌合する外周面を有することが望ましい。ここでいう嵌合とは、治具をガイド部材に挿入し、ガタツキが無い程度のはめあいの関係にある状態を言う。治具の外周面をガイド部材の内周面に嵌合させれば、治具を感熱板に対して所定の位置に、正確に支持できる。   In the thermal analysis apparatus according to the present invention, it is desirable that the jig has an outer peripheral surface that is fitted to an inner peripheral surface of the guide member. The term “fitting” as used herein refers to a state in which a jig is inserted into the guide member and is in a fitting relationship with no backlash. If the outer peripheral surface of the jig is fitted to the inner peripheral surface of the guide member, the jig can be accurately supported at a predetermined position with respect to the heat sensitive plate.

本発明に係る熱分析装置において、前記感熱板はガスを通すためのガス穴をさらに有し、前記治具は前記ガス穴に対する位置を計測するための穴を有することが望ましい。熱分析装置を用いた測定においては、試料室内へ不活性ガスを導入して試料室内部をガス置換し、試料を不活性化する場合がある。このような場合において、感熱板にガス穴を設ければ、そのガス穴を通じて試料室内へガスを導入できる。   In the thermal analysis apparatus according to the present invention, it is preferable that the thermal plate further has a gas hole for allowing gas to pass therethrough, and the jig has a hole for measuring a position with respect to the gas hole. In measurement using a thermal analyzer, an inert gas may be introduced into the sample chamber to replace the gas in the sample chamber, thereby inactivating the sample. In such a case, if a gas hole is provided in the heat sensitive plate, gas can be introduced into the sample chamber through the gas hole.

また、ガス穴に対する位置を計測するための位置計測用穴を治具に設ければ、感熱板上に試料容器を載置する場合に、治具の位置計測用穴と感熱板のガス穴との位置を合わせることにより、治具を感熱板に対して所定の位置に、より正確に置くことができる。従って、治具の穴に挿入した試料容器は、感熱板に対して所定の位置に、より正確に載置できる。   In addition, if the jig is provided with a position measurement hole for measuring the position with respect to the gas hole, when the sample container is placed on the thermal plate, the position measurement hole of the jig and the gas hole of the thermal plate By aligning these positions, the jig can be more accurately placed at a predetermined position with respect to the heat sensitive plate. Therefore, the sample container inserted into the hole of the jig can be more accurately placed at a predetermined position with respect to the heat sensitive plate.

本発明に係る熱分析装置においては、前記感熱板の試料容器載置面の上方へ突出する均熱ブロックをさらに有し、前記治具は、前記感熱板から突出する部分の前記均熱ブロックに嵌合する段差部を有することが望ましい。この場合における治具と均熱ブロックとの嵌合は、ガタツキがあっても良い。治具の段差部が均熱ブロックに嵌合することにより、感熱板に対する治具のだいたいの位置を決めることができる。   In the thermal analysis apparatus according to the present invention, the thermal analysis apparatus further includes a soaking block protruding above the sample container mounting surface of the thermosensitive plate, and the jig is provided in the soaking block in a portion protruding from the thermosensitive plate. It is desirable to have a stepped portion that fits. In this case, the jig and the soaking block may be loosely fitted. By fitting the stepped portion of the jig into the soaking block, the approximate position of the jig relative to the heat sensitive plate can be determined.

次に、本発明に係る熱分析方法は、試料を収容した試料容器を感熱板上に置いた状態で測定を行う熱分析方法において、前記試料容器を挿入可能であって且つ試料容器を位置決め可能な穴を備えた治具を感熱板に対する所定位置に置き、前記試料容器を前記穴を通して前記感熱板上に置き、該試料容器を前記感熱板上に置いたまま前記治具を前記感熱板から取り除くことを特徴とする。この熱分析方法によれば、試料容器は、治具を用いて感熱板上の所定位置に正確に載置されるので、熱分析装置を用いた測定において、測定結果の再現性を高く維持できる。   Next, the thermal analysis method according to the present invention is a thermal analysis method in which measurement is performed in a state where a sample container containing a sample is placed on a heat sensitive plate, and the sample container can be inserted and the sample container can be positioned. A jig provided with a hole is placed at a predetermined position with respect to the heat sensitive plate, the sample container is placed on the heat sensitive plate through the hole, and the jig is removed from the heat sensitive plate while the sample container is placed on the heat sensitive plate. It is characterized by removing. According to this thermal analysis method, since the sample container is accurately placed at a predetermined position on the heat sensitive plate using a jig, it is possible to maintain high reproducibility of the measurement result in the measurement using the thermal analysis apparatus. .

本発明に係る熱分析装置によれば、感熱板に試料容器を載置する際、ガイド部材を用いて治具を感熱板に対する所定位置に支持し、その治具に設けた穴に試料容器を挿入するようにした。これにより、試料容器は、熱分析装置の感熱板に対して所定の位置に、正確に載置できる。その結果、測定結果の再現性を高く維持できる。   According to the thermal analysis apparatus of the present invention, when the sample container is placed on the heat sensitive plate, the jig is supported at a predetermined position with respect to the heat sensitive plate using the guide member, and the sample container is placed in the hole provided in the jig. Inserted. Thereby, a sample container can be correctly mounted in a predetermined position with respect to the heat sensitive plate of a thermal analyzer. As a result, the reproducibility of the measurement result can be maintained high.

以下、本発明に係る熱分析装置および熱分析方法を、熱流束型DSC装置およびそれを用いた熱分析方法に適用した場合を例に挙げて説明する。なお、本発明がこの実施形態に限定されるものでないことは、もちろんである。   Hereinafter, a case where the thermal analysis apparatus and the thermal analysis method according to the present invention are applied to a heat flux type DSC apparatus and a thermal analysis method using the same will be described as an example. Of course, the present invention is not limited to this embodiment.

図1は、本発明に係る熱分析装置の一実施形態の主要部を示している。図2は、その熱分析装置の一実施形態の一部であるDSC装置を示している。また、図3は、その熱分析装置の一実施形態の他の一部である治具を示している。図2において、DSC装置40は、筐体テーブル1の上面に固定されたベースブロック2と、ベースブロック2の上に固定された測定部ユニット3と、測定部ユニット3の全体を覆う断熱ケース4とを有している。断熱ケース4は概ね円筒状に形成されていて、外側枠5と内側枠6との間に綿状の断熱材10を満遍なく充填することによって形成されている。断熱ケース4は、ベースブロック2の上面に着脱可能に載せられる。   FIG. 1 shows a main part of an embodiment of a thermal analysis apparatus according to the present invention. FIG. 2 shows a DSC device that is part of one embodiment of the thermal analyzer. FIG. 3 shows a jig that is another part of one embodiment of the thermal analyzer. In FIG. 2, the DSC device 40 includes a base block 2 fixed on the upper surface of the housing table 1, a measurement unit 3 fixed on the base block 2, and a heat insulating case 4 that covers the entire measurement unit 3. And have. The heat insulating case 4 is formed in a substantially cylindrical shape, and is formed by evenly filling a cotton-like heat insulating material 10 between the outer frame 5 and the inner frame 6. The heat insulation case 4 is detachably mounted on the upper surface of the base block 2.

測定部ユニット3は、図1に示すように、外周にヒータ線7が巻き回された円筒状の隔壁8と、隔壁8の外周を覆う円筒状のカバー9とを有している。隔壁8とカバー9とは、それらの上端部において溶接などによって固定されて互いに一体になっている。隔壁8の内部には円柱状の空間である試料室Rが形成されていて、隔壁8の底壁8aがその試料室Rの底部となっている。隔壁8は熱伝導性の高い材料、例えば銀等によって形成され、試料室R内の温度を安定に保持するためのヒートシンクとしての働きを有する。また、カバー9も同様に熱伝導性の高い材料によって形成される。   As shown in FIG. 1, the measurement unit 3 includes a cylindrical partition wall 8 around which a heater wire 7 is wound, and a cylindrical cover 9 that covers the outer periphery of the partition wall 8. The partition wall 8 and the cover 9 are fixed to each other by welding or the like at their upper end portions. A sample chamber R that is a cylindrical space is formed inside the partition wall 8, and the bottom wall 8 a of the partition wall 8 is the bottom of the sample chamber R. The partition wall 8 is formed of a material having high thermal conductivity, such as silver, and functions as a heat sink for stably maintaining the temperature in the sample chamber R. Similarly, the cover 9 is formed of a material having high thermal conductivity.

試料室Rの底面、すなわち隔壁8の底壁8aの上面には、隔壁8の側壁に接触または近接するように台15が配置される。この台15は、図3に示すように、試料室Rの内径寸法と略等しい直径を有する円形状のブロックとして形成され、その中心部には碍子管およびガス管を挿入するための長穴11が開けられ、さらに外周縁側の適所には止めネジ13を挿入するための4個の貫通穴14が開けられる。   On the bottom surface of the sample chamber R, that is, the top surface of the bottom wall 8a of the partition wall 8, a table 15 is disposed so as to be in contact with or close to the side wall of the partition wall 8. As shown in FIG. 3, the table 15 is formed as a circular block having a diameter substantially equal to the inner diameter of the sample chamber R, and an elongated hole 11 for inserting an insulator tube and a gas tube at the center thereof. Further, four through holes 14 for inserting set screws 13 are opened at appropriate positions on the outer peripheral edge side.

そして、この台15の上には感熱板16が載せられる。感熱板16の略中央には上方へ起立する試料載置部16aが形成されている。感熱板16の上には2つの均熱ブロック17が試料載置部16aを挟んで互いに対向した位置に載せられる。そして、それらの均熱ブロック17、感熱板16および台15は、止めネジ13によって隔壁8の底壁8aに締め付け固着されている(図1参照)。均熱ブロック17は、熱伝導率の高い材料、例えば銀等によって形成され、円弧状の側面を有する部分円盤形状に形成されている。また、均熱ブロック17には、止めネジ13を挿入するための貫通穴20が開けられる。均熱ブロック17の円弧状側面の円弧形状は、試料室Rの内周側面の円弧面に合致するようになっている。   A heat sensitive plate 16 is placed on the table 15. A sample placement portion 16 a that rises upward is formed in the approximate center of the heat sensitive plate 16. Two soaking blocks 17 are placed on the heat sensitive plate 16 at positions facing each other across the sample placement portion 16a. The soaking block 17, the heat sensitive plate 16 and the base 15 are fastened and fixed to the bottom wall 8a of the partition wall 8 by a set screw 13 (see FIG. 1). The soaking block 17 is formed of a material having high thermal conductivity, such as silver, and is formed in a partial disk shape having an arc-shaped side surface. The soaking block 17 is provided with a through hole 20 for inserting the set screw 13. The arc shape of the arc-shaped side surface of the soaking block 17 matches the arc surface of the inner peripheral side surface of the sample chamber R.

感熱板16は、熱伝導率の高い材料、例えば白金、白金ロジウム合金等、もしくは起電力の高い材料、例えばコンスタンタン等によって形成され、図3に示すように、概ね円形状に形成されている。この感熱板16の外径直径は、試料室Rの内径と略等しく設定される。感熱板16は、折り曲げ加工を受けることにより、固定部16bおよび固定部16bの上方へ突出する上記の試料載置部16aを有するように構成される。   The heat sensitive plate 16 is formed of a material having a high thermal conductivity, such as platinum, a platinum rhodium alloy, or the like, or a material having a high electromotive force, such as constantan, and has a generally circular shape as shown in FIG. The outer diameter of the heat sensitive plate 16 is set substantially equal to the inner diameter of the sample chamber R. The heat sensitive plate 16 is configured to have the above-described sample mounting portion 16a that protrudes above the fixing portion 16b and the fixing portion 16b by being bent.

なお、試料載置部16aと固定部16bの折り曲げ形状は、折り曲げ加工に限られず切削加工その他の任意の加工によっても形成できる。感熱板16の各固定部16bには止めネジ13を挿入するための貫通穴18が開けられる。また、試料載置部16aには、測定試料および基準物質を載置するための領域FaおよびFbが設けられる。さらに、両領域の間には、試料室R内に充填するガスを通すための2個のガス穴19aおよび19bが開けられる。   Note that the bent shapes of the sample mounting portion 16a and the fixing portion 16b are not limited to bending, and can be formed by cutting or other arbitrary processing. A through hole 18 for inserting a set screw 13 is formed in each fixing portion 16 b of the heat sensitive plate 16. The sample placement unit 16a is provided with regions Fa and Fb for placing the measurement sample and the reference material. Further, two gas holes 19a and 19b for allowing the gas filled in the sample chamber R to pass are opened between the two regions.

図2において、隔壁8の上端には銀製の蓋21が着脱可能に載せられ、これにより試料室Rが外部から気密に遮蔽されている。図4は蓋21を外した状態での試料室Rの内部を示している。図4に示すように、測定試料22および基準物質23は試料容器24に収容された状態で感熱板16の試料載置部16aの上に載せられる。   In FIG. 2, a silver lid 21 is detachably mounted on the upper end of the partition wall 8 so that the sample chamber R is hermetically shielded from the outside. FIG. 4 shows the inside of the sample chamber R with the lid 21 removed. As shown in FIG. 4, the measurement sample 22 and the reference material 23 are placed on the sample placement portion 16 a of the thermal plate 16 in a state of being accommodated in the sample container 24.

図2に戻って、隔壁8の底壁8aの中心部には碍子管25が設けられ、その碍子管25の中に熱電対束26が挿入されている。熱電対束26は、図5に示すように4本の熱電対線によって構成され、一対の熱電対の測温点S1およびS2は、それぞれ、測定試料22および基準試料23に対応する位置の感熱板16の下面に、例えばスポット溶接によって固着されている。これらの熱電対束26は、温度差測定回路29に導かれる。この温度差測定回路29の出力は熱量演算回路30に導かれ、さらにその熱量演算回路30の出力結果はCRT等といった映像表示装置31に映像表示されたり、プリンタ32によってハードコピーされる。   Returning to FIG. 2, an insulator tube 25 is provided at the center of the bottom wall 8 a of the partition wall 8, and a thermocouple bundle 26 is inserted into the insulator tube 25. The thermocouple bundle 26 is constituted by four thermocouple wires as shown in FIG. 5, and the temperature measuring points S1 and S2 of the pair of thermocouples are heat sensitive at positions corresponding to the measurement sample 22 and the reference sample 23, respectively. For example, it is fixed to the lower surface of the plate 16 by spot welding. These thermocouple bundles 26 are led to a temperature difference measuring circuit 29. The output of the temperature difference measuring circuit 29 is guided to a calorific value calculating circuit 30, and the output result of the calorific value calculating circuit 30 is displayed on a video display device 31 such as a CRT or hard-copied by a printer 32.

図2に戻って、隔壁8の右側面には別の碍子管27が設けられ、その碍子管27の中に一対の熱電対線28が挿入されている。この熱電対線28の測温点S3は、図5に示すように隔壁8、特にその底壁8aの適所に設定される。この熱電対線28の出力端子側は温度測定回路33へ導かれ、この温度測定回路33の出力はヒータ温度制御回路34へ送られる。ヒータ温度制御回路34の出力信号は、給電回路37への給電電流量をその送られた信号に基づいて制御する。給電回路37からの給電線35は、図2に示すように、隔壁8の左側面に設けたチューブ36を通ってヒータ線7に接続される。   Returning to FIG. 2, another insulator tube 27 is provided on the right side surface of the partition wall 8, and a pair of thermocouple wires 28 are inserted into the insulator tube 27. The temperature measuring point S3 of the thermocouple wire 28 is set at an appropriate position on the partition wall 8, particularly the bottom wall 8a, as shown in FIG. The output terminal side of the thermocouple wire 28 is led to the temperature measurement circuit 33, and the output of the temperature measurement circuit 33 is sent to the heater temperature control circuit 34. The output signal of the heater temperature control circuit 34 controls the amount of current supplied to the power supply circuit 37 based on the sent signal. As shown in FIG. 2, the power supply line 35 from the power supply circuit 37 is connected to the heater wire 7 through a tube 36 provided on the left side surface of the partition wall 8.

熱電対碍子管25の右側には、ガス管38が配設される。このガス管38の上端は隔壁8の底壁8aに嵌合し、その下端はベースブロック2の右側面に設けたガス導入端子39に接続される。   A gas pipe 38 is disposed on the right side of the thermocouple insulator pipe 25. The upper end of the gas pipe 38 is fitted into the bottom wall 8 a of the partition wall 8, and the lower end thereof is connected to a gas introduction terminal 39 provided on the right side surface of the base block 2.

図3に示した治具41については、図6(a)にその平面図、図6(b)にその断面図が示されている。図6(a)は図3の矢印Bに従った平面図である。また、図6(b)は図6(a)のA−A線に従った断面図である。   The jig 41 shown in FIG. 3 is shown in a plan view in FIG. 6A and a cross-sectional view in FIG. FIG. 6A is a plan view according to the arrow B in FIG. FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.

これらの図に示すように、治具41は、概ね円筒形状に形成され、フランジ41a、嵌合部41b、および段差部41cを有する。フランジ41aおよび嵌合部41bの外周は円形状である。また、治具41の上端には、上方へ向けて開く開口Qが設けられる。図6(b)に示すように、治具41の内部は空間である。また、段差部41cの底壁の厚さT0は試料容器24(図3参照)の高さLhよりも小さくなっている。また、図1において、嵌合部41bの外径φ0は、隔壁8の内径φ1よりもわずかに小さく形成され、これにより、嵌合部41bは隔壁8の内周面に緩く嵌合する。   As shown in these drawings, the jig 41 is formed in a substantially cylindrical shape and includes a flange 41a, a fitting part 41b, and a step part 41c. The outer peripheries of the flange 41a and the fitting part 41b are circular. An opening Q that opens upward is provided at the upper end of the jig 41. As shown in FIG. 6B, the inside of the jig 41 is a space. Further, the thickness T0 of the bottom wall of the stepped portion 41c is smaller than the height Lh of the sample container 24 (see FIG. 3). In FIG. 1, the outer diameter φ0 of the fitting portion 41b is formed to be slightly smaller than the inner diameter φ1 of the partition wall 8, whereby the fitting portion 41b is loosely fitted to the inner peripheral surface of the partition wall 8.

ここでいう「緩く嵌合」とは、人がフランジ41aを摘んで治具41を試料室Rの直近上方まで持ち運び、その位置から手を離して治具41を落下させたとき、治具41が自重で隔壁8の底部へ向けて落下する程度に寸法差が大きい状態であり、しかし、嵌合部41bが隔壁8の内部に収まったとき、治具41と隔壁8との間に大きなガタツキが生じない程度に寸法差が小さい状態である。   Here, “loosely fitting” means that when a person picks up the flange 41a to carry the jig 41 to the position just above the sample chamber R and releases the jig from the position to drop the jig 41, the jig 41 is moved. Is so large that it falls to the bottom of the partition wall 8 due to its own weight. However, when the fitting portion 41b fits inside the partition wall 8, there is a large backlash between the jig 41 and the partition wall 8. This is a state in which the dimensional difference is small to the extent that no occurrence occurs.

図3に示すように、治具41の下部に設けた段差部41cの外形形状は、嵌合部41bの直径を中心とする略長方形状であり、その両端の外形形状は図6(a)に示すように嵌合部41と略同じ曲率の曲面となっている。この段差部41cの幅方向の長さL0は、図1において互いに対向する均熱ブロック17,17の間の間隔D0よりも少し小さく設定されている。   As shown in FIG. 3, the outer shape of the stepped portion 41 c provided at the lower portion of the jig 41 is a substantially rectangular shape centered on the diameter of the fitting portion 41 b, and the outer shape of both ends thereof is shown in FIG. As shown, the curved surface has substantially the same curvature as the fitting portion 41. The length L0 in the width direction of the stepped portion 41c is set to be slightly smaller than the distance D0 between the soaking blocks 17, 17 facing each other in FIG.

均熱ブロック17,17は、それらをねじ13によって感熱板16上に固定したとき、それらの上面が感熱板16の試料載置部16aの上方へ突出する程度の高さを有する。つまり、均熱ブロック17,17と試料載置部16aとの間には、凹部が形成される。治具41の嵌合部41bを隔壁8の内周面に嵌合させながら、治具41を隔壁8にはめ込んだとき、治具41の段差部41cは、均熱ブロック17,17と試料載置部16aとが形成する凹部の中にその全体が入り込むようになっている。この場合の段差部41cと凹部との関係は、治具41の嵌合部41bと隔壁8の内周面との間の嵌合のようなガタツキのない嵌め合い状態ではない。従って、隔壁8の内周面に嵌合した状態の治具41は、段差部41cの外周面が均熱ブロック17,17にぶつかってその回転移動が規制される角度範囲内で、隔壁8の中で回転移動が可能である。   The soaking blocks 17 and 17 have such a height that their upper surfaces protrude above the sample mounting portion 16 a of the heat sensitive plate 16 when they are fixed on the heat sensitive plate 16 with screws 13. That is, a recess is formed between the soaking blocks 17 and 17 and the sample mounting portion 16a. When the jig 41 is fitted into the partition wall 8 while the fitting portion 41b of the jig 41 is fitted to the inner peripheral surface of the partition wall 8, the stepped portion 41c of the jig 41 has the soaking blocks 17 and 17 and the sample mounting. The whole is inserted into a recess formed by the mounting portion 16a. In this case, the relationship between the stepped portion 41c and the recessed portion is not a fitting state without rattling, such as fitting between the fitting portion 41b of the jig 41 and the inner peripheral surface of the partition wall 8. Therefore, the jig 41 fitted in the inner peripheral surface of the partition wall 8 has an angular range in which the outer peripheral surface of the stepped portion 41c hits the soaking blocks 17 and 17 and its rotational movement is restricted. Rotational movement is possible.

図6(a)および図6(b)に示すように、段差部41cの底壁には段差部41cの長手方向の両端部のそれぞれに円形状の穴43が設けられる。これらの穴43は、図1において治具41を隔壁8にはめ込んだときに、それらの穴43の中心が図3の感熱板16の試料載置部16a上の試料載置領域Fa,Fbの中心に一致できるようなところに形成されている。また、これらの穴43の直径は、試料容器24を挿入可能であって且つ試料容器24を位置決め可能な寸法、具体的には、試料容器24の外周面よりも0.5mm〜1.0mm程度大きい寸法に設定されている。   As shown in FIG. 6A and FIG. 6B, circular holes 43 are provided in the bottom wall of the stepped portion 41c at both ends in the longitudinal direction of the stepped portion 41c. These holes 43 are centered on the sample placement areas Fa and Fb on the sample placement portion 16a of the heat sensitive plate 16 in FIG. 3 when the jig 41 is fitted into the partition wall 8 in FIG. It is formed where it can match the center. The diameter of the holes 43 is such that the sample container 24 can be inserted and the sample container 24 can be positioned, specifically, about 0.5 mm to 1.0 mm from the outer peripheral surface of the sample container 24. Large dimensions are set.

また、図6(a)に示すように、上記の一対の穴43の間には、2個の位置計測用の穴42が設けられる。これらの穴42は、図1において治具41を隔壁8にはめ込んだときに、それらの穴42の中心が図3の感熱板16の試料載置部16a上のガス穴19a,19bの中心に一致できるようなところに形成されている。   As shown in FIG. 6A, two position measurement holes 42 are provided between the pair of holes 43. These holes 42 are centered on the gas holes 19a and 19b on the sample mounting portion 16a of the heat sensitive plate 16 of FIG. 3 when the jig 41 is fitted into the partition wall 8 in FIG. It is formed where you can match.

以上から明らかなように、治具41の段差部41cの底壁に形成した穴43と位置計測用穴42との位置関係は、感熱板16の試料載置部16aにおける試料載置領域Fa,Fbとガス穴19a,19bとの位置関係と同じである。なお、位置計測用穴42は、ガス穴19a,19bに対する位置を確認するための穴であるので、ガス穴19a,19bよりも著しく小さく形成するとその目的を達成できない場合が考えられる。位置計測用穴42の大きさは、好ましくは、ガス穴19a,19bと略同じ大きさか、それらよりも少し大きく設定する。   As is clear from the above, the positional relationship between the hole 43 formed in the bottom wall of the step portion 41 c of the jig 41 and the position measurement hole 42 is determined by the sample placement area Fa in the sample placement portion 16 a of the heat sensitive plate 16. The positional relationship between Fb and the gas holes 19a and 19b is the same. The position measuring hole 42 is a hole for confirming the position with respect to the gas holes 19a and 19b. Therefore, if the position measuring hole 42 is formed to be significantly smaller than the gas holes 19a and 19b, the purpose may not be achieved. The size of the position measurement hole 42 is preferably set to be approximately the same as or slightly larger than the gas holes 19a and 19b.

以下、上記構成より成る熱分析装置についてその動作を説明する。まず、図2において、断熱ケース4を取外しさらに蓋21を取り外して、試料室R内の感熱板16の上、特に試料載置部16aの上に試料容器24に収容された測定試料22および基準物質23を載置する。その後、蓋21を隔壁8の上に被せ、さらに断熱ケース4を測定部ユニット3の上に被せる。   The operation of the thermal analyzer having the above configuration will be described below. First, in FIG. 2, the heat insulating case 4 is removed, the lid 21 is further removed, and the measurement sample 22 and the reference stored in the sample container 24 on the heat sensitive plate 16 in the sample chamber R, particularly on the sample mounting portion 16a. The substance 23 is placed. Thereafter, the lid 21 is put on the partition wall 8 and the heat insulating case 4 is put on the measuring unit 3.

その後、ヒータ線7が所定のプログラムに従って給電されて発熱し、その熱が隔壁8に伝わって昇温する。隔壁8が昇温することにより、特にその底壁8aから台15を通して感熱板16へ熱が伝達されてその感熱板16が昇温する。そして、その感熱板16の熱が試料容器24を通して測定試料22および基準物質23へ伝えられる。これにより、測定試料22および基準物質23の温度が所定プログラムに従って昇温または降温する。   Thereafter, the heater wire 7 is supplied with power according to a predetermined program to generate heat, and the heat is transferred to the partition wall 8 to raise the temperature. When the temperature of the partition wall 8 is increased, heat is transmitted from the bottom wall 8a to the heat sensitive plate 16 through the base 15, and the heat sensitive plate 16 is heated. Then, the heat of the heat sensitive plate 16 is transmitted to the measurement sample 22 and the reference material 23 through the sample container 24. Thereby, the temperature of the measurement sample 22 and the reference material 23 is raised or lowered according to a predetermined program.

基準物質23は熱的に安定な材料によって形成されており、温度が変化しても融解、蒸発などの物性変化は生じない。これに対して、測定試料22が自らの特性に従って温度変化に対応して物性変化を生じると、測定試料22と基準物質23との間に温度差が生じる。   The reference material 23 is formed of a thermally stable material, and physical properties such as melting and evaporation do not change even when the temperature changes. On the other hand, when the measurement sample 22 changes its physical properties in response to the temperature change according to its own characteristics, a temperature difference is generated between the measurement sample 22 and the reference material 23.

図5において、測定試料22および基準物質23の温度、特に表面温度は、熱電対26によって検出されて温度信号として温度差測定回路29へ送られる。温度差測定回路29は、送られた温度信号に基づいて測定試料22と基準物質23との間の温度差ΔTを算出し、その算出結果を熱量演算回路30へ送る。熱量演算回路30は、温度差ΔTに基づいて測定試料22に流れ込む熱流速、従って、熱量を演算する。演算された熱量は測定時間または試料室R内の温度の関数として映像表示装置31に映像表示されたり、あるいはプリンタ32によって出力される。この表示に基づいて、測定試料22の温度依存性を知ることができる。   In FIG. 5, the temperature of the measurement sample 22 and the reference material 23, particularly the surface temperature, is detected by the thermocouple 26 and sent to the temperature difference measurement circuit 29 as a temperature signal. The temperature difference measurement circuit 29 calculates a temperature difference ΔT between the measurement sample 22 and the reference material 23 based on the sent temperature signal, and sends the calculation result to the calorific value calculation circuit 30. The calorific value calculation circuit 30 calculates the heat flow rate flowing into the measurement sample 22 based on the temperature difference ΔT, and thus the calorific value. The calculated heat quantity is displayed on the video display device 31 as a function of the measurement time or the temperature in the sample chamber R, or is output by the printer 32. Based on this display, the temperature dependence of the measurement sample 22 can be known.

ところで、上記のような熱分析装置を用いて測定を行う場合には、図3に示すように、試料容器24を試料載置部16a上における領域FaおよびFb内に、正確に置いた状態で測定を行うことを必要とする場合がある。例えば、比熱測定を行う場合がそれにあたる。   By the way, when the measurement is performed using the thermal analysis apparatus as described above, the sample container 24 is accurately placed in the regions Fa and Fb on the sample placement portion 16a as shown in FIG. It may be necessary to make a measurement. For example, this is the case when specific heat measurement is performed.

ここで、比熱測定とは次のような測定である。すなわち、まず、図5に示すように、空の試料容器24a、比熱容量が既知である物質22bを入れた試料容器24b、そして比熱を測定したい試料22cを入れた試料容器24cといった3種類の試料容器を準備する。そして、それらの試料容器24a、24b、24cのそれぞれを個別に感熱板16上に置いて熱量の変化を測定する。つまり、3種類の試料容器24a、24b、24cに対して1回ずつ、合計で3回、測定を行う。そして、これら3回の測定によって得られた結果に基づいて測定試料22cの比熱を求める。   Here, the specific heat measurement is the following measurement. That is, first, as shown in FIG. 5, there are three types of samples: an empty sample container 24a, a sample container 24b containing a substance 22b whose specific heat capacity is known, and a sample container 24c containing a sample 22c whose specific heat is to be measured. Prepare the container. Then, each of the sample containers 24a, 24b, and 24c is individually placed on the heat sensitive plate 16, and the change in the amount of heat is measured. That is, the measurement is performed three times in total, once for each of the three types of sample containers 24a, 24b, and 24c. The specific heat of the measurement sample 22c is obtained based on the results obtained by these three measurements.

通常、熱分析装置を用いて測定を行う場合、測定者は、試料容器24を載置する位置を目視によって判断していた。つまり、試料載置部16a上の領域FaおよびFbを目視によって判断していた。この場合、試料容器24を載置する位置が試料容器24を取り替えるごとに変化してしまうおそれがあった。通常行われる測定においては、目視で判断することによって発生する試料容器24の載置位置の変化は問題にならない範囲である。しかしながら、比熱測定においては、試料容器24を載置する位置によって測定結果が左右されるので、測定結果に再現性を要する。そのため、目視による判断では正確な測定ができないおそれがあった。図3の治具41を用いる本実施形態の熱分析装置によれば、再現性の高い熱分析測定が可能となったので、上記のような比熱測定を行う場合に非常に有利である。   Normally, when performing measurement using a thermal analyzer, the measurer has visually determined the position where the sample container 24 is placed. That is, the areas Fa and Fb on the sample placement unit 16a are visually determined. In this case, the position where the sample container 24 is placed may change every time the sample container 24 is replaced. In a measurement that is normally performed, a change in the placement position of the sample container 24 that occurs by visual judgment is in a range that does not cause a problem. However, in the specific heat measurement, since the measurement result depends on the position where the sample container 24 is placed, the measurement result needs to be reproducible. Therefore, there is a possibility that accurate measurement cannot be performed by visual judgment. According to the thermal analysis apparatus of the present embodiment using the jig 41 of FIG. 3, the thermal analysis measurement with high reproducibility is possible, which is very advantageous when performing the specific heat measurement as described above.

以下に、本実施形態の熱分析装置を用いて比熱測定を行う場合の一実施形態を説明する。図7は熱分析装置を用いた比熱測定の測定方法を工程順に示している。また、図8は、図7の工程のうち基準物質および試料を載置する工程を詳しく示している。この比熱測定においては、第1回DSC工程P2、第2回DSC工程P5、および第3回DSC工程P8の合計3回のDSC工程を実行する。   Below, one Embodiment in the case of performing a specific heat measurement using the thermal analyzer of this embodiment is described. FIG. 7 shows a specific heat measurement method using a thermal analyzer in the order of steps. FIG. 8 shows in detail the step of placing the reference substance and the sample in the step of FIG. In this specific heat measurement, a total of three DSC processes are executed: the first DSC process P2, the second DSC process P5, and the third DSC process P8.

まず、工程P1において、図5の空の試料容器24aについて試料載置工程を実行する。具体的には、図8の工程P11において、図2に示す断熱ケース4を取外し、さらに蓋21を取り外して測定部ユニット3の試料室Rを開放する。   First, in the process P1, the sample mounting process is executed for the empty sample container 24a in FIG. Specifically, in step P11 of FIG. 8, the heat insulating case 4 shown in FIG. 2 is removed, the lid 21 is further removed, and the sample chamber R of the measurement unit 3 is opened.

次に、工程P12において、図1の治具41を試料室Rに設置する。詳しくは、開放された試料室Rに治具41を挿入する。このとき、隔壁8の内周面と治具41の嵌合部41bの外周面とが嵌合する。また同時に、治具41の段差部41cの両側面G0と2個の均熱ブロック17の試料載置部16a側に面した側面G1とがそれぞれ対面する。この状態から、さらに、治具41に設けた2個の位置計測用穴42と感熱板16に設けたガス穴19aおよび19bとが所定の位置関係に一致するように、治具41を回してその位置を調節する。この調節により、図3において、治具41の穴43,43と感熱板16の試料載置領域Fa,Fbとの位置関係が一定の位置関係にセットされる。   Next, in step P12, the jig 41 shown in FIG. Specifically, the jig 41 is inserted into the opened sample chamber R. At this time, the inner peripheral surface of the partition wall 8 and the outer peripheral surface of the fitting portion 41b of the jig 41 are fitted. At the same time, both side surfaces G0 of the stepped portion 41c of the jig 41 and the side surfaces G1 of the two soaking blocks 17 facing the sample mounting portion 16a face each other. From this state, the jig 41 is further rotated so that the two position measurement holes 42 provided in the jig 41 and the gas holes 19a and 19b provided in the heat sensitive plate 16 coincide with a predetermined positional relationship. Adjust its position. With this adjustment, the positional relationship between the holes 43 and 43 of the jig 41 and the sample placement areas Fa and Fb of the heat sensitive plate 16 is set to a fixed positional relationship in FIG.

次に、図8の工程P13において、図5の基準物質23を入れた試料容器24dおよび空の試料容器24aを試料載置部16a上に載置する。詳しくは、図3において、治具41に設けた2個の穴43のうちの一方に、基準物質23を収容した試料容器24dを挿入して載置領域Fa,Fbの一方に置く。さらに、空の試料容器24aを他方の穴43へ挿入して載置領域Fa,Fbの他方に置く。穴43は試料容器24a,24dがガタツキなく嵌合する大きさなので、これらの穴43を通して感熱板16の試料載置部16a上に置かれた試料容器24a,24dは、常に、載置領域Fa,Fb内の所定位置に正確に置かれる。   Next, in step P13 of FIG. 8, the sample container 24d containing the reference material 23 of FIG. 5 and the empty sample container 24a are placed on the sample placement unit 16a. Specifically, in FIG. 3, the sample container 24d containing the reference material 23 is inserted into one of the two holes 43 provided in the jig 41 and placed on one of the placement areas Fa and Fb. Further, an empty sample container 24a is inserted into the other hole 43 and placed on the other of the placement areas Fa and Fb. Since the hole 43 is sized so that the sample containers 24a and 24d can be fitted without any backlash, the sample containers 24a and 24d placed on the sample placement part 16a of the heat sensitive plate 16 through these holes 43 are always placed in the placement region Fa. , Fb are accurately placed at predetermined positions.

次に、図8の工程P14において、感熱板16上に試料容器24aおよび試料容器24dを置いたまま治具41を試料室Rから取り外す。すると、図4に示すように、感熱板16の試料載置部16a上にガス穴19aおよび19bを挟んで対向した位置に、基準物質23を収容した試料容器24dと、空の試料容器24aが残る。さらに、図8の工程P15において、図2のように蓋21を試料室Rに被せて試料室Rを密閉し、さらに断熱ケース4を測定部ユニット3に被せて試料を載置する作業を終了する。   Next, in step P14 of FIG. 8, the jig 41 is removed from the sample chamber R while the sample container 24a and the sample container 24d are placed on the heat sensitive plate 16. Then, as shown in FIG. 4, the sample container 24d containing the reference material 23 and the empty sample container 24a are located on the sample mounting portion 16a of the heat sensitive plate 16 on the opposite sides of the gas holes 19a and 19b. Remain. Furthermore, in step P15 of FIG. 8, the lid 21 is put on the sample chamber R to close the sample chamber R as shown in FIG. 2, and the work of placing the sample by putting the heat insulating case 4 on the measuring unit 3 is finished. To do.

次に、図7の工程P2において、上述の熱分析装置の動作による第1回のDSCを実行し、空の試料容器24aに関する熱量の測定を行う。この第1回のDSC終了後、工程P3において、図2に示す断熱ケース4を取外し、さらに蓋21を取り外して試料室Rを開放する。そして、感熱板16上から空の試料容器24aを取外し、空の試料容器24aに対する測定を終了する。   Next, in the process P2 of FIG. 7, the first DSC is performed by the operation of the above-described thermal analyzer, and the amount of heat related to the empty sample container 24a is measured. After the completion of the first DSC, in step P3, the heat insulating case 4 shown in FIG. 2 is removed, the lid 21 is further removed, and the sample chamber R is opened. And the empty sample container 24a is removed from the heat sensitive plate 16, and the measurement with respect to the empty sample container 24a is complete | finished.

続いて、図7の工程P4において、図5に示す比熱容量が既知である物質22bを入れた試料容器24bを試料載置部16aに載置する。この試料載置工程P4は、上記の空の試料容器24aに関する載置工程P1と同じ手順で行う。ただし、工程P4においては既に基準物質23を収容した試料容器24dは所定位置に置かれているので、治具41は図3の穴43,43の一方を試料容器24dに嵌め込みながら、図1の隔壁8に挿入される。   Subsequently, in step P4 of FIG. 7, the sample container 24b containing the substance 22b having a known specific heat capacity shown in FIG. 5 is placed on the sample placement portion 16a. This sample placement process P4 is performed in the same procedure as the placement process P1 related to the empty sample container 24a. However, in the process P4, the sample container 24d that already contains the reference substance 23 is placed at a predetermined position. Therefore, the jig 41 fits one of the holes 43 and 43 in FIG. It is inserted into the partition wall 8.

次に、工程P5において第2回のDSCを実行する。上記第1回のDSCでは、空の試料容器24aに関して測定を行った。第2回のDSCでは、試料容器24bの中に比熱容量が既知である物質22bを収容してその物質22bに関して測定を行う。つまり、熱電対26によって検出される温度は、比熱容量が既知である物質22bおよび基準物質23の温度であり、これらの物質について第1回のDSCと同じ動作が実行される。そして、図7の工程P6において断熱ケース4および蓋21を取り外して試料室Rを開放し、感熱板16上から試料容器24bを取り外して測定を終了する。   Next, in the process P5, the second DSC is executed. In the first DSC, the measurement was performed on the empty sample container 24a. In the second DSC, a substance 22b having a known specific heat capacity is accommodated in the sample container 24b, and measurement is performed on the substance 22b. That is, the temperature detected by the thermocouple 26 is the temperature of the material 22b and the reference material 23 whose specific heat capacities are known, and the same operation as the first DSC is performed for these materials. Then, in step P6 of FIG. 7, the heat insulating case 4 and the lid 21 are removed to open the sample chamber R, the sample container 24b is removed from the heat sensitive plate 16, and the measurement is finished.

次に、工程P7において、工程P1および工程P4と同様にして、比熱を測定したい試料22cを入れた試料容器24cを試料載置部16aに載置する。そして、工程P8において、第3回のDSCを実行する。第3回のDSCでは、試料容器24cの中に比熱を測定したい試料22cを収容してその試料22cに関して測定を行う。つまり、熱電対26によって検出される温度は、比熱を測定したい試料22cおよび基準物質23の温度であり、これらの物質について第1回のDSCおよび第2回のDSCと同じ動作が実行される。その後、上記3回の測定結果に基づいて測定試料22cの比熱を求めて終了する。   Next, in step P7, in the same manner as in steps P1 and P4, the sample container 24c containing the sample 22c whose specific heat is to be measured is placed on the sample placing portion 16a. In step P8, the third DSC is executed. In the third DSC, the sample 22c whose specific heat is to be measured is accommodated in the sample container 24c, and measurement is performed on the sample 22c. That is, the temperature detected by the thermocouple 26 is the temperature of the sample 22c and the reference material 23 whose specific heat is to be measured, and the same operation as the first DSC and the second DSC is performed for these materials. Thereafter, the specific heat of the measurement sample 22c is obtained based on the three measurement results, and the process ends.

本実施形態においては、図1において、治具41を試料室Rに設置する場合に、治具41の嵌合部41bの外周面と試料室Rの内周面、すなわち隔壁8の内周面とが嵌合するので、隔壁8は治具41を試料室Rに設置する際のガイド部材として働く。これにより、治具41は感熱板16に対して所定の位置に、正確に設置できる。また、隔壁8をガイド部材として用いたので、新たにガイド部材を設置する必要がなく、測定部ユニット3の構造を簡単にできる。   In this embodiment, when the jig 41 is installed in the sample chamber R in FIG. 1, the outer peripheral surface of the fitting portion 41 b of the jig 41 and the inner peripheral surface of the sample chamber R, that is, the inner peripheral surface of the partition wall 8. And the partition wall 8 serves as a guide member when the jig 41 is installed in the sample chamber R. Thereby, the jig 41 can be accurately installed at a predetermined position with respect to the heat sensitive plate 16. Further, since the partition wall 8 is used as a guide member, it is not necessary to newly install a guide member, and the structure of the measurement unit 3 can be simplified.

また、本実施形態においては、試料室R内において、感熱板16の試料載置部16から上方に突出した均熱ブロック17に治具41の段差部41aが嵌合する。このとき、治具41の段差部41cの側面G0と均熱ブロック17の試料載置部16a側の面G1とは、それぞれ対向するが当接しなくても良い。つまり、ここでの嵌合には、ガタツキがあっても良い。段差部41aと均熱ブロック17とが嵌合することにより、感熱板16に対する治具41の大体の位置を決めることができる。   Further, in the present embodiment, in the sample chamber R, the step portion 41a of the jig 41 is fitted into the heat equalizing block 17 protruding upward from the sample mounting portion 16 of the heat sensitive plate 16. At this time, the side surface G0 of the stepped portion 41c of the jig 41 and the surface G1 of the soaking block 17 on the side of the sample mounting portion 16a face each other, but do not need to contact each other. In other words, the fitting here may have a backlash. By fitting the step portion 41 a and the heat equalizing block 17, the approximate position of the jig 41 with respect to the heat sensitive plate 16 can be determined.

また、本実施形態においては、段差部41aの底面には2個の穴43と、2個の位置計測用穴42を設けた。前述のように、これらの穴43および位置計測用穴42の位置は、試料載置部16aにおける試料載置領域FaおよびFb(図3参照)、ならびにガス穴19aおよび19bの位置と同じ関係にある。つまり、ガス穴19aおよび19bに2個の位置計測用穴42の位置が合うように、治具41を試料室Rに設置すれば、2個の穴43はそれぞれ載置領域FaおよびFbの上に位置する。従って、図5の測定試料22cを収容した試料容器24cおよび基準物質23を収容した試料容器24dを、図3の穴43,43のそれぞれに挿入すれば、感熱板16に対する所定の位置、すなわち試料載置領域FaおよびFb上に正確に載置できる。その結果、熱分析装置を用いた測定において、測定結果の再現性を高く維持できる。   In the present embodiment, two holes 43 and two position measurement holes 42 are provided on the bottom surface of the stepped portion 41a. As described above, the positions of the holes 43 and the position measurement holes 42 are in the same relationship as the positions of the sample placement areas Fa and Fb (see FIG. 3) and the gas holes 19a and 19b in the sample placement portion 16a. is there. In other words, if the jig 41 is installed in the sample chamber R so that the positions of the two position measurement holes 42 are aligned with the gas holes 19a and 19b, the two holes 43 are located above the placement areas Fa and Fb, respectively. Located in. Therefore, if the sample container 24c containing the measurement sample 22c of FIG. 5 and the sample container 24d containing the reference material 23 are inserted into the holes 43 and 43 of FIG. It can be accurately placed on the placement areas Fa and Fb. As a result, it is possible to maintain high reproducibility of measurement results in measurement using a thermal analyzer.

(その他の実施形態)
以上、好ましい実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はその実施形態に限定されるものでなく、請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々に改変できる。
(Other embodiments)
The present invention has been described with reference to the preferred embodiments. However, the present invention is not limited to the embodiments, and various modifications can be made within the scope of the invention described in the claims.

例えば、以上に説明した実施形態では、熱流束型DSC装置を例示した。しかしながら、本発明は感熱板の上に試料を載せて測定を行う他の熱分析装置、例えば、DTA装置にも適用できる。   For example, in the embodiment described above, the heat flux type DSC apparatus is exemplified. However, the present invention can also be applied to other thermal analysis apparatuses that perform measurement by placing a sample on a heat sensitive plate, for example, a DTA apparatus.

また、上記の実施形態では、DSC装置を用いて比熱測定を行う場合を例示した。しかしながら、本発明は、試料容器を感熱板上の所定位置に正確に置いた状態で測定を行う必要がある他の測定にも適用できる。例えば、同一種類の多数の物質について品質管理部門で品質チェックを行う場合等にも適用できる。もちろん、測定対象の物質が1種類であるような一般的なDSCに対して、治具41を用いた試料容器の載置方法を実施しても良い。   Moreover, in the above-described embodiment, a case where specific heat measurement is performed using a DSC apparatus has been exemplified. However, the present invention can also be applied to other measurements that require measurement in a state where the sample container is accurately placed at a predetermined position on the heat sensitive plate. For example, the present invention can also be applied to a case where a quality control department performs a quality check on many substances of the same type. Of course, the sample container placing method using the jig 41 may be performed on a general DSC in which there is only one kind of substance to be measured.

また、上記の実施形態では、図3の感熱板16上に測定試料を載置するための治具41の穴43を、試料容器24の外径よりもわずかに大きな円形状の穴とした。しかしながら、穴43の形状は、試料容器24を出し入れ可能な大きさであって、しかも、熱分析装置を用いた測定結果の再現性のバラツキが許容範囲に収まる程度に試料容器24よりも大きいものであれば、円形状でなくても良い。例えば、正方形状の穴とすることもできる。   In the above embodiment, the hole 43 of the jig 41 for placing the measurement sample on the heat sensitive plate 16 of FIG. 3 is a circular hole slightly larger than the outer diameter of the sample container 24. However, the shape of the hole 43 is large enough to allow the sample container 24 to be taken in and out, and is larger than the sample container 24 to such an extent that variations in the reproducibility of the measurement results using the thermal analyzer fall within an allowable range. If so, it does not have to be circular. For example, it can be a square hole.

また、上記の実施形態において、図3の感熱板16上に測定試料を載置するための治具41の穴43は、治具41の段差部41cの底壁に2個設けた。しかしながら、穴43は1個だけ設ける場合もある。この場合、穴43は、段差部41cの底壁における長手方向の端部に限られず、試料を載置する位置に合わせて適所に設けられる。   Further, in the above embodiment, two holes 43 of the jig 41 for placing the measurement sample on the heat sensitive plate 16 of FIG. 3 are provided in the bottom wall of the step portion 41 c of the jig 41. However, only one hole 43 may be provided. In this case, the hole 43 is not limited to the end portion in the longitudinal direction of the bottom wall of the step portion 41c, and is provided at an appropriate position according to the position where the sample is placed.

本発明は、感熱板の上に試料を載せて測定を行う熱分析装置、例えばDSC装置において、試料を収容した試料容器を常に感熱板上の一定の位置に載せる必要がある場合に好適に用いられる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is suitably used in a thermal analyzer that performs measurement by placing a sample on a heat sensitive plate, for example, a DSC device, when it is necessary to always place a sample container containing the sample at a certain position on the heat sensitive plate. It is done.

本発明に係る熱分析装置の主要部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the principal part of the thermal analyzer which concerns on this invention. 本発明に係る熱分析装置の一実施形態の一部であるDSC装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the DSC apparatus which is a part of one Embodiment of the thermal analyzer which concerns on this invention. 本発明に係る熱分析装置の一実施形態の他の一部である治具を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the jig | tool which is another part of one Embodiment of the thermal analyzer which concerns on this invention. 図2の熱分析装置の要部、特に測定部ユニットを示す平面図である。It is a top view which shows the principal part of the thermal analyzer of FIG. 2, especially a measurement part unit. 図2の熱分析装置の電気制御系をブロック的に示す図である。FIG. 3 is a block diagram showing an electrical control system of the thermal analysis apparatus of FIG. 2. 図3の治具を示す図であり、(a)はその平面図を示し、(b)は(a)のA−A線に従った断面図を示している。It is a figure which shows the jig | tool of FIG. 3, (a) shows the top view, (b) has shown sectional drawing according to the AA line of (a). 本発明に係る熱分析方法の一実施形態を示す工程図である。It is process drawing which shows one Embodiment of the thermal-analysis method based on this invention. 図7の主要工程の内容の一例を示す工程図である。It is process drawing which shows an example of the content of the main processes of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1.筐体テーブル、 2.ベースブロック、 3.測定部ユニット、
4.断熱ケース、 7.ヒータ線、 8.隔壁(ガイド部材)、 8a.隔壁の底壁
13.止めねじ、 15.台、 16.感熱板、 16a.試料載置部、
16b.固定部、 17.均熱ブロック、 18.貫通穴、 19a,19b.ガス穴、 20.貫通穴、 21.蓋、 22.測定試料、 23.基準物質、 24.試料容器、 25.碍子管、 26.熱電対束、 28.熱電対線、 31.映像表示装置、
35.給電線、 37.給電回路、 38、ガス管、 39.ガス導入端子、
40.DSC装置(熱分析装置)、41.治具(熱分析装置)、 41a.フランジ、 41b.嵌合部、 41c.段差部、 42.位置計測用穴、 43.穴、
R.試料室、 G0.段差部の側面、 G1.均熱ブロックの側面

1. 1. Housing table, 2. base block; Measuring unit,
4). 6. heat insulation case; 7. Heater wire Partition wall (guide member), 8a. 10. Bottom wall of the partition wall Set screw, 15. Stand, 16. Heat sensitive plate, 16a. Sample mounting section,
16b. Fixing part, 17. Soaking block, 18. Through holes, 19a, 19b. Gas hole, 20. Through hole, 21. Lid, 22. Measurement sample, 23. Reference material, 24. Sample container, 25. Isogo tube, 26. Thermocouple bundle, 28. Thermocouple wires, 31. Video display device,
35. Feeding line, 37. Feeding circuit, 38, gas pipe, 39. Gas introduction terminal,
40. DSC apparatus (thermal analysis apparatus), 41. Jig (thermal analysis device), 41a. Flange, 41b. Fitting part, 41c. Step part, 42. Position measurement hole, 43. hole,
R. Sample chamber, G0. Side surface of step, G1. Soaking block side

Claims (6)

試料容器を載置する感熱板と、
前記試料容器を挿入可能であって且つ前記試料容器を位置決め可能な穴を備えた治具と、
該治具を前記感熱板に対する所定位置で着脱可能に支持するガイド部材と
を有することを特徴とする熱分析装置。
A thermal plate on which a sample container is placed;
A jig provided with a hole into which the sample container can be inserted and the sample container can be positioned;
A thermal analysis apparatus comprising: a guide member that removably supports the jig at a predetermined position with respect to the heat sensitive plate.
請求項1記載の熱分析装置において、前記感熱板が配設される試料室を形成する隔壁をさらに有し、前記ガイド部材はこの隔壁であることを特徴とする熱分析装置。   2. The thermal analyzer according to claim 1, further comprising a partition wall forming a sample chamber in which the heat sensitive plate is disposed, and the guide member is the partition wall. 請求項1または請求項2記載の熱分析装置において、前記治具は前記ガイド部材の内周面に嵌合する外周面を有することを特徴とする熱分析装置。   3. The thermal analysis apparatus according to claim 1, wherein the jig has an outer peripheral surface that is fitted to an inner peripheral surface of the guide member. 請求項1から請求項3のいずれか1つに記載の熱分析装置において、前記感熱板はガスを通すためのガス穴をさらに有し、前記治具は前記ガス穴に対する位置を計測するための位置計測用穴を有することを特徴とする熱分析装置。   4. The thermal analysis apparatus according to claim 1, wherein the thermal plate further includes a gas hole for allowing a gas to pass therethrough, and the jig is used for measuring a position with respect to the gas hole. 5. A thermal analyzer having a position measurement hole. 請求項1から請求項4のいずれか1つに記載の熱分析装置において、前記感熱板の試料容器載置面の上方へ突出する均熱ブロックをさらに有し、前記治具は、前記感熱板から突出する部分の前記均熱ブロックに嵌合する段差部を有することを特徴とする熱分析装置。   5. The thermal analysis apparatus according to claim 1, further comprising a soaking block that protrudes above a sample container mounting surface of the thermal plate, wherein the jig includes the thermal plate. A thermal analyzer having a stepped portion that fits into the soaking block at a portion protruding from the heat sink. 試料を収容した試料容器を感熱板上に置いた状態で測定を行う熱分析方法において、
前記試料容器を挿入可能であって且つ前記試料容器を位置決め可能な穴を備えた治具を感熱板に対する所定位置に置き、
前記試料容器を前記穴を通して前記感熱板上に置き、
前記試料容器を前記感熱板上に置いたまま前記治具を前記感熱板から取り除く
ことを特徴とする熱分析方法。

In the thermal analysis method for measuring in a state where the sample container containing the sample is placed on the heat sensitive plate,
Place a jig with a hole into which the sample container can be inserted and the sample container can be positioned at a predetermined position with respect to the heat sensitive plate,
Place the sample container on the heat sensitive plate through the hole,
A thermal analysis method, wherein the jig is removed from the heat sensitive plate while the sample container is placed on the heat sensitive plate.

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