Die Permeation von Gasen

Unter Permeation versteht man das Durchdringen von Gasen durch einen fehlerfreien, festen Stoff.

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ine Beschreibung der Gesetzmäßigkeiten der Permeation finden Sie in meinem Seminar: "Seminar über Dichtheitsmessungen und Lecksuchmethoden".

siehe unter Produkte

Auch unter Wikipedia steht einiges über die Permeation von Gasen

Die Massenspektrometer-Helium Lecksuchgeräte sind noch immer das Nonplusultra in der Leck- suchtechnik, wenn es um höchste Empfindlichkeit, großen Messbereich (10 Dekaden und mehr), Vielfalt der Anwendungen, usw. geht. Aber sie benötigen ein Vakuumsystem mit mechanischer Vorvakuum- und Hochvakuumpumpe. Damit benötigen sie einen Netzanschluß. Ein Batteriebetrieb ist nicht möglich. Die Nachfrage nach solchen batterieberiebenen  Helium-Lecksuchgeräten hat Entwicklungen hervorgerufen, die den Heliumnachweis mit Hilfe der Permeation dieses Gases durch Quarz-Material ausnutzen.

Die Frma Aglient Technologies (vormalsVarian) hat 1991 das erste batteriebetriebene, tragbare Schnüffel-Helium-Lecksuchgerät herausgebracht, das Helium mit Hilfe der Permeation von anderen Gasen trennte und hat Patente auf dieses Verfahren. Das Gerät hieß "Helitest", gefolgt von der Weiterentwicklung "PHD-4".

Hier folgt ein Funktionsschaubild des Heli-Test

Mit der Sampling-Pumpe wird über die Schnüffelsonde (Probe) Gas angesaugt und an der erhitzten Quarz-Kapillare vorbeigeblasen. Ist bei dem angesaugten Gas Helium anteilig dabei, gelangt dieses schnell durch Permeation in das Innere der Kapillare. Andere Gase permeieren nicht durch die Quarz-Kapillare. Dort herrscht ein Vakuum von ca. 10   mbar. Durch das eingedrungene Helium ändert sich der Pumpenstrom in der Mini-Ionengetterpumpe. Der Mikroprozessor rechnet das in Leckrate um, die am Display angezeigt wird.

Die Fa.Inficon folgte mit der Entwickling von Helium-Lecksuchgeräten nach dem Permeationsprinzip und brachte 2006 das Gerät Protec 3000 auf den Markt. Genau so wie das später angebotene T-Guard Helium-Schnüffelgerät arbeiten diese Geräte nach der Wise- Technologie

Der Wise Technology    Sensor besteht aus einem evakuierten Glasgehäuse, welches an einer Seite von einem Siliziumwafer mit integrierter Siliziumdioxid-Membran verschlossen wird. Diese Membran ist nur 7 µm dick und wird im Betrieb auf über 200 °C erhitzt. Siliziumdioxid ist Helium-permeabel, d.h. Helium kann Siliziumdioxid durchqueren. (Dieser Effekt wird auch bei Helium-Permeations-Referenzleck ausgenutzt.) Durch unterschiedliche Helium-Partialdrücke auf beiden Seiten der Membran gelangt Helium in die evakuierte Glaszelle. Durch die dünne Membran und die hohe Temperatur geschieht dies besonders schnell. In der Glaszelle werden die Heliumatome durch eine Penningentladung nachgewiesen. Bei diesem Nachweis wird das Helium durch eine hohe Beschleunigungsspannung tief in die Kathode eingeschossen und dadurch der Absolutdruck im Glasgehäuse wieder gesenkt. In diesem Sinne wird das Helium also von einer Ionen- Getter-Pumpe nachgewiesen, nachdem es durch eine Siliziumdioxid-Membran aus der Luft „gefiltert“ wurde. Die Auflösung des Wise Technology    Sensors liegt bei einem Helium- Partialdruck von ca. 10   mbar

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Links zu den Firmen Aglient Technologies und Inficon finden Sie auf der Seite: "Links zu anderen Lecksuchadressen", wo Sie sich weitere Informationen über diese Geräte verschaffen können.:

Protec 3000

T-Guard