PhoeniXL Gebrauchsanleitung - DPS-Vakuum

Pos. Beschreibung
1 MS: Massenspektrometer, Heliumsensor (180° magnetisches
Sektorfeld-Massenspektrometer)
2 Turbomolekularpumpe (TMP, dient zur Erzeugung des für das MS
benötigten Hochvakuums)
3 Pirani Messsystem für Vorvakuumdruck P2
4 Vorvakuumpumpe (dient zur Erzeugung des Vorvakuumdruckes für
die TMP und pumpt zudem die Prüflinge ab)
5 Einlassflansch
6 Pirani Messsystem für Eingangsdruck P1
V1 … V7: Magnetventile zur Steuerung der Gasflüsse
Das Massenspektrometer (MS) besteht aus Ionenquelle, einer Kathode,
magnetischer Trenneinheit und Ionenfänger.
Die in das Massenspektrometer gelangenden Gasmoleküle werden von
der Ionenquelle ionisiert. Diese positiv geladenen Teilchen werden auf
einer Kreisbahn in das Magnetfeld hinein beschleunigt. Der Radius dieser
Kreisbahn hängt vom Verhältnis zwischen Masse und elektrischer Ladung
der Ionen ab. Bei Einstellung auf Masse 4 (Default) sind nur Heliumionen in
der Lage, diesen Filter zu passieren, um so den Ionenfänger zu erreichen,
wo der Fluss der Ionen als elektrischer Strom erfasst wird. Bei Einstellungen
auf eine andere Masse (z.B. Masse 2) sind nur die entsprechenden
Ionen in der Lage, den Filter zu passieren.
Zum Betrieb des Massenspektrometers ist ein Vakuumdruck im Bereich
von 1·10-4 mbar oder weniger erforderlich. Dieser Druck wird von der Turbomolekularpumpe
erzeugt, die wiederum von einer Drehschieberpumpe
oder trockenen Vorvakuumpumpe unterstützt wird.
Neben der Funktion des Pumpsystems zur Erzeugung und Beibehaltung
des Druckes im Massenspektrometer, dient das Pumpsystem zur Evakuierung
der Prüflinge. Es wird zu jeder Zeit sichergestellt, dass der Druck im
Massenspektrometer niedrig genug ist. Die Ventile V1, V2a, V2b, V4a
steuern den Gasfluss während der Messung. Ventile V3 und V5 werden
zur Belüftung des Systems und der Turbopumpe eingesetzt, Ventil V6
steuert den Gasballast der Vorvakuumpumpe. Ventil V7 öffnet und schließt
das interne Testleck während des Kalibriervorgangs.
Wenn der Druck im Prüfling geringer als der Umgebungsdruck ist, kann im
Falle eines Lecks im Prüfling Helium oder Wasserstoff (Formiergas), mit
dem der Prüfling angesprüht wird, in diesen eindringen. Sobald es die
Druckbedingungen erlauben, öffnet sich eines der Ventile in Richtung der
TMP (siehe Kapitel 4.1.3). Dann kann Helium entgegen der Pumprichtung
der TMP (also im Gegenstrom) in das Massenspektrometer gelangen.
Funktionsweise
GA10218_0201 - 3/2005 ⏐ 33