Industrielle Vakuumlecksuche mit intelligenten Gas‐Leckdetektoren: nicht nur ein Massenspektrometer. Industrial Vacuum Leak Detection with Intelligent Gas Leak Detectors: not only a Mass Spectrometer

Moderne Leckdetektoren, die Prüfgase, insbesondere Helium, zur Prüfung von Komponenten und Anlagen benutzen, müssen sich immer mehr an den Bedürfnissen industrieller Anwendungen orientieren. Mit einem ganz wichtigen ersten Schritt, der schon 20 Jahre zurückliegt, konnten die Heliumleckdetektoren vom flüssigen Stickstoff in der Kühlfalle loskommen, als das Gegenstromverfahren eingeführt wurde. Dies und der Ersatz von Handventilen durch mikroprozessorgesteuerte elektromagnetische Ventile ermöglichte die Bedienung durch relativ wenig ausgebildete Personen in industriellen Prozessen. In den folgenden Jahren konzentrierten sich die Anstrengungen auf die Verbesserung der Nachweisgrenze und der Heliumansprechzeit des neuen Verfahrens. Die Herausforderung durch Einführung von trockenen Pumpsystemen (von der Halbleiterindustrie gefordert) musste dabei gleichzeitig gemeistert werden. Mit den neuesten Geräten – und damit beschäftigt sich dieser Artikel hauptsächlich – wird der Betrieb unter industriellen Bedingungen jetzt optimiert, wobei man sich nun auch auf die Untergrundbehandlung konzentriert, was für schnelles Abpumpen von großen Behältern (bis zu 100l Volumen) und eindeutiges Erkennen von Lecks unter Verseuchungsbedingungen unabdingbar ist. Innerhalb weniger Minuten in den Leckratenbereich unter 1x10 ‐9 mbarl/s beim Abpumpen eines 100 l Behälters zu gelangen, das ist eine der Spezifikationen, die erreicht werden müssen. Einige 1000 ppm Heliumuntergrund in der Umgebung oder verseuchte Elastomerdichtungen dürfen keine langen Wartezeiten ohne Wertschöpfung erzeugen. Es ist nicht überraschend, dass neben neuen Pumpentechnologien die Software ein immer wichtigerer Teil moderner Leckdetektoren ist. Es gibt inzwischen Möglichkeiten, mit Signalinstabilitäten umzugehen, um die Leckratennachweisgrenze zu verbessern, es ist möglich, den Effekt der Wasserdampfdesorption auf die Pumpzeit bei großvolumigen Behältern ohne flüssigen Stickstoff zu reduzieren, es gibt immer neue Wege, “ZERO”‐Funktionen und Kompensationen für Nichtlinearitäten bei hohen Drücken einzusetzen. Diese Entwicklungen werden erläutert und anhand einiger Beispiele von kürzlich in den Markt eingeführten Leckdetektoren verdeutlicht.