DE102014202596A1 - Method and device for leak testing a closed container - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Dichtigkeitsprüfung eines abgeschlossenen Behälters (20), der ein erstes inneres abgeschlossenes Volumen (21) aufweist, das mit einer ersten gasförmigen Substanz mit einem ersten Druck (p1) gefüllt ist. Dabei wird in einem den Behälter (20) umgebenden zweiten Volumen (81) ein zweiter Druck (p2), der größer als der erste Druck (p1) ist, erzeugt. Zur Erzeugung des zweiten Druckes (p2) in dem den Behälter (20) umgebenden zweiten Volumen (81) wird eine zweite gasförmige Substanz, die ein Raman-Spektralband aufweist, das in einem anderen Wellenlängenbereich als die Raman-Spektralbanden der ersten gasförmigen Substanz liegt, eingefüllt. Nach Ablaufen einer vorbestimmten Zeit wird die Konzentration der sich in dem ersten Volumen (21) des Behälters (20) befindlichen Moleküle der zweiten gasförmigen Substanz mittels Raman-Spektroskopie gemessen. The present invention relates to a leakproofing method of a sealed container (20) having a first inner sealed volume (21) filled with a first gaseous substance having a first pressure (p1). In this case, a second pressure (p2), which is greater than the first pressure (p1), is generated in a second volume (81) surrounding the container (20). To generate the second pressure (p2) in the second volume (81) surrounding the container (20), a second gaseous substance which has a Raman spectral band lying in a different wavelength range than the Raman spectral bands of the first gaseous substance, filled. After lapse of a predetermined time, the concentration of the second gaseous substance molecules in the first volume (21) of the container (20) is measured by Raman spectroscopy.

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Description

Stand der TechnikState of the art

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Dichtigkeitsprüfung eines abgeschlossenen Behälters, der ein inneres abgeschlossenes Volumen aufweist, das mit einer ersten gasförmigen Substanz mit einem vorbestimmten Druck gefüllt ist.The present invention relates to a method and apparatus for leak testing a sealed container having an internal closed volume filled with a first gaseous substance at a predetermined pressure.

Insbesondere im Bereich der Nahrungsmittelindustrie und der Pharmaindustrie soll sichergestellt werden, dass Behälter bakteriendicht sind. Wünschenswert ist es ferner, dass solche Behälter auch virendicht sind. Bakterien haben einen Durchmesser von etwa 0,5 µm, Viren von etwa 10 nm. In einen bakteriendichten beziehungsweise virendichten Behälter dürfen keine Bakterien beziehungsweise Viren eintreten. Ein bakteriendichter Behälter darf keine Löcher aufweisen, die einen Durchmesser von etwa 1 µm haben. Das bedeutet, dass für einen solchen bakteriendichten Behälter gasförmige Leckraten im Bereich von 1·10–5 Pa·m3/s sicher erkannt werden müssen. Insbesondere im Bereich der Pharma- beziehungsweise der Nahrungsmittelindustrie werden oft zur Dichtigkeitsprüfung von abgeschlossenen Behältern beziehungsweise Verpackungen nicht zerstörende Verfahren angewandt.In particular, in the field of food industry and the pharmaceutical industry to ensure that containers are bacteria-proof. It is further desirable that such containers are also virus-proof. Bacteria have a diameter of about 0.5 microns, viruses of about 10 nm. In a bacteria-proof or virus-tight container no bacteria or viruses may occur. A bacteria-proof container must not have any holes that are about 1 μm in diameter. This means that gaseous leak rates in the range of 1 × 10 -5 Pa · m 3 / s must be reliably detected for such a bacteria-proof container. In particular, in the field of pharmaceutical or food industry non-destructive methods are often used for leak testing of sealed containers or packaging.

Ein solches nicht zerstörendes Verfahren zur Dichtigkeitsprüfung eines abgeschlossenen Behälters ist beispielsweise aus der EP 1 021 697 B1 bekannt. Bei diesem Verfahren, wird ein abgeschlossener Behälter, der mindestens eine Flüssigkeit umfasst, in eine Prüfkammer eingeführt, in der ein Druck erzeugt wird, der kleiner als der in dem Behälter herrschende Druck ist. Dabei ist der in der Prüfkammer herrschende Druck kleiner als der oder gleich dem Dampfruck der mindestens einen Flüssigkeit. Bei diesem Verfahren basiert eine Dichtigkeits- beziehungsweise Leckageprüfung auf einer Leckrate der aus dem abgeschlossenen Behälter austretenden Gas- und/oder Dampfmoleküle.Such a non-destructive method for leak testing a sealed container is for example from EP 1 021 697 B1 known. In this method, a sealed container comprising at least one liquid is introduced into a test chamber in which a pressure is created which is less than the pressure prevailing in the container. In this case, the pressure prevailing in the test chamber is less than or equal to the vapor pressure of the at least one liquid. In this method, a leaktightness or leakage test is based on a leakage rate of the gas and / or vapor molecules emerging from the closed container.

Aus dem Dokument DE 10 2009 026 744 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Dichtigkeitsprüfung eines Bauteils mit einem inneren abgeschlossenen Volumen bekannt. Dabei wird einen Druckunterschied zwischen dem abgeschlossenen Volumen und einem das Bauteil umgebenden Volumen erzeugt. Ferner wird nach einer vorbestimmten Zeit eine Molekülanzahl mittels einer Raman-Spektroskopie in dem Volumen, in welchem der geringere Druck geherrscht hat, gemessen und die gemessene Molekülanzahl mit der vor dem Ablauf der vorbestimmten Zeit bestimmten Molekülzahl verglichen. Somit muss bei diesem Verfahren vor und nach Ablauf der vorbestimmten Zeit gemessen werden.From the document DE 10 2009 026 744 A1 For example, a method and apparatus for leak testing a component having an internal sealed volume is known. In this case, a pressure difference between the closed volume and a volume surrounding the component is generated. Further, after a predetermined time, a number of molecules is measured by Raman spectroscopy in the volume in which the lower pressure has prevailed, and the measured number of molecules is compared with the number of molecules determined before the lapse of the predetermined time. Thus, in this method must be measured before and after expiration of the predetermined time.

Neben nicht zerstörenden, serienüberwachenden Verfahren sind ferner zerstörende Verfahren bekannt, bei denen der Behälter geöffnet wird und das enthaltene Gas im Labor analysiert wird. Hier sind jedoch nur stichprobenartige Untersuchungen möglich. In addition to non-destructive, serial monitoring methods, destructive methods are also known in which the container is opened and the gas contained is analyzed in the laboratory. Here, however, only random examinations are possible.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Dichtigkeitsprüfung eines abgeschlossenen Behälters mit den Merkmalen des Anspruchs 1 beziehungsweise die Vorrichtung zur Dichtigkeitsprüfung mit den Merkmalen des Anspruchs 10 weisen gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil auf, dass hierbei eine Leckage eines abgeschlossenen Behälters mit einem Inneren mit einer ersten Substanz gefüllten ersten Volumen in vereinfachter Weise mittels einer einzelnen Konzentrationsmessung der in das erste Volumen des abgeschlossenen Behälters eingetretenen Moleküle einer zweiten gasförmigen Substanz, die andere physikalische Eigenschaften als die erste Substanz hat, bestimmt wird. Hierzu wird in einem den Behälter umgebenden zweiten Volumen durch Einfüllen der zweiten Substanz ein zweiter Druck erzeugt, der größer als der erste Druck der in dem ersten Volumen des Behälters vorhandenen ersten Substanz ist. Die zweite Substanz bewirkt eine Veränderung, beispielsweise eine Erhöhung, der Raman-Spektralbande der ersten gasförmigen Substanz oder weist ein Raman-Spektralband auf, das in einem anderen Wellenlängenbereich als die Raman-Spektralbanden der ersten gasförmigen Substanz liegt oder durch mathematische Methoden geeignet von den Raman-Spektralbanden der ersten gasförmigen Substanz trennbar und dadurch unterscheidbar ist. Ferner wird nach Ablaufen einer vorbestimmten Zeit die Konzentration der sich in dem ersten Volumen des Behälters befindlichen Moleküle der zweiten gasförmigen Substanz mittels einer Raman-Spektroskopie gemessen. Dadurch wird ferner erreicht, dass eine Kontamination des zweiten Volumens durch solche aus einem abgeschlossenen Behälter mit Leckage austretenden Moleküle der ersten Substanz vermieden wird. Somit kann auf einfache und sichere Weise zerstörungsfrei ein Behälterleck ohne Kontamination der Umgebung in einem Schritt erfasst werden.The inventive method for leak testing a sealed container with the features of claim 1 and the device for leak testing with the features of claim 10 have over the prior art has the advantage that in this case a leak of a sealed container filled with an interior with a first substance first volume is determined in a simplified manner by means of a single concentration measurement of the molecules of a second gaseous substance which has entered the first volume of the closed container and has different physical properties than the first substance. For this purpose, a second pressure, which is greater than the first pressure of the first substance present in the first volume of the container, is generated in a second volume surrounding the container by filling in the second substance. The second substance causes a change, for example an increase, of the Raman spectral band of the first gaseous substance or has a Raman spectral band lying in a different wavelength range than the Raman spectral bands of the first gaseous substance or suitable by Raman mathematical methods Spectral bands of the first gaseous substance separable and thus distinguishable. Further, after lapse of a predetermined time, the concentration of the second gaseous substance molecules in the first volume of the container is measured by Raman spectroscopy. As a result, it is further achieved that contamination of the second volume by molecules of the first substance emerging from a closed container with leakage is avoided. Thus, a container leak without contamination of the environment can be detected in one step in a simple and secure manner nondestructive.

Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.The dependent claims show preferred developments of the invention.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Raman-Spektroskopie an dem in das zweite Volumen eingeführten Behälter durchgeführt. Somit können Druckerzeugung und Spektraluntersuchung ohne Bewegung des Behälters an einem Ort durchgeführt werden. Erfindungsgemäß kann ein zu prüfender Behälter in eine Druckkammer eingeführt werden, in der durch Einfüllen der zweiten Substanz der zweite Druck erzeugt wird. Hier entspricht das zweite Volumen dem Volumen der Druckkammer. Nach dem Ablaufen der vorbestimmten Zeit, die lang genug ist, dass genügend Moleküle der zweiten Substanz in dem ersten Volumen des Behälters eintreten können, wird dann die Raman-Spektroskopie zur Konzentrationsmessung der Moleküle der zweiten gasförmigen Substanz in dem ersten Volumen des Behälters durchgeführt. Während der Durchführung der Raman-Spektroskopie bleibt dann der zu prüfende Behälter in der Druckkammer. Sehr vorteilhaft ist, dass mittels einer erfindungsgemäßen Dichtigkeitsprüfung bevorzugt auch das Vorliegen von Leckagen, die in einem Größenordnungsbereich von Bakterien beziehungsweise Viren liegen, mittels einer Raman-Spektroskopie, das heißt, mittels eines optischen Verfahrens, leicht nachgewiesen werden können. Bei der erfindungsgemäßen Dichtigkeitsprüfung wird eine Raman-Spektroskopie, das heißt, ein optisches Verfahren eingesetzt, das zerstörungsfrei und kontaktlos durchführbar ist und dadurch die nötige Sterilität des Inhaltes eines zu prüfenden Behälters nicht beeinflusst.According to a preferred embodiment of the invention, Raman spectroscopy is performed on the container introduced into the second volume. Thus, pressure generation and spectral analysis can be performed without moving the container in one location. According to the invention, a container to be tested can be introduced into a pressure chamber in which by filling the second substance of the second pressure is generated. Here, the second volume corresponds to the volume of the pressure chamber. After the lapse of the predetermined time, which is long enough for enough molecules of the second substance to enter the first volume of the container, Raman spectroscopy is then performed to measure the concentration of the molecules of the second gaseous substance in the first volume of the container. During the performance of Raman spectroscopy then remains to be tested container in the pressure chamber. It is very advantageous that by means of a leakage test according to the invention preferably also the presence of leaks, which are in the range of order of bacteria or viruses, by means of a Raman spectroscopy, that is, by means of an optical method, can be easily detected. In the leakage test according to the invention, a Raman spectroscopy, that is, an optical method is used which is non-destructive and contactless feasible and thereby does not affect the necessary sterility of the contents of a container to be tested.

Bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist das Vorhandensein einer weiteren Prüfzelle zum Durchführen der Raman-Spektroskopie nicht notwendig. Vorteilhaft dabei ist es auch, dass in einer solchen Druckkammer sowohl eine auf einer Raman-Spektroskopie basierten Dichtigkeitsprüfung eines Behälters, in dessen ersten Volumen Atmosphärendruck herrscht, sehr genau durchführbar ist, als auch eine auf einer Raman-Spektroskopie basierten Dichtigkeitsprüfung eines Behälters, in dessen ersten Volumen Vakuum vorhanden ist oder ein erster Druck herrscht, der kleiner als der Atmosphärendruck ist, sehr genau durchführbar ist. Sehr vorteilhaft ist es auch, dass zum Durchführen der Raman-Spektroskopie der zu prüfende Behälter nicht aus der Druckkammer herausgeführt werden muss. Dabei wird vermieden, dass die Moleküle der zweiten gasförmigen Substanz aus dem zu prüfenden Behälter austreten, nachdem der zu prüfende Behälter aus der Druckkammer heraus geführt wird, um später in eine Prüfzelle zum Durchführen der Raman-Spektroskopie eingeführt zu werden. Beispielsweise kann die Druckkammer vor dem Durchführen der Raman-Spektroskopie evakuiert werden, sodass in der Druckkammer Vakuum oder der erste Druck, insbesondere derjenige erste Druck, der kleiner als der Atmosphärendruck ist, eingestellt wird.In this embodiment of the invention, the presence of another test cell for performing Raman spectroscopy is not necessary. It is also advantageous that in such a pressure chamber both based on a Raman spectroscopy leak test of a container, in the first volume of which atmospheric pressure prevails, is very accurate feasible, as well as based on a Raman spectroscopy leak test of a container in whose first volume vacuum is present or a first pressure prevails that is less than the atmospheric pressure, is very accurate feasible. It is also very advantageous that for carrying out the Raman spectroscopy the container to be tested does not have to be led out of the pressure chamber. In this case, it is avoided that the molecules of the second gaseous substance escape from the container to be tested, after the container to be tested is led out of the pressure chamber, to be introduced later into a test cell for performing the Raman spectroscopy. For example, the pressure chamber may be evacuated prior to performing the Raman spectroscopy, so that in the pressure chamber vacuum or the first pressure, in particular that first pressure which is less than the atmospheric pressure is adjusted.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird alternativ die Raman-Spektroskopie an dem aus dem zweiten Volumen heraus geführten Behälter durchgeführt, wodurch eine einfache Prozessführung ermöglicht wird. Erfindungsgemäß kann ein zu prüfender Behälter in eine Druckkammer eingeführt werden, in der durch Einfüllen der zweiten Substanz der zweite Druck erzeugt wird. Auch hier entspricht das zweite Volumen dem Volumen der Druckkammer. Nach dem Ablaufen der vorbestimmten Zeit, die lang genug ist, dass bei einem Leck genügend Moleküle der zweiten Substanz in das erste Volumen des Behälters eintreten können, wird der Behälter in eine separate Prüfzelle eingeführt, in der eine Raman-Spektroskopie zur Konzentrationsmessung der Moleküle der zweiten gasförmigen Substanz durchgeführt wird. Während der Durchführung der Raman-Spektroskopie bleibt hier der zu prüfende Behälter in der Prüfzelle. In dem ersten Volumen des zu prüfenden Behälters kann Atmosphärendruck herrschen. In dem ersten Volumen des zu prüfenden Behälters kann auch Vakuum vorhanden sein oder ein erster Druck herrschen, der kleiner als der Atmosphärendruck ist. Beispielsweise kann die Prüfzelle mit dem eingeführten Behälter nach dem Ablaufen der vorbestimmten Zeit und vor dem Durchführen der Raman-Spektroskopie evakuiert werden, sodass in der Prüfzelle Vakuum oder der erste Druck, insbesondere derjenige erste Druck, der kleiner als der Atmosphärendruck ist, eingestellt wird. Beispielsweise kann in der Prüfzelle Atmosphärendruck vorhanden sein. Es ist sehr vorteilhaft, dass wenn in dem ersten Volumen des zu prüfenden Behälters Atmosphärendruck herrscht, auch in der Prüfzelle Atmosphärendruck herrscht. In diesem Fall können während der Durchführung der Raman-Spektroskopie keine Moleküle der zweiten Substanz aus dem zu prüfenden Behälter austreten.According to a further preferred embodiment of the invention, the Raman spectroscopy is alternatively carried out on the guided out of the second volume container, whereby a simple process control is made possible. According to the invention, a container to be tested can be introduced into a pressure chamber in which the second pressure is generated by filling in the second substance. Again, the second volume corresponds to the volume of the pressure chamber. After the lapse of the predetermined time, which is long enough for enough molecules of the second substance to enter the first volume of the container in the event of a leak, the container is introduced into a separate test cell in which Raman spectroscopy is used to measure the concentration of the molecules second gaseous substance is performed. During the performance of Raman spectroscopy, the container to be tested remains in the test cell. In the first volume of the container to be tested atmospheric pressure can prevail. In the first volume of the container to be tested may also be present vacuum or a first pressure which is less than the atmospheric pressure. For example, the test cell can be evacuated with the inserted container after the lapse of the predetermined time and before performing the Raman spectroscopy, so that in the test cell vacuum or the first pressure, in particular that first pressure, which is less than the atmospheric pressure is adjusted. For example, atmospheric pressure may be present in the test cell. It is very advantageous that when there is atmospheric pressure in the first volume of the container to be tested, atmospheric pressure also prevails in the test cell. In this case, during the performance of Raman spectroscopy, no molecules of the second substance can escape from the container to be tested.

Vorzugsweise ist das erste Volumen des zu prüfenden Behälters mit Luft gefüllt und der zu prüfenden Behälter wird in dem zweiten Volumen mit Stickstoff als Prüfgas bedrückt. Die beim Vorliegen eines Leckes in den zu prüfenden Behälter eintretenden Stickstoffmoleküle bewirken, dass die nach dem Bedrücken des zu prüfenden Behälters detektierbaren Raman-Spektralbande verändert, insbesondere erhöht, gegenüber der Raman-Spektralbanden der Luft sind, die vor dem Bedrücken des zu prüfenden Behälters detektierbar waren. Auch bewirken die in den zu prüfenden Behälter eintretenden Moleküle eine Konzentrationsänderung der sich in dem zu prüfenden Behälter befindlichen Stickstoffmoleküle. Diese Konzentrationsänderung wird dann mittels Raman-Spektroskopie gemessen. Da die Konzentration von Stickstoff in Luft bekannt ist, muss zur Messung der genannten Konzentrationsänderung die Konzentration der sich in dem zu prüfenden Behälter vor dem Bedrücken dieses mit Prüfgas befindlichen Stickstoffmoleküle nicht gesondert gemessen werden. Preferably, the first volume of the container to be tested is filled with air and the container to be tested is depressed in the second volume with nitrogen as a test gas. The entering in the presence of a leak in the container to be tested nitrogen molecules cause the detectable after pressing the container to be tested Raman spectral band changed, in particular increased, compared to the Raman spectral bands of air, which are detectable before the container to be tested were. The molecules entering the container to be tested also cause a change in the concentration of the nitrogen molecules in the container to be tested. This change in concentration is then measured by Raman spectroscopy. Since the concentration of nitrogen in air is known, in order to measure said concentration change, the concentration of the nitrogen molecules in the container to be tested prior to the exposure of this test gas to the nitrogen need not be measured separately.

Insbesondere wenn in dem zu prüfenden Behälter Atmosphärendruck herrscht, können in der Druckkammer vorzugsweise gleichzeitig mehrere zu prüfenden Behälter dem zweiten Druck ausgesetzt werden und dann einzeln in die Prüfzelle zum Durchführen der Raman-Spektroskopie eingeführt werden. Vorzugsweise ist die vorbestimmte Zeit, in der ein zu prüfender Behälter dem zweiten Druck ausgesetzt werden muss, wesentlich länger als die zum Durchführen der Raman-Spektroskopie notwendige Zeit. Dabei kann die Sensitivität der Dichtigkeitsprüfung durch eine Verlängerung der vorbestimmten Zeit, in der die zu prüfenden Behälter dem zweiten Druck ausgesetzt werden, wesentlich erhöht werden. Wenn in dem ersten Volumen der einzelnen abgeschlossenen Behälter Atmosphärendruck herrscht, haben die jeweilige Wartezeiten bis die einzelnen Behälter in die Prüfzelle zum Durchführen der Raman-Spektroskopie eingeführt werden können, keinen Einfluss auf die Konzentration der sich in den ersten Volumen eines jeweiligen Behälters befindlichen Molekülen der zweiten gasförmigen Substanz. Deswegen können insbesondere in dem soeben genannten Fall mehrere zu prüfende Behälter gleichzeitig in die Druckkammer eingeführt werden, um gleichzeitig dem zweiten Druck ausgesetzt zu werden. Dadurch kann die Gesamtzeit zum Durchführen der Dichtigkeitsprüfung der mehreren Behälter stark verkürzt werden.In particular, when there is atmospheric pressure in the container to be tested, it is preferable that a plurality of containers to be tested are simultaneously exposed to the second pressure in the pressure chamber and then introduced individually into the test cell for performing Raman spectroscopy. Preferably, the predetermined time in which a container to be tested must be exposed to the second pressure, much longer than the time required to perform the Raman spectroscopy. In this case, the sensitivity of the leak test can be substantially increased by extending the predetermined time in which the containers to be tested are exposed to the second pressure. If atmospheric pressure exists in the first volume of the individual sealed containers, the respective waiting times until the individual containers can be introduced into the test cell for performing Raman spectroscopy have no influence on the concentration of the molecules of the first container in the first volume second gaseous substance. Therefore, particularly in the case just mentioned, a plurality of containers to be tested can be simultaneously introduced into the pressure chamber to be simultaneously exposed to the second pressure. Thereby, the total time for performing the leak test of the plurality of containers can be greatly shortened.

Erfindungsgemäß wird mittels einer Raman-Spektroskopie eine direkte molekülspezifische Konzentrationsmessung der in dem ersten Volumen des Behälters eingetretenen Moleküle der zweiten Substanz zerstörungsfrei und kontaktlos vor Ort durchgeführt. Dadurch, dass die erfindungsgemäße Dichtigkeitsprüfung auf einer molekülspezifischen Messung der in dem ersten Volumen eines zu prüfenden Behälters mit Leckage eingetretenen Moleküle und nicht auf eine molekülunspezifische Messung, die auf einer Leckrate der aus dem ersten Volumen eines zu prüfenden Behälters ausgetretenen Moleküle basiert, wird vermieden, dass die Dichtigkeits- beziehungsweise Leckageprüfung durch Fremdstoffmoleküle verfälscht wird, die beispielsweise wegen einer undichten Prüfkammer, in der sich ein solcher zu prüfende Behälter sich während der Dichtigkeitsprüfung befindet, oder wegen außerhalb des Behälters vorhandenen und verdampfenden Materialien, wie beispielsweise Fette oder Öle, vorkommen können.According to the invention, a direct molecule-specific concentration measurement of the molecules of the second substance which have entered the first volume of the container is carried out nondestructive and contactless on site by means of Raman spectroscopy. Characterized in that the leak test according to the invention is based on a molecule-specific measurement of molecules which have entered the first volume of a container to be tested with leakage and not on a molecule-specific measurement based on a leak rate of the leaked from the first volume of a container to be tested container molecules, the leaktightness or leakage test is falsified by foreign substance molecules which may occur, for example, because of a leaky test chamber in which such a container to be tested is located during the leak test, or because of materials present outside the container such as fats or oils ,

Bei einer sehr bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird zwischen dem zweiten Druck und dem ersten Druck eine derartige Druckdifferenz erzeugt, dass wenn der Behälter mindestens ein eine vorbestimmte Größe überschreitendes Loch beziehungsweise Leckage aufweist, sich in dem ersten Volumen nach dem Ablaufen der vorbestimmten Zeit eine einen vorbestimmten Grenzwert überschreitende Konzentration der Molekülen der zweiten gasförmigen Substanz befinden.In a very preferred embodiment of the invention, such a pressure difference is generated between the second pressure and the first pressure that when the container has at least one predetermined size exceeding a leak, a predetermined one in the first volume after the lapse of the predetermined time Limit exceeding concentration of the molecules of the second gaseous substance are located.

Bei einer weiteren sehr bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt die Druckdifferenz zwischen dem zweiten Druck und dem ersten Druck mindestens 510 Pa. Auch kann die Druckdifferenz zwischen dem zweiten Druck und dem ersten Druck zwischen 105 Pa und 6·105 Pa liegen.In another highly preferred embodiment of the invention, the pressure difference between the second pressure and the first pressure is at least 510 Pa. Also, the pressure difference between the second pressure and the first pressure may be between 10 5 Pa and 6 x 10 5 Pa.

Die erste gasförmige Substanz kann Stickstoff oder Sauerstoff oder Ethanol-Dampf oder Wasser-Dampf sein. Ferner kann die zweite gasförmige Substanz Luft sein. Mit anderen Worten umfasst die erste gasförmige Substanz beziehungsweise die Gasphase eines insbesondere im Bereich der Pharma- oder der Nahrungsmittelindustrie verwendeten abgeschlossenen Behälters Luft, Stickstoff oder Dampf der eingefüllten Flüssigkeiten, die meist wässrige oder alkoholische Lösungen sind. Sinnvollerweise wird dann eine zweite gasförmige Substanz als Prüfgas verwendet, die mindestens ein charakteristisches Raman-Spektralband aufweist, das spektral nicht störend im Bereich der Gasphase eines zu prüfenden Behälters liegt. Insbesondere ist die Verwendung von Luft beziehungsweise Druckluft oder Stickstoff als Prüfgas aus Kostengründen am sinnvollsten. Vorzugsweise ist je nach Füllsubstanz die Verwendung von Stickstoff als Prüfgas am sinnvollsten, da Stickstoff als Inertgas zur Vermeidung von Kontaminationen auch in kleinsten Spuren der Behälterfüllung einsetzbar ist. The first gaseous substance may be nitrogen or oxygen or ethanol vapor or water vapor. Furthermore, the second gaseous substance may be air. In other words, the first gaseous substance or the gas phase of a sealed container used in particular in the pharmaceutical or food industry includes air, nitrogen or vapor of the filled liquids, which are mostly aqueous or alcoholic solutions. It makes sense to use a second gaseous substance as the test gas which has at least one characteristic Raman spectral band which is not spectrally disturbing in the gas phase of a container to be tested. In particular, the use of air or compressed air or nitrogen as a test gas for cost reasons makes the most sense. Preferably, depending on the filling substance, the use of nitrogen as a test gas makes the most sense, since nitrogen can be used as an inert gas to avoid contamination in the smallest traces of container filling.

Beispielsweise liegt ein Raman-Spektralband von Sauerstoff (O2) bei einer Wellenzahl von 1556 cm–1, ein Raman-Spektralband von Stickstoff (N2) bei einer Wellenzahl von 2331 cm–1, ein Raman-Spektralband von Ethanol in einem sich zwischen 800 cm–1 und 1550 cm–1 erstreckenden Wellenzahlbereich und ein Raman-Spektralband von Wasser bei einer Wellenzahl von 3000 cm–1. Aus diesem Beispiel kann man erkennen, dass Luftanteile im Ethanol- oder Wasser-Dampf sich problemlos unterscheiden lassen.For example, a Raman spectral band of oxygen (O 2 ) at a wavenumber of 1556 cm -1 , a Raman spectral band of nitrogen (N 2 ) at a wavenumber of 2331 cm -1 , is a Raman spectral band of ethanol in between 800 cm -1 and 1550 cm -1 extending wave number range and a Raman spectral band of water at a wave number of 3000 cm -1 . From this example, it can be seen that air fractions in the ethanol or water vapor can easily be distinguished.

Bevorzugt ist der abgeschlossene Behälter transparent oder weist einen transparenten Bereich beziehungsweise ein eingebautes optisches Fenster auf. Bei der erfindungsgemäßen Dichtigkeitsprüfung mittels einer Raman-Spektroskopie ist es notwendig, dass der zu prüfende Behälter einen optischen Zugang aufweist.The closed container is preferably transparent or has a transparent area or a built-in optical window. In the leakage test according to the invention by means of a Raman spectroscopy, it is necessary that the container to be tested has an optical access.

Vorzugsweise kann der abgeschlossene Behälter ein Glasbehälter, insbesondere ein Vial, sein. Preferably, the sealed container may be a glass container, in particular a vial.

Bevorzugt ist der abgeschlossene Behälter ein Vakuumbehälter. Das bedeutet, dass das erste Volumen des zu prüfenden abgeschlossenen Behälters nicht mit Gas und/oder Dampf gefüllt sein muss. In dem ersten Volumen des Behälters kann auch Vakuum vorhanden sein.Preferably, the sealed container is a vacuum container. This means that the first volume of the sealed container to be tested need not be filled with gas and / or steam. There may also be vacuum in the first volume of the container.

Weiter bevorzugt ist der abgeschlossene Behälter ein fest ausgebildeter Behälter. Ein solcher fest ausgebildeter Behälter weist keine flexible Bereiche beziehungsweise Wände auf. More preferably, the closed container is a firmly formed container. Such a firmly formed container has no flexible areas or walls.

Vorzugsweise umfasst der abgeschlossene Behälter neben der ersten gasförmigen Substanz eine weitere Substanz, die eine Flüssigkeit oder ein Feststoff, insbesondere ein pulverförmiger Feststoff, ist. Bevorzugt kann die weitere Substanz auch gasförmig sein. Mit anderen Worten kann das erfindungsgemäße Verfahren zur Dichtigkeitsprüfung unabhängig von dem Aggregatzustand der weiteren sich in dem abgeschlossenen Behälter vorhandenen Substanz durchgeführt werden. Preferably, the sealed container comprises in addition to the first gaseous substance another substance which is a liquid or a solid, in particular a pulverulent solid. Preferably, the further substance may also be gaseous. In other words, the leakage test method according to the invention can be carried out independently of the state of aggregation of the further substance present in the closed container.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann parallel mit einem Verfahren zur Restsauerstoffbestimmung durchgeführt werden. Hierbei ist die zweite gasförmige Substanz Luft. Dabei sollte die Bedrückungszeit des abgeschlossenen Behälters mit Luft, das heißt, die vorbestimmte Zeit, in der der abgeschlossene Behälter dem zweiten Druck ausgesetzt wird, lang genug sein, dass die Restsauerstoffkonzentration in dem zu prüfenden Behälter mit einer Leckage über einen vorbestimmten Grenzwert liegt.The method according to the invention can be carried out in parallel with a method for determining residual oxygen. Here, the second gaseous substance is air. In this case, the pressurization time of the sealed container with air, that is, the predetermined time in which the sealed container is exposed to the second pressure, should be long enough that the residual oxygen concentration in the container to be tested with leakage is above a predetermined limit.

Zeichnungdrawing

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. Für die Bezeichnung von gleichen Komponenten wurden in der Zeichnung die gleichen Bezugszeichen verwendet. In der Zeichnung ist:Hereinafter, embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. For the designation of the same components, the same reference numerals have been used in the drawing. In the drawing is:

1 eine schematische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Dichtigkeitsprüfung eines abgeschlossenen Behälters nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung, und 1 a schematic sectional view of a device according to the invention for leak testing a sealed container according to a first embodiment of the invention, and

2 eine schematische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Dichtigkeitsprüfung eines abgeschlossenen Behälters nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. 2 a schematic sectional view of a device according to the invention for leak testing a sealed container according to a second embodiment of the invention.

Bevorzugte Ausführungsformen der ErfindungPreferred embodiments of the invention

In der 1 ist Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 zur Dichtigkeitsprüfung eines abgeschlossenen Behälters 20 nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung dargestellt. In the 1 is a sectional view of a device according to the invention 10 for leak testing of a sealed container 20 illustrated according to a first embodiment of the invention.

Der Behälter 20 weist ein erstes inneres abgeschlossenes Volumen 21 auf, das mit einer ersten gasförmigen Substanz mit einem ersten Druck p1 gefüllt ist. Die Vorrichtung 10 umfasst ferner eine Druckkammer 30 mit einem zweiten Volumen 31. Zum Durchführen einer Dichtigkeitsprüfung mittels der Vorrichtung 10 wird der zu prüfende Behälter 20 in die Druckkammer 30 eingeführt. In der Druckkammer 30 wird durch Einfüllen einer zweiten gasförmigen Substanz, die ein Raman-Spektralband aufweist, das in einem anderen Wellenlängenbereich als die Raman-Spektralbanden der ersten gasförmigen Substanz liegt, ein zweiter Druck p2 erzeugt. Der Behälter wird für eine vorbestimmte Zeit dem zweiten Druck p2 ausgesetzt. Dabei muss die vorbestimmte Zeit so lang sein, dass wenn der Behälter 20 ein Loch beziehungsweise ein Leck aufweist, genügend Moleküle der zweiten gasförmigen Substanz in das erste abgeschlossene Volumen 21 des Behälters 20 eindringen können. Der Behälter 20 ist bevorzugt mittels eines Deckels 23 verschlossen. Der Behälter 20 kann weiter bevorzugt keinen Deckel 23 aufweisen und beispielsweise als Glas ausgebildet sein, das direkt nach der Befüllung mittels einer Glasschmelze verschlossen wird. Das bedeutet, dass die zu prüfenden Behälter 20 auch solche in sich geschlossene Behälter sein können.The container 20 has a first inner closed volume 21 which is filled with a first gaseous substance having a first pressure p1. The device 10 further includes a pressure chamber 30 with a second volume 31 , To perform a leak test by means of the device 10 becomes the container to be tested 20 in the pressure chamber 30 introduced. In the pressure chamber 30 is generated by filling a second gaseous substance having a Raman spectral band which is in a different wavelength range than the Raman spectral bands of the first gaseous substance, a second pressure p2. The container is exposed to the second pressure p2 for a predetermined time. The predetermined time must be so long that when the container 20 has a hole or a leak, enough molecules of the second gaseous substance in the first closed volume 21 of the container 20 can penetrate. The container 20 is preferably by means of a lid 23 locked. The container 20 more preferably can not cover 23 and be formed, for example, as glass, which is sealed directly after filling by means of a molten glass. This means that the containers to be tested 20 even such self-contained container can be.

Nach dem Ablaufen der vorbestimmten Zeit wird die Konzentration der sich in dem ersten Volumen 21 des Behälters 20 befindlichen Moleküle der zweiten gasförmigen Substanz mittels Raman-Spektroskopie gemessen. Dazu umfasst die Druckkammer 30 ferner einen insbesondere als Laserdiode ausgebildeten Laser 40 zum Erzeugen eines Laserstrahls 50 und einen Spektrographen 60 zum Erfassen und Auswerten von Streulicht 51 des Laserstrahls 50. After the lapse of the predetermined time, the concentration in the first volume becomes 21 of the container 20 molecules of the second gaseous substance are measured by Raman spectroscopy. This includes the pressure chamber 30 Furthermore, a laser, in particular designed as a laser diode 40 for generating a laser beam 50 and a spectrograph 60 for detecting and evaluating stray light 51 of the laser beam 50 ,

Der Laser 40 umfasst eine Beleuchtungsoptik mit einem flexiblen Lichtleiter 41 und/oder ein Linsensystem. Der Lichtleiter 41 kann auch als Glasfaser ausgebildet sein. Der Behälter 20 kann transparent sein oder mindestens einen transparenten Bereich beziehungsweise mindestens ein Beobachtungsfenster aufweisen. The laser 40 includes an illumination optics with a flexible light guide 41 and / or a lens system. The light guide 41 can also be designed as a glass fiber. The container 20 may be transparent or have at least one transparent area or at least one observation window.

Der von dem Laser 40 erzeugte Laserstrahl 50 wird über den flexiblen Lichtleiter 41 an den Behälter 20 geführt. Wegen des kleinen Durchmesser des Laserstrahls 50, der am Behälterrand etwa 1 mm und in der Mitte des Behälters 20 etwa 0,4 mm beträgt, können auch Behälter 20 geprüft werden, die nur ein kleines Beobachtungsfester aufweisen. Das ist beispielsweise der Fall, wenn der Behälter 20 neben der ersten gasförmigen Substanz eine weitere Substanz 22 mit hoher Füllmenge umfasst. Der den zu prüfende Behälter 20 durchdringende Laserstrahl 50 wird mittels eines auf der dem Laser 40 gegenüberliegenden Seite des Behälters 20 positionierten Absorbers 70 absorbiert. The one from the laser 40 generated laser beam 50 is via the flexible light guide 41 to the container 20 guided. Because of the small diameter of the laser beam 50 , the container edge about 1 mm and in the middle of the container 20 about 0.4 mm, can also containers 20 be tested, which have only a small observation solid. This is the case, for example, when the container 20 next to the first gaseous substance another substance 22 includes high capacity. The container to be tested 20 penetrating laser beam 50 is by means of a on the the laser 40 opposite side of the container 20 positioned absorber 70 absorbed.

Bevorzugt wird einen Laser 40 verwendet, der einen Laserstrahl 50 mit einer Wellenlänge erzeugt, die in dem roten oder infraroten Spektralbereich liegt. So kann sichergestellt werden, dass in den mittels des Laserstrahls 50 beleuchteten Bereichen des Behälters 20 keine Fluoreszenz auftreten kann. Somit kann weder die erste gasförmige Substanz noch die weitere in dem Behälter 20 eingefüllten Substanz 22 durch den Laserstrahl 50 beschädigt werden. Das ist insbesondere bei medizinischen Füllprodukten wichtig. Preference is given to a laser 40 used a laser beam 50 generated at a wavelength which lies in the red or infrared spectral range. So it can be ensured that in the means of the laser beam 50 illuminated areas of the container 20 no fluorescence can occur. Thus, neither the first gaseous substance nor the other in the container 20 filled substance 22 through the laser beam 50 to be damaged. This is especially important in medical filling products.

Ferner wird solches unter einem Winkel θ emittiertes Streulicht 51 des Laserstrahls 50 mittels einer Detektionsoptik mit einem weiteren flexiblen Lichtleiter 61 und/oder einem weiteren Linsensystem auf den Spektrographen 60 zur Konzentrationsmessung geführt. Der weitere Lichtleiter 61 kann auch als weitere Glasfaser ausgebildet sein. Der Winkel θ, der auch als Detektionswinkel bezeichnet wird, kann Werte zwischen 0° und 360°, insbesondere einen Wert von 90° oder Werte zwischen 90° und 180°, annehmen. Wenn der Behälter 20 an seiner obersten Seite transparent ist, das heißt beispielsweise, dass der Behälter 20 mittels eines transparenten Deckels 23 oder direkt nach seiner Befüllung mittels einer Glasschmelze verschlossen wird, kann eine Detektion des Streulichtes 51 auch von oben erfolgen. Further, such scattered light emitted at an angle θ becomes 51 of the laser beam 50 by means of a detection optics with another flexible light guide 61 and / or another lens system on the spectrograph 60 led to the concentration measurement. The further light guide 61 can also be designed as another fiber. The angle θ, which is also referred to as the detection angle, can assume values between 0 ° and 360 °, in particular a value of 90 ° or values between 90 ° and 180 °. When the container 20 is transparent on its upper side, that is, for example, that the container 20 by means of a transparent cover 23 or is sealed directly after its filling by means of a molten glass, a detection of the scattered light 51 also done from above.

Der Spektrograph 60 umfasst bevorzugt einen Monochromator (nicht separat dargestellt) zum Selektieren von auf den Spektrographen 60 auftreffendem Streulicht mit einer Wellenlänge, die in dem zu detektierenden Raman-Spektralband der zweiten gasförmigen Substanz liegt beziehungsweise einer Raman-Spektrallinie der zweiten gasförmigen Substanz entspricht. Weiter bevorzugt umfasst der Spektrograph 60 eine CCD-Kamera (nicht separat dargestellt) zum Umwandeln des mittels des Monochromators selektierten Streulichtes in eine Messspannung. Die von der CCD-Kamera erzeugte Messspannung ist dabei direkt proportional zu der Anzahl der Photonen, die von sich in dem ersten Volumen 21 des Behälters 20 befindlichen Molekülen der zweiten gasförmigen Substanz unter dem Detektionswinkel θ Raman gestreut worden sind und auf den Spektrographen 60 innerhalb einer vorgegebenen Detektionszeit aufgetroffen sind.The spectrograph 60 preferably comprises a monochromator (not shown separately) for selecting on the spectrograph 60 incident stray light having a wavelength which lies in the Raman spectral band to be detected of the second gaseous substance or corresponds to a Raman spectral line of the second gaseous substance. More preferably, the spectrograph comprises 60 a CCD camera (not shown separately) for converting the scattered light selected by the monochromator into a measurement voltage. The measurement voltage generated by the CCD camera is directly proportional to the number of photons in the first volume 21 of the container 20 located molecules of the second gaseous substance have been scattered at the detection angle θ Raman and on the spectrograph 60 have come within a given detection time.

Bei der Messung der Konzentration der sich in dem ersten Volumen 21 des Behälters 20 nach dem Ablaufen der vorbestimmten Zeit befindlichen Moleküle der zweiten gasförmigen Substanz wird der aufgrund der physikalischen Gegebenheiten existierenden Zusammenhang zwischen der genannten Anzahl der Photonen und der genannten Konzentration verwendet.When measuring the concentration in the first volume 21 of the container 20 After the elapse of the predetermined time molecules of the second gaseous substance, the existing due to the physical conditions relationship between the said number of photons and said concentration is used.

In der 2 ist eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 zur Dichtigkeitsprüfung mindestens eines abgeschlossenen Behälters 20 nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Ein solcher zu prüfenden Behälter 20 weist jeweils ein erstes inneres abgeschlossenes Volumen 21 auf, das mit einer ersten gasförmigen Substanz mit einem ersten Druck p1 gefüllt ist. Die Vorrichtung 10 umfasst eine Druckkammer 80 mit einem zweiten Volumen 81. In the 2 is a sectional view of a device according to the invention 10 for leak testing at least one sealed container 20 illustrated according to a second embodiment of the invention. Such a container to be tested 20 each has a first inner closed volume 21 which is filled with a first gaseous substance having a first pressure p1. The device 10 includes a pressure chamber 80 with a second volume 81 ,

In die Druckkammer 80 können ein oder mehrere zu prüfenden Behälter 20 eingeführt werden. Dazu werden vorher der oder die zu prüfenden Behälter 20 bevorzugt mittels eines Lineartransportbandes oder mittels eines drehbaren Rundtisches mit einer Taktrate von beispielsweise 100 Behältern pro Minute in den Druckkammerbereich geführt. Die Anzahl der zu prüfenden Behälter 20 sind nicht für die Dichtigkeitsprüfung der Behälter 20 relevant, sondern nur hinsichtlich der Transportführung, wie beispielsweise hinsichtlich der Handhabung, der Taktrate oder des Platzbedarfes, auszulegen.In the pressure chamber 80 can one or more containers to be tested 20 be introduced. For this purpose, before or the container to be tested 20 preferably by means of a linear conveyor belt or by means of a rotatable rotary table with a clock rate of, for example 100 Containers per minute led into the pressure chamber area. The number of containers to be tested 20 are not for leak testing of containers 20 relevant, but only in terms of transport management, such as in terms of handling, the clock rate or the space required to interpret.

Ferner wird in der Druckkammer 80 durch Einfüllen einer zweiten gasförmigen Substanz beziehungsweise eines Prüfgases mit einem Raman-Spektralband, das in einem anderen Wellenlängenbereich als die Raman-Spektralbanden der ersten gasförmigen Substanz liegt, ein zweiter Druck p2 erzeugt. Das Einfüllen des Prüfgases kann beispielsweise über einen nicht separat in der 2 dargestellten Prüfgaseinlass mit Absperrventil erfolgen. Further, in the pressure chamber 80 by filling a second gaseous substance or a test gas with a Raman spectral band, which lies in a different wavelength range than the Raman spectral bands of the first gaseous substance, a second pressure p2 is generated. The filling of the test gas, for example, via a not separately in the 2 shown Prüfgaseinlass done with shut-off valve.

Zum Durchführen einer Dichtigkeitsprüfung mittels der Vorrichtung 10 wird der oder die zu prüfenden Behälter 20 für eine vorbestimmte Zeit dem zweiten Druck p2 ausgesetzt beziehungsweise für eine vorbestimmte Zeit mit dem Prüfgas bedrückt. Dabei muss diese Zeit, in der die Behälter mit dem Prüfgas bedrückt werden, so lang sein, dass wenn ein zu prüfende Behälter 20 ein Loch beziehungsweise ein Leck aufweist, eine ausreichende Anzahl von Molekülen des Prüfgases in das erste abgeschlossene Volumen 21 des Behälters 20 eindringen kann. Je länger diese Zeit ist, desto großer ist die Konzentration der Moleküle des Prüfgases in dem ersten Volumen eines Behälters 20 mit Leck. To perform a leak test by means of the device 10 becomes the container (s) to be tested 20 for a predetermined time the second pressure p2 exposed or depressed for a predetermined time with the test gas. This time, in which the containers are depressed with the test gas, must be so long that if a container to be tested 20 has a hole or a leak, a sufficient number of molecules of the test gas in the first closed volume 21 of the container 20 can penetrate. The longer this time, the greater the concentration of the molecules of the test gas in the first volume of a container 20 with a leak.

Beispielsweise ist das Prüfgas Luft und das erste Volumen 21 des Behälters 20 ist mit Stickstoff gefüllt. For example, the test gas is air and the first volume 21 of the container 20 is filled with nitrogen.

Falls der zu prüfende Behälter 20 ein bakteriendichter Behälter, wie zum Beispiel ein Vial, sein sollte, so müssen Leckraten im Bereich von 1·10–5 Pa·m3/s sicher erkannt werden. Eine solche Leckrate würde sich beispielsweise für einen abgeschlossenen Behälter 20 ergeben, in dessen ersten Volumen 21 Vakuum herrscht, der ein Loch beziehungsweise Leck von etwa 1 µm aufweist und der mit Prüfgas in Form von Luft bei Atmosphärendruck bedrückt wurde.If the container to be tested 20 a bacteria-proof container, such as a vial should be, so leak rates in the range of 1 · 10 -5 Pa · m 3 / s must be reliably detected. Such a leakage rate would be, for example, for a sealed container 20 arise in its first volume 21 Vacuum prevails, a hole or a leak of about 1 has μm and was depressed with test gas in the form of air at atmospheric pressure.

Je größer der zweite Duck p2 des Prüfgases ist, desto schneller dringt eine ausreichende Anzahl von Molekülen des Prüfgases in das erste Volumen 21 des abgeschlossenen Behälters 20 ein. Die Begrenzung des zweiten Druckes p2 des Prüfgases hängt von der Festigkeit des zu prüfenden Behälters ab. Üblicherweise halten die im Bereich der Pharmaindustrie verwendeten Vials einen Druckunterschied zwischen dem zweiten Druck p2 und dem ersten Druck p1 von etwa 6·105 Pa·aus. Das bedeutet, dass Vials einem Prüfgas mit einem zweiten Druck p2 von bis zu 7·105 Pa·ausgesetzt werden können. The larger the second duck p2 of the test gas, the faster a sufficient number of molecules of the test gas penetrate into the first volume 21 of the closed container 20 one. The limitation of the second pressure p 2 of the test gas depends on the strength of the container to be tested. Usually, the vials used in the pharmaceutical industry hold a pressure difference between the second pressure p2 and the first pressure p1 of about 6 · 10 5 Pa ·. It means that Vials a test gas with a second pressure p2 of up to 7 · 10 5 Pa · can be exposed.

Zur Berechnung der Abhängigkeit zwischen zwei Leckraten der eintretenden Moleküle, die bei Vorliegen von unterschiedlichen Werten des ersten Druckes p1 und/oder des zweiten Druckes p2 vorkommen, wird in ausreichend genauer Näherung angenommen, dass die Strömung der eintretenden Moleküle visko-laminar ist. Das bedeutet, dass wenn der zweite Druck p2 2·105 Pa beziehungsweise 7·105 Pa·beträgt und in dem ersten Volumen 21 des abgeschlossenen Behälters ein erster Druck p1 von 1·105 Pa·herrscht, statt der oben angegebenen Leckrate von 1·10–5 Pa·m3/s nur noch Leckraten im Bereich von 3·10–5 Pa·m3/s beziehungsweise von 5·10–4 Pa·m3/s abzusichern sind. To calculate the dependence between two leakage rates of the incoming molecules, which occur in the presence of different values of the first pressure p1 and / or the second pressure p2, it is assumed in sufficiently accurate approximation that the flow of the entering molecules is visco-laminar. This means that when the second pressure p2 is 2 × 10 5 Pa or 7 × 10 5 Pa · and in the first volume 21 of the closed container, a first pressure p1 of 1 × 10 5 Pa · prevails, instead of the above-indicated leak rate of 1 × 10 -5 Pa · m 3 / s only leak rates in the range of 3 · 10 -5 Pa · m 3 / s or of 5 · 10 -4 Pa · m 3 / s are hedged.

Beispielsweise wenn das Prüfgas Luft mit einer Standardsauerstoffkonzentration von etwa 200 000 ppm und einem zweiten Druck p2 von etwa 2·105 Pa beziehungsweise etwa 7·105 Pa·ist und der zu prüfende Behälter 20 ein mit Stickstoff mit einem ersten Druck p1 von etwa 105 Pa·gefülltes erstes Volumen von 0,5 cm3 und ein Loch beziehungsweise ein Leck in der Größenordnung von 1 µm aufweist und für eine Zeit von 10 s dem zweiten Druck p2 ausgesetzt wurde, wird sich eine Leckrate von etwa 3·10–5 Pa·m3/s beziehungsweise 5·10–4 Pa·m3/s einstellen. Nach dem Ablaufen dieser Zeit von 10 s wird sich in dem ersten Volumen 21 des abgeschlossenen Behälters 20 eine Sauerstoffkonzentration in der Stickstofffüllung von ungefähr 1184 ppm beziehungsweise 19739 ppm einstellen. For example, when the test gas is air having a standard oxygen concentration of about 200,000 ppm and a second pressure p2 of about 2 × 10 5 Pa or about 7 × 10 5 Pa · and the container to be tested 20 a first volume of 0.5 cm 3 filled with nitrogen at a first pressure p 1 of about 10 5 Pa and a hole or a leak of the order of 1 μm and for a period of 10 s has been exposed to the second pressure p2, a leakage rate of about 3 · 10 -5 Pa · m 3 / s or 5 · 10 -4 Pa · m 3 / s will occur. After the expiration of this time of 10 s will be in the first volume 21 of the closed container 20 an oxygen concentration in the nitrogen filling of about 1184 ppm resp 19739 set ppm.

Nach dem Ablaufen der vorbestimmten Zeit, in der der oder die zu prüfenden Behälter 20 dem zweiten Druck p2 des Prüfgases ausgesetzt worden sind, werden der oder die Behälter 20 aus der Druckkammer 80 herausgeführt. Je nach der Beschaffenheit der Behälter 20 sind dann kleine Wartezeiten von beispielsweise jeweils wesentlich weniger als 1 s zur Erreichung einer Gleichverteilung der Moleküle des Prüfgases in dem ersten Volumen 21 eines jeden der zu prüfenden Behälter 20 einzuhalten. Auch große Wartezeiten sind zulässig, da wenn der erste Druck der in dem ersten Volumen 21 eines zu prüfenden Behälters 20 vorhandenen ersten gasförmigen Substanz, die Gas und/oder Dampf umfassen kann, gleich dem Atmosphärendruck ist, ist eine solche Wartezeit für die eigentliche Dichtigkeitsprüfung unbedeutend, da aufgrund der dann nicht mehr vorhandenen Druckdifferenz zwischen dem ersten Druck p1 und dem Umgebungsluftdruck keine Ausströmung von Molekülen durch eine Leckage der Behälter 20 stattfindet. Diffussionsprozesse können hier vernachlässigt werden.After the expiration of the predetermined time in which the container or containers to be tested 20 have been exposed to the second pressure p2 of the test gas, the container or containers 20 from the pressure chamber 80 led out. Depending on the nature of the container 20 are then small waiting times of, for example, each considerably less than 1 s to achieve a uniform distribution of the molecules of the test gas in the first volume 21 of each of the containers to be tested 20 observed. Even large waiting times are allowed, as when the first pressure is in the first volume 21 a container to be tested 20 existing first gaseous substance, which may comprise gas and / or vapor, is equal to the atmospheric pressure, such a waiting time for the actual tightness test is insignificant, since due to the then no longer present pressure difference between the first pressure p1 and the ambient air pressure no outflow of molecules through a leakage of the containers 20 takes place. Diffusion processes can be neglected here.

Nach dem Ablaufen der Wartezeit wird die Konzentration der sich in dem ersten Volumen 21 des Behälters 20 eingetretenen beziehungsweise befindlichen Moleküle des Prüfgases mittels Raman-Spektroskopie gemessen. Dazu ist in der Vorrichtung 10 eine separate Prüfzelle 90 vorgesehen, die einen insbesondere als Laserdiode ausgebildeten Laser 40 zum Erzeugen eines Laserstrahls 50 und einen Spektrograph 60 zum Erfassen und Auswerten von Streulicht 51 des Laserstrahls 50 umfasst. After the expiration of the waiting time, the concentration of the first volume 21 of the container 20 entered or located molecules of the test gas measured by Raman spectroscopy. This is in the device 10 a separate test cell 90 provided, the one designed in particular as a laser diode laser 40 for generating a laser beam 50 and a spectrograph 60 for detecting and evaluating stray light 51 of the laser beam 50 includes.

Zum Durchführen der Raman-Spektroskopie wird der oder die zu prüfenden Behälter 20 an den oder durch den Prüfbereich der Prüfzelle 90 vorzugsweise mittels eines Lineartransportbandes oder eines drehbaren Rundtisches geführt. Bei der Verwendung eines Lineartransportbandes kann dann für eine Detektionszeit von beispielsweise weniger als 1 s gestoppt werden. Bei der Verwendung eines drehbaren Rundtisches entfällt das Stoppen, solange die Verweilzeit der Behälter 20 auf dem Rundtisch ausreichend lange für das Durchführen der Raman-Spektroskopie ist. Mittels des Spektrographen 60 wird zum Durchführen der Raman-Spektroskopie das Streulicht 51 des Laserstrahls 50 erfasst und vorzugsweise direkt online ausgewertet, das heißt, es wird eine sogenannte in-situ Raman-Spektroskopie durchgeführt.To perform the Raman spectroscopy, the container or containers to be tested are 20 to or through the test area of the test cell 90 preferably guided by means of a linear conveyor belt or a rotatable rotary table. When using a linear conveyor belt can then be stopped for a detection time of, for example, less than 1 s. When using a rotary rotary table eliminates the stopping, as long as the residence time of the container 20 on the rotary table is long enough for performing Raman spectroscopy. By means of the spectrograph 60 For example, scattered light is used to perform Raman spectroscopy 51 of the laser beam 50 recorded and preferably evaluated directly online, that is, a so-called in-situ Raman spectroscopy is performed.

Der Laser 40 umfasst eine Beleuchtungsoptik mit einem Lichtleiter 42. Der Lichtleiter 42 ist vorzugsweise als Glasfaser ausgebildet. Der Behälter 20 kann transparent sein oder mindestens einen transparenten Bereich beziehungsweise mindestens ein Beobachtungsfenster aufweisen. Der von dem Laser 40 erzeugte Laserstrahl 50 wird über den Lichtleiter 42 an den Behälter 20 geführt. Der den zu prüfende Behälter 20 durchdringende Laserstrahl 50 wird mittels eines auf der dem Laser 40 gegenüberliegenden Seite des Behälters 20 positionierten Absorbers 70 absorbiert. Die Beleuchtungsoptik kann bevorzugt auch als Linsensystem ausgebildet sein.The laser 40 includes an illumination optics with a light guide 42 , The light guide 42 is preferably formed as a glass fiber. The container 20 may be transparent or have at least one transparent area or at least one observation window. The one from the laser 40 generated laser beam 50 is over the light guide 42 to the container 20 guided. The container to be tested 20 penetrating laser beam 50 is by means of a on the the laser 40 opposite side of the container 20 positioned absorber 70 absorbed. The illumination optics can preferably also be designed as a lens system.

Ferner wird das unter einem Winkel θ emittierte Streulicht 51 des Laserstrahls 50 mittels einer Detektionsoptik mit einem Linsensystem 62 auf den Spektrographen 60 zur Konzentrationsmessung geführt. Der Winkel θ, der auch als Detektionswinkel θ bezeichnet wird, kann Werte zwischen 0° und 360°, insbesondere einen Wert von 90° oder Werte zwischen 90° und 180°, annehmen. Wenn der Behälter 20 an seiner oberen Seite transparent ist, das heißt beispielsweise, dass der Behälter 20 mittels eines transparenten Deckels 23 oder direkt nach seiner Befüllung mittels einer Glasschmelze verschlossen wird, kann eine Detektion des Streulichtes 51 auch von oben erfolgen.Further, the stray light emitted at an angle θ becomes 51 of the laser beam 50 by means of a detection lens with a lens system 62 on the spectrograph 60 led to the concentration measurement. The angle θ, which is also referred to as the detection angle θ, can assume values between 0 ° and 360 °, in particular a value of 90 ° or values between 90 ° and 180 °. When the container 20 is transparent on its upper side, that is, for example, that the container 20 by means of a transparent cover 23 or is sealed directly after its filling by means of a molten glass, a detection of the scattered light 51 also done from above.

Der Spektrograph 60 umfasst bevorzugt einen Monochromator (nicht separat dargestellt) zum Selektieren vom auf den Spektrograph 60 auftreffenden Streulicht 51 mit einer Wellenlänge, die in dem zu detektierenden Raman-Spektralband des Prüfgases liegt beziehungsweise einer Raman-Spektrallinie der zweiten gasförmigen Substanz entspricht. Weiter bevorzugt umfasst der Spektrograph 60 eine CCD-Kamera (nicht separat dargestellt) zum Umwandeln von mittels des Monochromators selektiertem Streulicht in einer Messspannung. Die von der CCD-Kamera erzeugte Messspannung ist dabei direkt proportional zu der Anzahl der Photonen, die von sich in dem ersten Volumen 21 des Behälters 20 befindlichen Molekülen des Prüfgases unter dem Detektionswinkel θ Raman gestreut worden sind und auf den Spektrograph 60 innerhalb der Detektionszeit aufgetroffen sind. The spectrograph 60 preferably comprises a monochromator (not shown separately) for selecting from the spectrograph 60 incident stray light 51 having a wavelength in the Raman spectral band of the test gas to be detected or corresponds to a Raman spectral line of the second gaseous substance. More preferably, the spectrograph comprises 60 a CCD camera (not shown separately) for converting scattered light selected by the monochromator into a measurement voltage. The measurement voltage generated by the CCD camera is directly proportional to the number of photons in the first volume 21 of the container 20 located molecules of the test gas have been scattered at the detection angle θ Raman and the spectrograph 60 have come within the detection time.

Wenn das Prüfgas Luft ist und das erste Volumen des Behälters 20 mit Stickstoff gefüllt ist, wird dann mittels der Raman-Spektroskopie die Konzentration der sich in dem ersten Volumen 21 eines zu prüfenden Behälters 20 befindlichen Sauerstoffmoleküle gemessen.When the test gas is air and the first volume of the container 20 is filled with nitrogen, then by means of Raman spectroscopy, the concentration in the first volume 21 a container to be tested 20 measured oxygen molecules.

Bei der Messung der konstanten Konzentration der sich in dem ersten Volumen 21 des Behälters 20 befindlichen Moleküle des Prüfgases wird der aufgrund der physikalischen Gegebenheiten existierende lineare Zusammenhang mit definiertem Nullpunkt zwischen der genannten Anzahl der Photonen und der genannten Konzentration verwendet. Genauer ausgedrückt, ergibt sich die Anzahl der Photonen als Produkt zwischen der Konzentration, einem Formfaktor, der Laserleistung des Lasers 40 und der Detektionszeit. Der Formfaktor ist für einen in der Vorrichtung 10 angeordneten Raman-Messaufbau mit festgelegten Größen konstant. Der Raman-Messaufbau der Vorrichtung 10 umfasst die Prüfzelle 90 zusammen mit dem Laser 40 und der entsprechenden Beleuchtungsoptik sowie dem Spektrographen 60 und der entsprechenden Detektionsoptik. Dabei ist der Formfaktor von der Temperatur, der Wellenlänge des Laserstrahls 50, der Wellenlänge des zu untersuchenden Raman-Spektralbandes beziehungsweise Raman-Spektrallinie des Prüfgases, dem durch den Raman-Messaufbau der Vorrichtung 10 festgelegten Detektionswinkel θ, dem durch den Raman-Messaufbau der Vorrichtung 10 festgelegten Detektionsraumwinkel, der detektierte Leserstrahllänge und von optischen Einflüssen, die wegen der Geometrie eines zu prüfenden Behälters 20 und/oder wegen Verluste an verwendeten optischen Systemen, wie beispielsweise Beobachtungsfenster, Linsen, Blenden, usw., entstehen, abhängig.When measuring the constant concentration in the first volume 21 of the container 20 The molecules of the test gas which are present on the basis of the physical conditions, use the linear relationship with a defined zero point between the stated number of photons and the stated concentration. More specifically, the number of photons as a product results between the concentration, a form factor, the laser power of the laser 40 and the detection time. The form factor is for one in the device 10 arranged Raman measurement setup with fixed sizes constant. The Raman measurement setup of the device 10 includes the test cell 90 together with the laser 40 and the corresponding illumination optics and the spectrograph 60 and the corresponding detection optics. Here, the form factor of the temperature, the wavelength of the laser beam 50 , the wavelength of the Raman spectral band to be examined, or Raman spectral line of the test gas, by the Raman measurement setup of the device 10 determined detection angle θ, the by the Raman measurement setup of the device 10 determined detection space angle, the detected reader beam length and optical influences, due to the geometry of a container to be tested 20 and / or due to loss of used optical systems, such as observation windows, lenses, apertures, etc., depending.

Der in dem oben erwähnten linearen Zusammenhang mit definiertem Nullpunkt zwischen der genannten Anzahl der Photonen und dem vorkommenden Formfaktor kann in sehr einfacher Weise mittels einer Kalibrierung, insbesondere mittels einer Einpunktkalibrierung, bei eingestellter Laserleistung und eingestellter Mess- beziehungsweise Detektionszeit bestimmt werden.The in the above-mentioned linear relationship with defined zero point between said number of photons and the occurring form factor can be determined in a very simple manner by means of a calibration, in particular by means of a one-point calibration, with adjusted laser power and set measurement or detection time.

Wenn das Prüfgas Luft ist, kann die Kalibrierung mit einer mittels desselben Raman-Aufbaus durchgeführten Messung der Anzahl der vom Sauerstoff der Umgebungsluft Raman gestreuten Photonen erfolgen. Auch kann die Kalibrierung mit einer mittels desselben Raman-Aufbaus durchgeführten Messung der Anzahl der von Stickstoff der Umgebungsluft Raman gestreuten Photonen erfolgen. Dabei wird für Umgebungsluft die bekannte und als konstant angenommene Sauerstoffkonzentration von 20,95 % beziehungsweise die bekannte und als konstant angenommene Stickstoffkonzentration von 78,08 % verwendet. Die Messung der Anzahl der von Sauerstoff der Umgebungsluft Raman gestreuten Photonen kann innerhalb einer Detektionszeit von weniger als 1 s erfolgen. Das bedeutet, dass wenn als Prüfgas Luft verwendet wird, auch die Messung der Konzentration der in dem ersten Volumen 21 eines zu prüfenden Behälters 20 sich befindlichen Sauerstoffmoleküle in weniger als 1 s erfolgen kann.If the test gas is air, the calibration can be done with a measurement of the number of photons scattered by the oxygen of the ambient air Raman by means of the same Raman setup. Also, the calibration can be performed with a measurement of the number of photons scattered by nitrogen of the ambient air Raman by means of the same Raman setup. In this case, the known and assumed as constant oxygen concentration of 20 , 95% or the known and assumed to be constant nitrogen concentration of 78.08%. The measurement of the number of photons scattered by ambient air oxygen Raman can occur within a detection time of less than 1 second. This means that when air is used as the test gas, also the measurement of the concentration in the first volume 21 a container to be tested 20 located oxygen molecules can be done in less than 1 s.

Durch die Linearität der mittels einer Raman-Spektroskopie gemessenen Anzahl der Raman gestreuten Photonen zur Laserleistung und zur Detektionszeit kann bei der Messung der Konzentration der sich in dem ersten Volumen eines zu prüfenden Behälters 20 befindlichen Moleküle der als Prüfgas verwendeten Luft eine unterschiedliche Laserleistung und/oder Detektionszeit in Vergleich zu der bei der Kalibrierung mittels von Umgebungsluft durchgeführten Messung durch eine einfache lineare Umrechnung erfolgen. Das bedeutet, dass zum Beispiel bei Vorliegen einer doppelten Detektionszeit ein doppeltes Detektionssignal mittels des Spektrographen 60 beim Durchführen einer entsprechenden Raman-Spektroskopie erzeugt wird. Dabei ist es nicht notwendig, eine erneute Kalibrierung durchzuführen, bei der eine weitere Messung mittels von Umgebungsluft für die unterschiedlich eingestellte Laserleistung und/oder unterschiedlich eingestellte Detektionszeit durchgeführt wird. Sehr vorteilhaft dabei ist, dass durch eine Erhöhung der Laserleistung und/oder der Detektionszeit eine sensitivere Konzentrationsmessung im kleineren Konzentrationsbereich bei Verwendung einer Kalibrierung mittels von leicht verfügbarer Umgebungsluft erreicht werden kann.The linearity of the number of Raman scattered photons, as measured by Raman spectroscopy, with respect to laser power and detection time can be used to measure the concentration in the first volume of a container to be tested 20 located molecules of the air used as test gas, a different laser power and / or detection time in comparison to the carried out in the calibration by means of ambient air measurement by a simple linear conversion. This means that, for example, in the presence of a double detection time, a double detection signal by means of the spectrograph 60 when performing a corresponding Raman spectroscopy is generated. It is not necessary to carry out a new calibration, in which a further measurement is carried out by means of ambient air for the differently set laser power and / or differently set detection time. It is very advantageous that by increasing the laser power and / or the detection time, a more sensitive concentration measurement can be achieved in the smaller concentration range when using a calibration by means of easily available ambient air.

In technischer Umsetzung erfolgt die Kalibrierung bevorzugt mittels Referenzbehältern, wie beispielsweise mittels Vials, die mit Umgebungsluft gefüllt sind und dieselbe Beschaffenheit wie die zu prüfenden Behälter 20 aufweisen. Diese Kalibrierung erfolgt bevorzugt vor der Inbetriebnahme der Vorrichtung 10, das heißt, bevor mittels der Vorrichtung 10 überhaupt eine Dichtigkeitsprüfung eines zu prüfenden Behälters 20 durchgeführt worden ist. So können auch optische Einflüsse, die beispielsweise durch die Behältergeometrie entstehen, einkalibriert werden. Weiter bevorzugt kann eine wiederkehrende Stabilitätskontrolle der Vorrichtung 10 dadurch erfolgen, dass regelmäßig Kalibrierungen an mit Umgebungsluft gefüllten Referenzbehältern durchgeführt werden. Bei der genannten Kalibrierung wird die Grenze der Detektionsauflösung des Spektrographen 60 von beispielsweise 16 bit nicht überschritten.In technical implementation, the calibration is preferably carried out by means of reference containers, such as for example by means of vials which are filled with ambient air and the same nature as the container to be tested 20 exhibit. This calibration preferably takes place before the device is put into operation 10 that is, before, by means of the device 10 ever a tightness test of a container to be tested 20 has been carried out. Thus, optical influences, which arise, for example, by the container geometry, can be calibrated. More preferably, a recurring stability control of the device 10 done by that calibrations are regularly carried out on reference containers filled with ambient air. In the mentioned calibration, the limit of the detection resolution of the spectrograph 60 from for example 16 bit not exceeded.

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Claims (14)

Verfahren zur Dichtigkeitsprüfung eines abgeschlossenen Behälters (20), der ein erstes inneres abgeschlossenes Volumen (21) aufweist, das mit einer ersten gasförmigen Substanz mit einem ersten Druck (p1) gefüllt ist, – wobei in einem den Behälter (20) umgebenden zweiten Volumen (31, 81) ein zweiter Druck (p2), der größer als der erste Druck (p1) ist, erzeugt wird, – zur Erzeugung des zweiten Druckes (p2) in dem den Behälter (20) umgebenden zweiten Volumen (31, 81) eine zweite gasförmige Substanz eingefüllt wird, die eine Veränderung der Raman-Spektralbande der ersten gasförmigen Substanz bewirkt oder ein Raman-Spektralband aufweist, das in einem anderen Wellenlängenbereich als die Raman-Spektralbanden der ersten gasförmigen Substanz liegt oder durch mathematischen Methoden von den Raman-Spektralbanden der ersten gasförmigen Substanz trennbar ist, und – nach Ablaufen einer vorbestimmten Zeit die Konzentration oder die Konzentrationsänderung der sich in dem ersten Volumen (21) des Behälters (20) befindlichen Moleküle der zweiten gasförmigen Substanz mittels Raman-Spektroskopie gemessen wird. Method for leak testing a closed container ( 20 ), which is a first inner closed volume ( 21 ) filled with a first gaseous substance having a first pressure (p1), 20 ) surrounding second volume ( 31 . 81 ) a second pressure (p2) which is greater than the first pressure (p1) is generated, - for generating the second pressure (p2) in which the container (p2) 20 ) surrounding second volume ( 31 . 81 ) a second gaseous substance is introduced, which causes a change in the Raman spectral band of the first gaseous substance or has a Raman spectral band which lies in a different wavelength range than the Raman spectral bands of the first gaseous substance or by mathematical methods of the Raman Spectral bands of the first gaseous substance is separable, and - after expiration of a predetermined time, the concentration or concentration change in the first volume ( 21 ) of the container ( 20 ) molecules of the second gaseous substance is measured by Raman spectroscopy. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Raman-Spektroskopie an dem in das zweite Volumen (31, 81) eingeführten Behälter (20) durchgeführt wird.The method of claim 1, wherein the Raman spectroscopy on the into the second volume ( 31 . 81 ) ( 20 ) is carried out. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Raman-Spektroskopie an dem aus dem zweiten Volumen (31, 81) heraus geführten Behälter (20) durchgeführt wird.The method of claim 1, wherein the Raman spectroscopy on the second volume ( 31 . 81 ) guided out container ( 20 ) is carried out. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei zwischen dem zweiten Druck (p2) und dem ersten Druck (p1) eine derartige Druckdifferenz erzeugt wird, dass wenn der Behälter (20) mindestens ein eine vorbestimmte Größe überschreitendes Loch aufweist, sich in dem ersten Volumen (21) nach dem Ablaufen der vorbestimmten Zeit eine einen vorbestimmten Grenzwert überschreitende Konzentration der Moleküle der zweiten gasförmigen Substanz befinden.Method according to one of the preceding claims, wherein between the second pressure (p2) and the first pressure (p1) such a pressure difference is generated that when the container ( 20 ) has at least one hole exceeding a predetermined size, in the first volume ( 21 ) are after the expiration of the predetermined time a predetermined threshold exceeding concentration of the molecules of the second gaseous substance. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Druckdifferenz zwischen dem zweiten Druck (p2) und dem ersten Druck (p1) mindestens 105 Pa beträgt und/oder zwischen 105 Pa und 56·10 Pa liegt.Method according to one of the preceding claims, wherein the pressure difference between the second pressure (p2) and the first pressure (p1) is at least 10 5 Pa and / or between 10 5 Pa and 56 x 10 Pa. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die erste gasförmige Substanz Stickstoff oder Sauerstoff oder Ethanol-Dampf oder Wasser-Dampf ist und die zweite gasförmige Substanz Luft ist.Method according to one of the preceding claims, wherein the first gaseous substance is nitrogen or oxygen or ethanol vapor or water vapor and the second gaseous substance is air. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der abgeschlossene Behälter (20) transparent ist oder einen transparenten Bereich aufweist.Method according to one of the preceding claims, wherein the closed container ( 20 ) is transparent or has a transparent area. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der abgeschlossene Behälter (20) ein Vakuumbehälter und/oder ein Glasbehälter oder ein Vial, ist.Method according to one of the preceding claims, wherein the closed container ( 20 ) is a vacuum container and / or a glass container or a vial. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der abgeschlossene Behälter (20) neben der ersten gasförmigen Substanz eine weitere Substanz (22) umfasst, die eine Flüssigkeit oder ein Feststoff, insbesondere ein pulverförmiger Feststoff, ist.Method according to one of the preceding claims, wherein the closed container ( 20 ) next to the first gaseous substance another substance ( 22 ) which is a liquid or a solid, in particular a powdery solid. Vorrichtung (10) zur Dichtigkeitsprüfung eines abgeschlossenen Behälters (20), der ein inneres abgeschlossenes Volumen (21) aufweist, das mit einer ersten gasförmigen Substanz mit einem ersten Druck (p1) gefüllt ist, wobei die Vorrichtung (10) eine Druckkammer (30, 80), in die der Behälter (20) einführbar ist und in der ein zweiter Druck (p2), der größer als der erste Druck (p1) ist, erzeugbar ist, einen Laser (40) zum Erzeugen eines Laserstrahls (50) und einen Spektrographen (60) zum Erfassen und Auswerten von Streulicht (51) des Laserstrahls (50) aufweist, wobei der zweite Druck (p2) in der Druckkammer (30, 80) durch Einfüllen einer zweiten gasförmigen Substanz, die eine Veränderung der Raman-Spektralbande der ersten gasförmigen Substanz bewirkt oder ein Raman-Spektralband aufweist, das in einem anderen Wellenlängenbereich als die Raman-Spektralbanden der ersten gasförmigen Substanz liegt oder durch mathematischen Methoden von den Raman-Spektralbanden der ersten gasförmigen Substanz trennbar ist, erzeugbar ist.Contraption ( 10 ) for the tightness test of a closed container ( 20 ), which is an internal closed volume ( 21 ) filled with a first gaseous substance having a first pressure (p1), the device ( 10 ) a pressure chamber ( 30 . 80 ) into which the container ( 20 ) is insertable and in which a second pressure (p2) which is greater than the first pressure (p1) can be generated, a laser ( 40 ) for generating a laser beam ( 50 ) and a spectrograph ( 60 ) for detecting and evaluating scattered light ( 51 ) of the laser beam ( 50 ), wherein the second pressure (p2) in the pressure chamber ( 30 . 80 ) by introducing a second gaseous substance which causes a change in the Raman spectral band of the first gaseous substance or has a Raman spectral band which lies in a different wavelength range than the Raman spectral bands of the first gaseous substance or by mathematical methods of the Raman Spectral bands of the first gaseous substance is separable, can be generated. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Druckkammer (30) den Laser (40) und den Spektrograph (60) umfasst. Vorrichtung nach Anspruch 10, ferner umfassend eine Prüfzelle (90), in die der Behälter (20) einführbar ist und welche den Laser (40) und den Spektrograph (60) umfasst.Apparatus according to claim 10, wherein the pressure chamber ( 30 ) the laser ( 40 ) and the spectrograph ( 60 ). Apparatus according to claim 10, further comprising a test cell ( 90 ) into which the container ( 20 ) is insertable and which the laser ( 40 ) and the spectrograph ( 60 ). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei in der Druckkammer (30) ein derartig großer zweiter Druck (p2) erzeugbar ist, dass zwischen dem zweiten Druck (p2) und dem ersten Druck (p1) eine Druckdifferenz von mindestens 105 Pa und/oder eine zwischen 105 Pa und 6 105 Pa liegende Druckdifferenz erzeugbar ist.Device according to one of claims 10 to 12, wherein in the pressure chamber ( 30 ) Such a large second pressure (p2) can be generated, that between the second pressure (p2) and the first pressure (p1), a pressure difference of at least 10 5 Pa and / or between 10 5 Pa and 6 10 5 Pa pressure difference can be generated is. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei der Laser (40) eine Laserdiode und/oder eine Beleuchtungsoptik mit einem flexiblen Lichtleiter (41) zum Führen des Laserstrahls (50) an den Behälter (20) umfasst und/oder der Spektrograph (60) eine Detektionsoptik mit einem weiteren flexiblen Lichtleiter (61) zum Führen von Streulicht (51) des Laserstrahls (50) aus dem Behälter (20) umfasst.Device according to one of claims 10 to 13, wherein the laser ( 40 ) a laser diode and / or illumination optics with a flexible light guide ( 41 ) for guiding the laser beam ( 50 ) to the container ( 20 ) and / or the spectrograph ( 60 ) a detection optics with another flexible Optical fiber ( 61 ) for guiding stray light ( 51 ) of the laser beam ( 50 ) from the container ( 20 ). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei der Laser (40) einen Laserstrahl (50) mit einer Wellenlänge erzeugt, die in dem roten oder infraroten Spektralbereich liegt. Device according to one of claims 10 to 14, wherein the laser ( 40 ) a laser beam ( 50 ) at a wavelength which is in the red or infrared spectral range.
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