DE1648909A1 - Indiumsesquioxydschicht-Detektor fuer brennbare Gase - Google Patents

Indiumsesquioxydschicht-Detektor fuer brennbare Gase

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DE1648909A1 DE1967G0051479 DEG0051479A DE1648909A1 DE 1648909 A1 DE1648909 A1 DE 1648909A1 DE 1967G0051479 DE1967G0051479 DE 1967G0051479 DE G0051479 A DEG0051479 A DE G0051479A DE 1648909 A1 DE1648909 A1 DE 1648909A1
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Description

DIPL.-PHYS. F. ENDLICH 1648909 eos4 unterpfaffenhofen 13.Oktober 1967
BLUMENSTRASSE E
PATENTANWALT
TELEFON: tMÜNCHEN) 84 36 38
TELESRAM MADRESSE: PATENDLICH MÜNCHEN
CABLE ADRESS: PATENDLICH MUNICH
Unsere Akte! 1994
Anmelder: General Electric Company, 1^9^FIadierön #vd. t New York, IT.Y. 10 0016 USA
Indiumsesquioxydschicht-Detektor für brennbare Gase t
Die Erfindung betrifft einen Gasdetektor für brennbare Gase und atomaren V/asser st off enthaltende Gase, insbesondere einen Gasdetektor, der eine Schicht als Nachweismittel benutzt.
Der Nachweis von Gasundichtigkeiten wird in verschiedenster Weise vorgenommen, wie im folgenden erläutert werden soll. Gemäß dem einen Verfahren werden ein Bezugsgas und eine Probe brennbaren Gases kombiniert. Da die Mischung bei Einwirkung eines Elektronenstrahls einen niedrigeren Ionenstrom als das- Bezugsgas hat, ist der Strom im wesentlichen der Gaskonfcentration proportional. Obwohl ein derartiger j Detektor relativ empfindlich-gegenüber niedrigen Gaskonzentrationen ist, machen die erforderliche Bezugsgaaquelle und die erforderliohe Hinrichtung zum Anlegen eines konstanten elektrischen Feldes und zur Erzeugung eines Elektronenstrahls eine kompakte Naohweiseinheit
praktisch unmöglich.
Bei einem anderen Gasdetektor werden Farbänderungen eines erwärmten Fadens, die bei Auftreten eines brennbaren Gases entstehen,, durch eine Fotozelle nachgewiesen. Diese Einrichtung stellt eine Verbesserung gegenüber Flammendetektoren dar, da die Verwendung
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einer Eilamme in einer brennbaren Atmosphäre und die Beziehung auf die Widerstandsänderung eines fadenähnlichen Gebildes bei Vorhandensein von Gas vermieden werden. Bei der die Fotozelle verwendenden Einrichtung wird die Strahlungsemission zum Nachweis verwendet, indem sie .ein Relais in einer Warnschaltung steuert. Verschiedene Eigenschaften eines derartigen Detektors für brennbare Gase machen ihn jedoch unemgpindlich und unzuverlässig. Wenn z.B. ein Stromstoß durch den Faden fließt, glüht er.ohne den Zusatz eines brennbaren Gases heller auf, so daß ein brennbares Gas angezeigt wird. Außerdem sind Fotozellen nicht sehr empfindlich gegenüber kleinen Farbänderungen, die durch Gaskonzentrationsänderungen ν erursacht werden.
Bei einem'anderen Verfahren wird der Widerstand eines heißen Platindrahts infolge einer exothermen Reaktion an einer Platinkatalysatoroberfläche ausgenutzt. Obwohl heiße Drähte relativ empfindlich sind, ist die Zuverlässigkeit wegen seiner geringen Lebensdauer niclit groß, da die Erhitzung des Fadens eine Verringerung der Lebensdauer des Platindrahts mit sich bringt. Außerdem ist die Nachweisempf lichkeit eines heißen Platindrahts auf einem Bereich zwischen geringe Konzentrationen und die Explosionsgrenze des Gases beschränkt.
Ein anderer Detektor für brennbare Gase, der sämtliche Gaskonzentrationen erfaßt, hat zwei Thermoelemente in einer Brückenschaltung, vdoei das eine Thermoelement ein Normal darstellt, während das zweite eine Einrichtung zur Spülung mit einer zu untersuchenden Atmosphäre hat» Wenn ein brennbares Gas vorhanden ist, verbrennt es in dem zweiten Raum und ändert die Ausgangssignale des zeiten Thermoelements t so daß die Brücke den abgeglichenen Zustand verläßt. Für manche Anwendungen ist jedoch dieser Detektor nicht empfindlich genu.
Ein erst kürzlich entwickelter Detektor verwendet eine Ooronaentladung und weist ein brennbares Gas durch Messung des Ooron Stroms naoh| der bei Vorhandensein eines-brennbaren Gases ansteigt.
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Obwohl dieser .Detektor normalerweise eine geeignete Anzeige gewährleistet, ist er für extrem niedrige Konzentrationen eines brennbaren Gases nicht so empfindlich wie ein Wasserstoffflammendetektor und daher in manchen Fällen nicht zwakmäßig.·
Unter weitgehender Vermeidung der genannten Schwierigkeiten und Nachteile ist ein Detektor der eingangs genannten Art mit einem . Nachweiselement, das eine dünne Schicht aus Indiumsesquioxyd trägt, und einer Heizspule versehen, die in unmittelbarer Nähe der Schicht angeordnet ist. Atomaren Wasserstoff enthaltende Gase werden entweder auf der Heizspule oder auf der Schicht zerlegt, um freie Eadikale von atomarem Wasserstoff zu eraeugen, der durch das Indiumsesqui- " oxyd chemisorbiert wird, so daß der elektrische Widerstand der Schicht geändert wird. Andere brennbare Gase verbrennen, um eine Widerstandsänderung der Schicht zu bewirken. Bs ist auch eine Einrichtung vorhanden., um die Schichtwiderstandsänderung zu messen, wodurch das Vorhandensein eines Gases angezeigt wird.
Die Erfindung soll anband der Zeichnung näher erläutert
werden. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch einen Gasdetektor mit einem Nachweiselement gemäß der Erfindung} ^
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel eines Naohweiselements, das im Detektor von Fig. 1 verwendet werden kann und gemäß der Erfindung aufgebaut ist;
Fig. 3 einen Schnitt durch das in Fig. 2 gezeigte Naohweiselement entlang der Linie 3-3f und
Fig. 4 die Abhängigkeit des Nachweiselementwideretands von der Konzentration zweier Gasproben.
Vor der genauen Erläuterung des Aufbaus und des Betriebe dee in den Fig. 1-3 abgebildeten Ausführungsbeispiels gemäß der Erfindung eoll die ihm zugrundeliegende Thecrle angegeben werden,
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wie sie gegenwärtig verstanden und zum Nachweis von atomaren Wasserstoff enthaltenden Gasen benutzt wird. In gO,, Indiumsesquioxyd, ist ein η-Halbleiter unterhalb etwa 500 0C und ein i(intrinsic)-Halbleiter oberhalb 500 0G, weshalb diese Temperatur Übergangstemperatur genannt wird. Wenn Indiumsesquioxyd auf eine konstante Temperatur oberhalb seiner Übergangstemperatur in einer Atmosphäre erhitzt wird, die frei von nachzuweisenden Gasen ist, spricht es auf Wasserstoff an. Wenn Wasserstoff die Oberfläche des Indiomsesquioxyd? in diesem i-Betriebsbereich berührt, findet eine Reaktion statt, durch die der Wasserstoff in atomaren Wasserstoff dissoziiert werden kann oder Hydroxylionen bilden kann. Wenn die Indiumsesquioxydtemperatur durch eine unabhängige Einrichtung erhöht worden ist, reichen die durch diese Einrichtung erzeugte thermische Energie und die durch die Reaktion freiwerdende Energie aus, um eine Festgasreaktion zwischen dem atomaren Wasserstoff oder den Hydroxylionen und dem Indiumsesquioxyd zu unterstützen, so daß assoziierte ungepaarte Elektronen an das Indiumsesquioxyd abgegeben werden, um deren Leitfähigkeit zu erhö,hen.
Wenn der Wasserstoff anschließend entfernt wird, wird die durch das Heizelement'und die Reaktion erzeugte gesamte Energie auf einen Wert erniedrigt, der zur Unterstützung der Festgasreaktion nicht mehr ausreicht. Dahei^werden die abgebenen Elektronen vom
re
Indiumsesquioxyd frei gegeben und /icombinieren mit atomarem Wasserstoff oder den Hydroxylionen in dem Bereich, der dann zerfällt. Diese Reaktionen sind daher umkehrbar und können folgendermaßen formuliert werden: Energie
In2O3 + H0 * In2O5 + H+ + e
~ Energie
In5O, + 4E9 * In9 (OH),+++ + 3e.
Bevor auf die Reaktion eingegangen werden soll, die auftritt.
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wenn irgendein Gas mit atomarem Wasserstoff dem lachweiselement zugeführt wird, muß der Einfluß anderer Elemente geprüft werden, um zu sehen, ob die Leitfähiglceitsänderungen allein durch ein derartiges Gas hervorgerufen werden. Die anderen elementaren Bestandteile der Atmosphäre, die chemisorbiert werden können, sind Stickstoff und Sauerstoff. i3s ist jedoch experimentell gefunden worden, daß weder Stickstoff noch Sauerstoff die Leitfähigkeit von Indiumsesquioxyd in einem solchen Maße beeinflußt, daß es mit der Änderung vergleichbar wäre, die durch ein atomaren Wasserstoff enthaltendes Gas hervorgerufen wird. Es kann daher gesagt werden, daß eine'Widerstandsänderung einer Indiumsesquioxydschicht durch ein atomaren Wasserstoff enthaltendes Gas ausgelöst wird.
Wenn ein gegenüber molekularem Wasserstoff unterschiedliches Gas dem ITachweiselement zugeführt wird, bexcLrkt es eine Leitfähigkeit änderung davon, wenn es zerlegt werden kann, um atomaren Wasserstoff freizusetzen. Diese Zerlegung kann thermisch durch Verfahren wie Oracken oder andere bekannte Verfahren vorgenommen werden. Wenn z.B. ein Kohlenwasserstoffgas oder andere Gase wie Ammoniak auf einer heißen Katalysatoroberfläche gecrackt werden, werden sie in freie Radikale einschließlich atomaren Wasserstoff zerlegt, der dann chemisorbiert werden kann.
Jede diese Reaktion soll nun unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert werden. In Fig. 1 1st ein Haehweiselement 10 abgebildet, das an eine Stromversorgung 11 angeschlossen ist, um von dieaer versorgt zu werden. Leitungen 12 und 13 leiten einen von der Stromversorgung 11 erzeugten Heizstrom zu einer Heizspule, die schematisch als Faden 14 in unmittelbarer Nähe eines Nachweisunfcorelements 15 abgebildet ist. Zwei andere Leitungen 16 und 17 legen eine Spannung am Nachweisunterlement 15 an, und ein Meßgerät 20 1st in Serie mit der Leitung 16 und dem Naahweieunterelement 15 geschaltet, um Leitfähigkeitsänderungen anzuzeigen, wenn die an dem
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Nachweisunterelement angelegte Spannung konstant bleibt.
Gemäß den Pig. 2 und 3 hat das Haohweisunterelenent 15 einen zylindrischen Halter 22 aus einem dielektrischem Werkstoff wie Quarz, und eine dünne Schicht 23 aus Indiumsesquioxyd (In2O-) ist auf dem Mittelabscimitt des Halters niedergeschlagen. Es gibt verschiedene i-iöglichkeiten für eine derartige Niederschlagung, die aber die Empfindlichkeit nicht beeinflußt.
Vorzugsweise wird Indiumsesquioxyd aus einem Platin-Iridium-Schiffchen auf dem Halter 22 in Vakuum bei etwa 140O0C verdampft. Nachaem der Halter 22 mit einer Schicht überzogen ist, werden die Nachweiselemente vorzugsweise in einem Ofen einer Temperatur von etwa 7000C etwa zwei Stunden lang ausgesetzt, um die vollständige Oxydation der Schicht zu gewährleisten. Dann werden die iiachweiselemente einem Sauerstoffgasbrenner ausgesetzt. Durch dieses bevorzugte Verfahren werden nachweiselemente hergestellt, die nach kurzer Aufwärmzeit weniger als 50 Teile auf 1 000 000 nachweisen.
Andere Verfahren benutzen die Verdampfung von Indium oder Indiumoxyd aus Schiffchen von anderen Werkstoffen wie Gtsphit. Nachdem die Schicht ausgebildet ist, wird sie einer Sauerstoffgasflamme ausgesetzt. Die verschiedenen Verfahren zur Herstellung der Indiumsesquioxydsohicht führen zu Hachweiselementen mit im wesentlichen gleicher Empfindlichkeit bezüglich dar Größenordnung, obwohl Unterschiede in der Aufwärmzeit auftreten können.
TJm Leitfähigkeitsänderungen der Indiumsesquioxydschicht 23 zu messen, werden zwei Elektroden 24 und 25 an den Enden des zylindrischen Halters 22 ausgebildet. Obwohl irgendeine Edelmetallelektrode verwendet werden könnte, besteht eine besonders geeignete Elektrode aus Besohiohtungen dea zylindrischen Halters im Elektrodenbereich mit Platin. Die Anschlüsse an die Stromversorgung werden duroh um jede der Elektrode 24 und 25 gewiokelte Platindrähte 26 vorgenommen, die in AnBOhlußatiften 27 und 30 enden, die dann zum
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Anschließen der.Elektroden 24 und 25 an die Leitungen 16 und 17 dienen.
Die Indiumoxydschicht wird auf einer konstanten Temperatur oberhalb ihrer Übergangstemperatur in einer Atmosphäre gehalten, die frei von dem nachzuweisenden Gas ist, und zwar durch eine Heizspule 31, die konzentrisch auf die Ind iumß esq[uioxyä schicht 23 in unmittelbarer Nähe-'von ihr gewickelt ist, ohne sie aber zu berühren. Die Heizspule 31 wird durch Anschluß an Anschlußstifte 32 und 33 mit Strom versorgt, die ihrerseits an eine Quelle konstanten Stroms der Stromversorgung 11 durch die Leitungen 12 und 13 angeschlossen sind. In diesem Ausführungsbeispiel besteht die Heizspule 31 aus einem Werkstoff, der als CJarackenkatalysator dient, z.B. aus Platin.
Das bevorzugte Ausführungsbeispiel hat nicht abgebildete Einrichtungen, um das zu untersuchende Gas parallel zur Schichtoberfläche sowie zwischen der Schicht und der Heizspule zu bewegen.
Durch eine derartige, bereits bekannte Einrichtung wird die Gasprobe direkt in Pfeilrichtung 34 bewegt/ Es soll nun der Betrieb des Nachweiselements 15 auf Grund der oben gemachten Ausführungen genauer erläutert werden. Wenn ein atomaren Wasserstoff enthaltendes ' Gas am Hachweiselement 15 in der Pfeilrichtung 34 vorbeigeführt wird, wird das Gas offensichtlich an der heißen Platinoberfläche der Heizspule 31 gecrackt, so daß die homöopolare Bindung des Gases auf eine von zwei möglichen Arten aufgebrochen wird. Bei der einen Reaktion, die als Homolyse bekannt ist, kann ein Elektron an jedes Atom abgegeben werden, das zu der Bindung gehört. Bei einer anderen Reaktion, die als Heterolyse bekannt ist, befindet Bich das Elektronenpaar bei dem einen oder anderen der beiden Atome. Die für die heterolytische Dissoziation des Gases in zwei freie Ionen notwendige Energie ist jedoch etwa drei-mal so groß wie die für die
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homolytische Dissoziation in zwei freie Radikale oder ein freies Radikal und ein Wasserstoffatom notwendige. Daher findet vermutlich die homolytische Dissoziation statt, wobei zwei frei Radikale erzeugt werden. Beispielsweise zerfällt Methan ver.-.nutlich in ein Methyl-Radikal und atomaren Wasserstoff wie .folgt:
H Energie H
H '.'pi II !TT ^ H KJ1 + H
H H
Ähnliche Ergebnisse treten bei anderen atomaren Wasserstoff enthaltenden Gasen auf.
Der atomare Wasserstoff befindet sich dann in großer Nähe der Indiumsesquioxydscliicht 23 und reagiert damit, wie es bei der Zuführung von Wasserstoff zum iiachweiselement der Fall ist, um eine Leitfähigkeitsonderung der Schicht 23 zu bewirken, die das Vorhandensein des Gases anzeigt..
Ein praktisch erprobtes Ausführungsbeispiel des Wachweiselementa gemäß der Erfindung hatte einen zylindrischen Halter 22 aus einem Quarzrohr mit einem Außendurchmesser von 1,5 tun und einem Innendurchmesser von 0,5 mm. Nach Hie der schlagung der Platinelektroden auf den Enden des Kolirs, wurde das Indiumsesquioxyd in Vakuum auf einem mittlerem Abschnitt der Außenfläche des
Quarzrohrs in einer Dicke von 100 - 10 000 A niedergeschlagen,
ο wobei die optimale Dicke für derartige Schichten 5oo - 3 000 A beträgt« Die Heizspule 31 bestand aus einem 3f8 * 10 mm (15 mil) -Platindraht, der zu einer Spule mit einem Innendurchmesser von 2 mm gewickelt wor: en war. Platinumhüllter öhromniokeldraht ißt ebenfalls erfolgreich verwendet worden.
Fig. 4 zeigt eine Kurve, aus der die Abhängigkeit des spezifischen elektrischen Wj.derstr.nds einen Nachweisunterelements
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15 mit dem oben erwähnten Aufbau hervorgeht. Der spezifische Widerstand ist dabei logarithmisch aufgetragen worden. Bs ist ersichtlich, dai3 die Leitfähigkeit stark genug anzusteigen beginnt (d.h. der spezifische Widerstand abzufallen beginnt), um eine. Änderung von weniger als 50 Teilen auf 1 000 000 (ppm)nachzuweisen. Es ist experimentell erkannt worden, daß ein derartiges Nachweiselement Methankonzentrationen von weniger als 50 Teilen auf 1 000 000 bis zu 100 $ nachweisen kann. Ähnlich zeigt die Kurve B die Empfindlichkeit gegenüber Wasserstoff. Diese beiden Gase zeigen eine lineare Abhängigkeit zwischen Gaskonzentration und spezifischem Schichtwiderstand. Daher ( kann ein derartiger Detektor so kalibriert werden, daß er nicht nur das Vorhandensein eines atomaren Wasserstoff enthaltenden Gases, sondern auch direkt die Konzentration des Gases in einem größeren Konzentrationsbereich anzeigt.
Es ist ferner erkannt worden, daß dieses Nachweiselement andere brennbare Gase wie Kohlenmonoxyd durch Ausnutzung der negativen Widerstands- Qümperatur- Kurve von Indiumsesquioxyd anzeigt, wenn es im i-Leitfähigkeitsbereioh wie bekannt gehalten wird. Wenn ein konstanter Eingangsstrom der Heizspule 31 zugeführt wird, ist die Wärme- | leistung konstant, so daß die Schichttemperatur konstant bleibt. Diese Temperatur ist jedoch hoch genug, um eine Verbrennung des brennbaren Gases zu verursachen, was seinerseits die Schichttemperatur erhöht. Infolge der Addition der zugeführten Wärme und der erhöhten Schichttemperatur findet ein Anstieg der Schichtleitfähigkeit statt, der das Vorhandensein des brennbaren Gases anzeigt. Dieses Nachweiselement ist daher nicht ausschließlich auf den Nachweis von , atomaren Wasserstoff enthaltenden Gasen beschränkt, es kann bei bestimmten Anwendungen auch andere brennbare Gase naahweisen.
/ Zusammenfassend ist festzustellen, daß durch, die Erfindung ■ ein Feßtkürpernachweiselement zum Naohweis irgend eines brennbaren ' 109824/1398 BAD
Gases in der Atmosphäre innerhalb eines vollständigen Konzentratimsbereichs angegeben wird, wobei dieses Nachweiselenient besonders zum Nachweis niedriger Konzentrationen von atomaren Wasserstoff enthalten den Gasen geeignet ist. Das Nachweiselement besteht aus einer Indiumsesquioxydschicht und einem äußeren Heizelement, das die Schicht auf einer im wesentlichen konstanten Temperatur oberhalb ihrer Übergangstemperatur hält und zum Oraclcen der atomaren Viasperstoff enthaltenden Gase dient, um den atomaren Wasserstoff davon zu dissoziieren, der dann mit der Indiumsesquioxydschieht reagiert, um deren Leitfähigkeit zu erhöhen. Andere brennbare Gase verbrennen dann in der Nähe der Schicht um deren Temperatur und leitfähigkeit zu erhöhen. Der Nachweis wird dann leicht vorgenommen, indem nur die Leitfähigkeitsänderungen der Schicht angezeigt werden, xlin derartiges Nachweiselement hat eine höhere Empfindlichkeit bezüglich Kohlenwasserstoffen als die Heißdraht- oder GOronaentladungs-Nachweiselemente, die bereits bekannt sind, und die gleiche Empfindlichkeit wie ein Flammenionisationsdetektor. Der Detektor gemäß der Erfindung erfordert jedoch keine zusätzlichen Wasserstoff gasquellen und kann ferner zur Messung von Konzentrationen verwendet werden, <J.ie die untere Explosions grenze überschreiten, lerner ist der Indiumsesquioxydschioht-Detektor einfacher als der Wasserstoffflammendetektor aufgebaut.
Das Nachweis element geiüäß der Erfindung beruht auf dem Craoken eines Gases, um davon atomaren Wasserstoff zu dissoziieren. Es ist daher ersiohtlich, daß der Detektor nicht nur zum Nachweis brennbarer Gase oder Kohlenwasaerstoffgase verwendet werden kann. Das ^aohweiselement kann somit zum Nachweis irgendeines Gaaes verwendet werden, das atomaren Wasserstoff enthält, z.B. von Ammoniak.
Pat entans prüohe 109824/1398
*' BAD ORIGINAL

Claims (9)

Unsere Akte: 1994 Patentansprüche
1. Gasdetektor, gekennzeichnet durch einen dielektrischen Halter (22), eine dünne Indiumseequioxydschicht (23) auf einem Teil des Halters, wobei Indiumsesquioxyd ein i-Halbleiter oberhalb einer vorbestimmten Temperatur ist, durch eine erste und eine zweite Edeliiietallelektrode (24, 25), die voneinander getrennt auf dem Halter die Schicht berühren, durch eine mit den Elektroden verbundene Einrichtung (16, 17, 20, 27» 30) zur Messung von Leitfähigkeitsänderungen der Schicht bei Vorhandensein eines nachzuweisenden Gases; und durch einen Heizer (12 - 14, 31 - 33) zur Abgabe einer im wesentlichen konstanten Wärmeleistung an die Schicht, um sie als i-Halbleiter oberhalb der vorbestimmten Temperatur aufrechtzuerhalten.
2. Detektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter zylindrisch ist, daß die Schicht auf einem mittleren Absdhnitt davon aufgetragen ist, und daß die getrennten Elektroden sich auf den Enden des Halters befinden.
3. Detektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das nachzuweisende Gas atomaren Wasserstoff enthält, und dai?) der Heuer aus einer Heizspule (31) aus einem katalytischen cjrfracken· den Werkstoff besteht, die konzentrisch um den Halter und davon getrennt gewickelt ist.
4. Detektor nach Anspruch 3, da.durch gekennzeichnet» daß der aeizer eine ELatinlieizerspule (31) ist, die konzentrisch um den Halter und von der Sc licht getrennt gewickelt ist.
5. Detektor nach Anspruch 4, dadurchgekennzeiohnet, daß die Schicht auf dem Halter durch Vakuumverdampfung von Indiumsesquioxyd und anschließende Erhitzung der Schicht in einem Ofen
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bei 70O0O, um die Oxydation der Schicht zu gewährleisten, und dann in einer Sauerstoffgasflamme hergestellt ist.
6. Detektor nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß das Indiumsesquioxyd aus einem Platin-Iridium-Schiffchen verdampft ist.
7. Detektor nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch
gekennz e i chne t, daß die Schicht eine Enddicke von
ο
100 - 10 00OA hat.
8. Detektor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeieh-
0 η e t, daß die Schicht eine Dicke von 500 - 3000 A hat.
9. Detektor nach einem der vornergehenden Ansprüche, ge kennzeichnet durch eine Einrichtung zur Leitung de^zu untersuchenden Gases in einer Richtung parallel zur Shhichtoberfläche und zwischen der Schicht und dem heizer.
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