DE202021101815U1

DE202021101815U1 - Optische Messvorrichtung und Vakuumbeschichtungsreaktor

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Publication number: DE202021101815U1
Application number: DE202021101815.1U
Authority: DE
Original assignee: Zentrum fuer Sonnenenergie und Wasserstoff Forschung Baden Wuerttemberg
Current assignee: Zentrum fuer Sonnenenergie und Wasserstoff Forschung Baden Wuerttemberg
Priority date: 2021-04-06
Filing date: 2021-04-06
Publication date: 2021-04-15
Anticipated expiration: 2031-04-07

Abstract

Optische Messvorrichtung mit
- einem Lichtleiter, der zur Durchführung durch eine Reaktorwand eines Reaktorbehälters an einer Reaktordurchführungsstelle eingerichtet ist,
- einem Messkopf (5), der reaktorseitig an den Lichtleiter angekoppelt ist, und
- einer Auswerteeinheit (6), die reaktorextern an den Lichtleiter angekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass
- der Lichtleiter ein hohles Glasrohr (4) ist,
- ein hohler Innenraum (7) des Glasrohrs durch eine Glasscheibe (8) verschlossen ist, die in einem reaktorseitigen Bereich (4a) des Glasrohrs angeordnet ist, und
- das Glasrohr in einem Rohrheizabschnitt (4c), der sich im reaktorseitigen Bereich des Glasrohrs befindet, von einem Heizelement (9) umgeben ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine optische Messvorrichtung mit einem Lichtleiter, der zur Durchführung durch eine Reaktorwand eines Reaktorbehälters an einer Reaktordurchführungsstelle eingerichtet ist, einem Messkopf, der reaktorseitig an den Lichtleiter angekoppelt ist, und einer Auswerteeinheit, die reaktorextern an den Lichtleiter angekoppelt ist, sowie auf einen Vakuumbeschichtungsreaktor mit einem Reaktorbehälter, der eine Reaktorwand mit einer Reaktordurchführungsstelle aufweist.
Optische Messvorrichtungen dieser Art lassen sich zur Durchführung optisch basierter Messverfahren vielfältig überall dort verwenden, wo für die Messung Licht vom Messkopf, der sich im Betrieb der Messvorrichtung im Reaktorbehälter befindet, erfasst und über den Lichtleiter aus dem Reaktorbehälter heraus zu einer Auswerteeinheit geführt und dort ausgewertet werden soll. Der Reaktorbehälter kann hierbei derjenige eines beliebigen chemischen, physikalischen oder biologischen Reaktors sein, insbesondere eines Vakuumbeschichtungsreaktors. Vakuumbeschichtungsreaktoren können beispielsweise in der Dünnschichttechnologie zur Schichtabscheidung mittels Aufdampfung und anderer üblicher Schichtdepositionsverfahren verwendet werden. Bei Vakuumbeschichtungsreaktoren ermöglicht die optische Messvorrichtung die Messung gewünschter Messgrößen in-situ im Reaktorbehälterinneren, i.e. im Reaktionsraum bzw. Dampfraum, mit berührungsloser Übertragung des Messsignals. In einer spezifischen Anwendung dient die optische Messvorrichtung zur Überwachung von Beschichtungsvorgängen in einem Vakuumbeschichtungsreaktor mittels Elektronenstoß-Emissionsspektroskopie (electron impact emission spectroscopy; EIES).
Die Offenlegungsschrift WO 2009/048697 A1 offenbart eine optische Messvorrichtung der eingangs genannten Art und einen damit ausgerüsteten Vakuumbeschichtungsreaktor, wobei die dortige optische Messvorrichtung zur Durchführung von EIES-Messungen eingerichtet ist. Insbesondere sind dazu der Messkopf, der sich im Reaktorbehälter befindet, wenn die optische Messvorrichtung in Gebrauchslage am Vakuumbeschichtungsreaktor angeordnet ist, und die außerhalb des Reaktorbehälters verbleibende Auswerteeinheit geeignet ausgeführt, wie dem Fachmann an sich bekannt, was daher hier keiner näheren Erläuterungen bedarf. Speziell beinhaltet die Auswerteeinheit in diesem Fall einen Fotodetektor nebst nachgeordneter Auswertekomponenten.
Eine bekannte Problematik derartiger optischer Messvorrichtungen besteht darin, dass sie reaktorseitig, d.h. mit ihrem im Betrieb im Reaktorbehälter angeordneten Vorrichtungsteil, nach einer gewissen Betriebsdauer z.B. aufgrund von Kondensationseffekten mit Material kontaminiert werden können, wenn die Messvorrichtung bei einem Reaktor verwendet wird, in dessen Reaktorbehälter im Betrieb Materialdampf vorliegt, z.B. zur Dünnschichtabscheidung aus dem betreffenden Material mittels eines chemischen oder physikalischen Gasphasenabscheidungsprozesses. Diese Materialanlagerungen z.B. an einem reaktorseitigen Lichtleiterende oder einem dort befindlichen Lichtdurchtrittsfenster können das von der Messvorrichtung gewonnene Messsignal verfälschen und auf diese Weise die Langzeitstabilität des Messsignals beeinträchtigen.
Die Offenlegungsschrift JP 61-163192 A offenbart einen Vakuumbeschichtungsreaktor, der als Molekularstrahlepitaxieanlage ausgelegt und mit einer Messvorrichtung ausgerüstet ist, die eine Infrarotstrahlungs-Thermometeranordnung beinhaltet, um die Temperatur eines Substrats im Reaktorbehälter zu erfassen. Diese Messvorrichtung beinhaltet ein durch eine Reaktordurchführungsstelle durchgeführtes Hohlrohr, in dem eine optische Faser angeordnet ist, an deren reaktoraußenseitiges Ende ein Infrarotstrahlungsthermometer angekoppelt ist und an deren reaktorseitiges Ende ein Quarzglasfenster einer Abdeckung des Hohlrohrs anschließt, wobei Infrarotstrahlung von einem im Reaktorbehälter befindlichen Substrat durch das Fenster hindurch gelangt und über die optische Faser zum Thermometer geführt wird. Um die optische Faser herum ist von außen ein Heizelement in das Zylinderrohr eingeführt und erstreckt sich mit einem innenliegenden Ende außen um das Fenster herum. Durch Aktivierung des Heizelements soll als Abhilfe der oben erwähnten Problematik Material, das sich am Fenster niedergeschlagen hat, von diesem wieder abgedampft werden.
Die Patentschrift DE 103 44 111 B4 offenbart eine Sensoranordnung zur optischen Vermessung eines Abgasstromes eines Verbrennungsmotors, bei der ein Eintrittsfenster und ein Austrittsfenster an einer Abgasleitung angeordnet sind und an mindestens einem dieser Fenster ein Dünnschicht- oder Dickschicht-Heizelement angebracht ist, um etwaige Rußablagerungen am Fenster abzubrennen oder wegzudampfen.
Die Offenlegungsschrift WO 2010/083854 A1 offenbart eine selbstreinigende Röntgenstrahlfensteranordnung und deren Einsatz bei einer Röntgenstrahlquelle, wobei die Fensteranordnung zwei voneinander beabstandet hintereinander angeordnete Fenster und eine Heizquelle umfasst, mit der das eine der beiden Fenster auf seiner dem anderen Fenster abgewandten Seite beheizt werden kann, um etwaige Kontaminationen abzudam pfen.
Der Erfindung liegt als technisches Problem die Bereitstellung einer optischen Messvorrichtung der eingangs genannten Art, die insbesondere hinsichtlich ihrer Lichtübertragungseigenschaften auch bei längerem Betriebseinsatz Vorteile gegenüber dem oben erläuterten Stand der Technik bietet und mit relativ geringem Aufwand realisierbar ist, und eines damit ausgerüsteten Vakuumbeschichtungsreaktors zugrunde.
Die Erfindung löst dieses Problem durch die Bereitstellung einer optischen Messvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eines Vakuumbeschichtungsreaktors mit den Merkmalen des Anspruchs 6. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung, die zur Lösung dieses und weiterer Probleme beitragen, sind in den Unteransprüchen angegeben, deren Inhalt einschließlich sämtlicher sich durch die Anspruchsrückbezüge ergebender Merkmalskombinationen hiermit vollumfänglich durch Verweis zum Inhalt der Beschreibung gemacht wird.
Bei der erfindungsgemäßen optischen Messvorrichtung ist der Lichtleiter ein hohles Glasrohr. Der hohle Innenraum des Glasrohrs ist durch eine Glasscheibe, d.h. ein scheibenförmiges Glasplättchen, verschlossen, die in einem reaktorseitigen Bereich des Glasrohrs angeordnet ist. Das Glasrohr ist in einem Rohrheizabschnitt, der sich im reaktorseitigen Bereich des Glasrohrs befindet, von einem Heizelement umgeben. Das Glasrohr und /oder die Glasscheibe können insbesondere aus einem Quarzglasmaterial bestehen.
Dieser Messvorrichtungsaufbau erfordert vergleichsweise wenig Realisierungsaufwand und ermöglicht eine zuverlässige Messlicht- bzw. Messsignalübertragung aus dem Reaktorinnenraum zur außerhalb des Reaktorbehälters angeordneten Auswerteeinheit auch noch nach längeren Betriebsdauern. Die Glasscheibe, i.e. das Glasplättchen, dient als Trennelement der Messvorrichtung zwischen dem Innenraum des Reaktorbehälters einerseits und dem Außenraum des Reaktorbehälters andererseits, d.h. sie fungiert als Lichtdurchlassfenster für das im Lichtleiter vom Behälterinnenraum zum Behälteraußenraum geführte Messlicht. Die Glasscheibe ist im reaktorseitigen Bereich des Glasrohrs angeordnet, d.h. in demjenigen Längenteil des Glasrohrs, der sich bei am Reaktor angebauter Messvorrichtung von der Reaktordurchführungsstelle aus in den Innenraum des Reaktorbehälters erstreckt. In diesem reaktorseitigen Längenabschnitt des Glasrohrs befindet sich der von dem Heizelement umgebene Rohrheizabschnitt des Glasrohrs, wobei sich der Rohrheizabschnitt über die gesamte Länge dieses reaktorseitigen Bereichs des Glasrohrs oder nur über einen Teil der Längenerstreckung des reaktorseitigen Bereichs des Glasrohrs erstreckt.
Vorteilhaft befindet sich folglich bei diesem Aufbau der optischen Messvorrichtung das Heizelement im Inneren des Reaktorbehälters, und durch die Heizwirkung des aktivierten Heizelements kann der reaktorseitige Bereich des Glasrohrs von störenden Materialkontaminationen freigehalten bzw. befreit werden. Die Glasscheibe verhindert, dass Materialdämpfe aus dem Inneren des Reaktorbehälters durch das hohle Glasrohr hindurch bis zur Auswerteeinheit bzw. ein an ein reaktorabgewandtes Ende des Glasrohrs anschließendes Lichtdurchtrittsfenster gelangen können. Etwaiges, an der Glasscheibe kondensiertes Material kann mittels des Heizelements freigeheizt, d.h. wieder weggedampft, werden.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Glasscheibe im Rohrheizabschnitt des Glasrohrs angeordnet. Dies ermöglicht eine besonders effektive Beheizung der Glasscheibe durch das umgebende Heizelement, um die Glasscheibe bei Bedarf von kontaminiertem Material freiheizen zu können. Alternativ kann die Glasscheibe in einem Längenabschnitt des Glasrohrs zwischen dem Rohrheizabschnitt und dem Messkopf angeordnet sein, wenn sich dadurch im betreffenden Anwendungsfall noch ein ausreichender Kontaminationsschutz bzw. eine ausreichende Beheizungswirkung für die Glasscheibe zum Abdampfen von angelagertem Material erzielen lässt.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist der Messkopf an einem reaktorseitigen Ende des Glasrohrs angeordnet. Dies stellt eine für viele Messanwendungen zweckmäßige Positionierung des Messkopfs dar. Alternativ kann der Messkopf z.B. seitlich am Glasrohr in dessen reaktorseitigem Bereich mit vorgebbarem Abstand zum reaktorseitigen Rohrende angeordnet sein.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist das Heizelement mit Abstand zu einer Durchführungsstelle des Glasrohrs angeordnet. Diese Positionierung des Heizelements ist für viele Anwendungsfälle von Vorteil. Die Durchführungsstelle des Glasrohrs, d.h. diejenige Stelle des Glasrohrs, an der dieses bei am Reaktor angebrachter optischer Messvorrichtung durch die Reaktorwand des Reaktorbehälters an dessen Reaktordurchführungsstelle durchtritt, lässt sich auf diese Weise auf Wunsch von der Wirkung des Heizelements weitgehend freihalten, was ebenso für etwaige weitere Reaktor- oder Messvorrichtungskomponenten gilt, die sich an oder in der Nähe der Reaktordurchführungsstelle befinden. Alternativ kann das Heizelement direkt anschließend an die Durchführungsstelle des Glasrohrs positioniert sein.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist das Heizelement mit Abstand zum Messkopf angeordnet. Dies stellt eine für die meisten Anwendungen günstige Positionierung des Heizelements dar. Insbesondere lassen sich damit auf einfache Weise übermäßig hohe thermische Belastungen des Messkopfs vermeiden, wenn das Heizelement mit relativ hoher Heizleistung betrieben wird. Alternativ kann sich das Heizelement direkt an den Messkopf anschließen oder diesen ganz oder teilweise umgeben, wenn eine solche Realisierung für den betreffenden Anwendungsfall vorteilhaft ist.
Der erfindungsgemäße Vakuumbeschichtungsreaktor ist mit der erfindungsgemäßen optischen Messvorrichtung ausgerüstet, wobei das Glasrohr als Lichtleiter der optischen Messvorrichtung an der Reaktordurchführung durch die Reaktorwand durchgeführt ist. Mit der optischen Messvorrichtung ist folglich in vorteilhafter Weise eine berührungslose optische Erfassung und Auswertung einer oder mehrerer Messgrößen in-situ unter Positionierung des Messkopfs im Reaktorbehälter möglich ist. Alternativ lässt sich die erfindungsgemäße optische Messvorrichtung auch für beliebige andere chemische, physikalische oder biologische Reaktortypen verwenden, wie sie dem Fachmann geläufig sind.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Diese und weitere Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend näher erläutert. Hierbei zeigt:

1 eine schematische, ausschnittweise Ansicht eines Vakuumbeschichtungsreaktors mit optischer Messvorrichtung.

Der in 1 nur schematisch mit einem hier interessierenden Teil gezeigte Vakuumbeschichtungsreaktor beinhaltet in an sich bekannter Weise einen nur ausschnittweise und schematisch gezeigten Reaktorbehälter 1 mit einer Reaktorwand 2, die eine Reaktordurchführungsstelle 3 aufweist. Darüber hinaus ist der Vakuumbeschichtungsreaktor mit einer erfindungsgemäßen optischen Messvorrichtung ausgerüstet. Weitere Reaktorkomponenten sind herkömmlicher Art und daher hier nicht gezeigt.
Die in 1 in Gebrauchslage an dem Vakuumbeschichtungsreaktor gezeigte optische Messvorrichtung kann alternativ an einem beliebigen anderen chemischen, physikalischen oder biologischen Reaktor angeordnet sein und umfasst einen Lichtleiter, der zur Durchführung durch eine Reaktorwand, wie der Reaktorwand 2, eines Reaktorbehälters, wie des Reaktorbehälters 1, an einer Reaktordurchführungsstelle, wie der Reaktordurchführungsstelle 3, eingerichtet ist und von einem hohlen Glasrohr 4, wie einem Quarzglasrohr, gebildet ist. Des Weiteren beinhaltet die optische Messvorrichtung einen Messkopf 5, der reaktorseitig an den Lichtleiter, d.h. das Glasrohr 4, angekoppelt ist, und eine Auswerteeinheit 6, die reaktorextern an den Lichtleiter, d.h. das Glasrohr 4, angekoppelt ist.
Da das Glasrohr 4 hohl ist, besitzt es einen hohlen Innenraum 7. Der hohle Innenraum 7 des Glasrohrs 4 ist durch eine Glasscheibe 8, insbesondere eine Quarzglasscheibe, verschlossen, die in einem reaktorseitigen Bereich 4a des Glasrohrs 4 angeordnet ist. Dabei bildet der reaktorseitige Bereich 4a diejenige Teillänge des Glasrohrs 4, mit der es sich von der Reaktordurchführungsstelle 3 bis zu einem reaktorseitigen Ende 4b im Reaktorinnenraum 2 erstreckt, wenn die Messvorrichtung am Reaktorbehälter 1 angeordnet bzw. angebaut ist. Die Glasscheibe 8 kann beispielsweise durch eine Schweißverbindung mit dem Glasrohr 4 verbunden, d.h. in dieses an der gewünschten Stelle eingeschweißt, sein. Alternativ sind andere herkömmliche Verbindungsarten verwendbar, z.B. eine gegen die dort im Betrieb herrschenden Umgebungsbedingungen ausreichend beständige Klebverbindung.
Das Glasrohr 4 ist in einem Rohrheizabschnitt 4c von einem Heizelement 9 umgeben, das vorzugsweise eine zylindrische Form hat. Der Rohrheizabschnitt 4c befindet sich im reaktorseitigen Bereich 4a des Glasrohrs 4, d.h. er erstreckt sich mindestens längs eines Teils der Länge dieses reaktorseitigen Bereichs 4a des Glasrohrs 4 zwischen der Reaktordurchführungsstelle 3 und dem reaktorseitigen Rohrende 4b.
In vorteilhaften Ausführungen ist die Glasscheibe 8, wie im gezeigten Beispiel, als entsprechendes Glasplättchen im Rohrheizabschnitt 4c des Glasrohrs 4 angeordnet. In alternativen Ausführungen befindet sich die Glasscheibe 8 an einer außerhalb des Rohrheizabschnitts 4c gelegenen Stelle des reaktorseitigen Bereichs 4a des Glasrohrs 4.
In entsprechenden Ausführungen ist der Messkopf 5, wie im gezeigten Beispiel, am reaktorseitigen Ende 4b des Quarzglasrohrs 4 angeordnet. In alternativen Ausführungen ist der Messkopf 5 z.B. an der Umfangsseite des Quarzglasrohrs 4 in dessen reaktorseitigem Bereich 4a mit Abstand zum reaktorseitigen Rohrende 4b angeordnet.
In entsprechenden Ausführungen ist das Heizelement 9, wie im gezeigten Beispiel, mit einem Abstand Ad zu einer Durchführungsstelle 4d des Quarzglasrohrs 4 angeordnet. Die Durchführungsstelle 4f ist hierbei diejenige Stelle des Quarzglasrohrs 4, die sich im Bereich der Reaktordurchführungsstelle 3 befindet. In 1 ist die dem Abstand Ad entsprechende Teillänge des reaktorseitiges Bereichs 4a des Glasrohrs 4 als Rohrabschnitt 4d markiert. Alternativ erstreckt sich das Heizelement 9 direkt anschließend an die Durchführungsstelle 4f des Quarzglasrohrs 4 oder zusätzlich auch um diese Durchführungsstelle 4f herum.
In entsprechenden Realisierungen ist das Heizelement 9, wie im gezeigten Beispiel, mit Abstand zum Messkopf 5 angeordnet, in 1 durch eine Abstandslänge Am bezeichnet. Alternativ kann sich das Heizelement 9 bis zum endseitig angeordneten Messkopf 5 erstrecken.
Die optische Messvorrichtung ermöglicht im gezeigten Anwendungsfall die Erfassung einer oder mehrerer Messgrößen in-situ im Inneren des Reaktorbehälters 1 bzw. im von ihm gebildeten Materialdampfraum z.B. durch ein EIES-Messverfahren oder ein anderes optisches Messverfahren, wobei das Messsignal als Lichtsignal ML berührungslos über das hohle Glasrohr 4 als Lichtleiter aus dem Inneren des Reaktorbehälters 1 zur außerhalb des Reaktorbehälters 1 angeordneten Auswerteeinheit 6 übertragen werden kann.
Beim EIES-Messverfahren werden Teilchen im Materialdampfraum durch einen Elektronenstrahl angeregt, wodurch sie ihr spezifisches Lichtspektrum aussenden, das über den Messkopf 5 und das Glasrohr 4 sowie typischerweise ein Lichteinlassfenster 10 an der Eintrittsseite der Auswerteeinheit 6 auf die Luftseite des Vakuumbeschichtungsreaktors, d.h. in den Außenraum des Reaktors, geleitet und analysiert wird. Der Messkopf 5 ist, wenn er zur Durchführung des EIES-Messverfahrens ausgelegt ist, bekanntermaßen dampfoffen ausgeführt, d.h. der Materialdampf im Inneren des Reaktorbehälters 1 gelangt auch in den Messkopf 5, was in 1 dadurch symbolisiert ist, dass der schematisch gezeigte Messkopf 5 gestrichelt gezeichnet ist. Über den Messkopf 5, der in 1 in endseitiger Positionierung am Glasrohr 4 gezeigt ist, kann der Materialdampf in diesem gezeigten Fall auch in das Glasrohr 4 hinein gelangen.
Eine Verschlechterung der Messeigenschaften der Messvorrichtung durch etwaige Kondensationserscheinungen von Materialdampf im reaktorseitigen Bereich 4a des Glasrohrs 4 wird durch die spezifischen Maßnahmen der Glasscheibe 8 und des Heizelements 9 wirksam vermieden, auch nach längerer Betriebsdauer. Die Glasscheibe 8 schirmt den Innenraum des Glasrohrs 4 in Richtung aus dem Inneren des Reaktorbehälters 1 hinaus wirksam ab, so dass auf der reaktorabgewandten Seite der Glasscheibe 8 der Innenraum 7 des Glasrohrs 4 keiner Materialdampfkondensation unterliegt. Der reaktorseitige Bereich 4a des Glasrohrs 4 und insbesondere dessen Abschnitt von der Glasscheibe 8 bis zum reaktorseitigen Rohrende 4b kann durch Aktivieren des Heizelements 9 kontaminationsfrei gehalten werden bzw. von etwaigen Materialablagerungen wieder freigeheizt werden. Insgesamt lässt sich damit eine Schwächung bzw. Beeinträchtigung des Messsignals bzw. Messlichts ML auch im längeren Betriebseinsatz der optischen Messvorrichtung an einem zugeordneten Reaktor aufgrund störender Materialablagerungseffekte zuverlässig vermeiden.
Das Heizelement 8 kann beispielsweise mit relativ geringem Aufwand funktionell zuverlässig unter Verwendung eines Thermokoaxialheizdrahtes realisiert sein. Indem sich die Glasscheibe 8 im Inneren des Glasrohrs 4 befindet und das Heizelement 9 das Glasrohr 4 umgibt, wird die Glasscheibe 8 vom Heizelement 9 primär von der Seite her beheizt, nicht in der Fläche wie bei einem flächig auf oder an einer Seite der Glasscheibe 8 bzw. eines Lichtdurchtrittsfensters angeordneten Heizelement. Dadurch lassen sich vorliegend Intensitätsverluste für das Messlicht ML vermeiden, die durch abschattende, im Lichtweg liegende Heizleiterbahnen eines Heizelements verursacht werden könnten.
Im Fall der Ausführung aus Quarzglas ist die Glasscheibe 8 für Licht vom Infrarotbereich bis in den nahen Ultraviolettbereich von ca. 190nm durchlässig. Dies ist für die meisten Anwendungen zweckmäßig und ausreichend. In besonderen Fällen kann die Glasscheibe aus einem anderen, hierfür an sich bekannten Material gefertigt sein, um den Spektralbereich für transmittiertes Licht zu erweitern oder zu verändern.
Optional kann die Messvorrichtung in nicht gezeigter Weise zusätzlich eine thermische Abschirmung, z.B. in Form entsprechender Abschirmbleche, für das Heizelement 9 aufweisen, um Heizstrahlungsverluste zu minimieren und gezielt den jeweils gewünschten Bereich des Glasrohrs 4 vorzugsweise einschließlich der Glasscheibe 8 zu beheizen.
Wie das gezeigte und die weiteren oben erwähnten und erläuterten Ausführungsbeispiele deutlich machen, stellt die Erfindung eine optische Messvorrichtung zur Verfügung, die insbesondere hinsichtlich ihrer Lichtübertragungseigenschaften auch bei längerem Betriebseinsatz Vorteile bietet und mit relativ geringem Aufwand realisierbar ist. Insbesondere kann eine Beeinträchtigung des Messlichtsignals durch reaktorbedingte Materialkontaminationen selbst nach längerer Betriebsdauer vermieden werden. Die Messvorrichtung eignet sich für Vakuumbeschichtungsreaktoren und andere chemische, physikalische und biologische Reaktoren.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2009/048697 A1 [0003]
JP 61163192 A [0005]
DE 10344111 B4 [0006]
WO 2010/083854 A1 [0007]

Claims

Optische Messvorrichtung mit - einem Lichtleiter, der zur Durchführung durch eine Reaktorwand eines Reaktorbehälters an einer Reaktordurchführungsstelle eingerichtet ist, - einem Messkopf (5), der reaktorseitig an den Lichtleiter angekoppelt ist, und - einer Auswerteeinheit (6), die reaktorextern an den Lichtleiter angekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass - der Lichtleiter ein hohles Glasrohr (4) ist, - ein hohler Innenraum (7) des Glasrohrs durch eine Glasscheibe (8) verschlossen ist, die in einem reaktorseitigen Bereich (4a) des Glasrohrs angeordnet ist, und - das Glasrohr in einem Rohrheizabschnitt (4c), der sich im reaktorseitigen Bereich des Glasrohrs befindet, von einem Heizelement (9) umgeben ist.
Optische Messvorrichtung nach Anspruch 1, weiter dadurch gekennzeichnet, dass die Glasscheibe im Rohrheizabschnitt des Glasrohrs angeordnet ist.
Optische Messvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, weiter dadurch gekennzeichnet, dass der Messkopf an einem reaktorseitigen Ende (4b) des Glasrohrs angeordnet ist.
Optische Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiter dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement mit Abstand zu einer Durchführungsstelle (4f) des Glasrohrs angeordnet ist.
Optische Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, weiter dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement mit Abstand zum Messkopf angeordnet ist.
Vakuumbeschichtungsreaktor mit - einem Reaktorbehälter (1) mit einer Reaktorwand (2), die eine Reaktordurchführungsstelle (3) aufweist, und - einer optischen Messvorrichtung mit einem Lichtleiter, der an der Reaktorwanddurchführungsstelle durch die Reaktorwand durchgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass - die optische Messvorrichtung eine solche nach einem der Ansprüche 1 bis 5 ist.