DE2163937B2

DE2163937B2 - Kondensationsschutzvorrichtung für einen Strahlungsfühler

Info

Publication number: DE2163937B2
Application number: DE2163937A
Authority: DE
Inventors: Richard Jean Marlton N.J. Williams (V.St.A.)
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1970-12-24
Filing date: 1971-12-22
Publication date: 1975-03-27
Also published as: DE2163937A1; CA971244A; FR2119035B1; FR2119035A1; US3746873A; JPS5040674B1; GB1373136A; DE2163937C3

Description

2. Kondensationsschutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Abschirmteil (12) auf einer Temperatur gehalten ist, die höher ist als die Kondensaiionstemperatur der umgebenden Dämpfe.

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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kondensalionsschutzvorrichtung für einen Strahlungsfühler, der in einer Umgebung mit vorgegebener Temperatur und Vorgegebenem Druck arbeitet, und der in einem Gehäuse angeordnet ist, das auf einer Stelle ein Fenster •ufweist, durch das die von dem Strahlungsfühler nachzuweisende Strahlung hindurchgeht, wobei die Vorrichtung weiterhin mit einer Kühlvorrichtung zur Kühlung des Strahlungsfühlers auf tiefe Temperatur versehen bt, und wobei die Wand des Gehäuses, das langgestreckt ist und einen im wesentlichen gleichförmigen Querschnitt besitzt, einen dampfförmige Verunreinigungen durchlassenden Durchgang aufweist. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Kondensationsschutz-Vorrichtung für passiv gekühlte Infrarot-Strahlungsfühier, in deren Umgebung sich Spuren von Wasser oder anderen flüchtigen Verunreinigungen befinden.

Infrarot'Strahlungsfühler werden in zunehmendem Maße als Sensoren für die verschiedensten Anwendungen verwendet, wie Satelliten-Horizontsensoren, Wettersatelliten, militärische Aufklärung, Aufnahme von Industrieanlagen und Spektrometer^ Viele Infrarot-Strahlungsfühler müssen bei sehr niedrigen Temperaturen betrieben werden, um optimale Ergebnisse zu erhalten. Die Strahlungsfühler werden hierfür im allgemeinen durch spezielle Kühlvorrichtungen auf Temperaturen gekühlt, die im allgemeinen in der Größenordnung von 70 bis 80° K liegen. ,

Bei diesen Temperaturen stellt d.e Kristallisation oder Kondensation von Dämpfen auf Oberflachen von Bauteilen im Strahlengang des IR-S.gnals ein sehr ernstes P oblem dar. da der IR-Fühler dadurch funktionsunfähig werden kann. Eine Kondensation int. e.n. wenn der Dampfdruck des Kondensats kleiner ist als der Umgebungsdruck. Wassermoleküle kondensieren als Eis auf Oberflächen bei Temperaturen unter 200 K bei Umgebungsdrucken von 10-'Torr, da der Dampfdruck des Eises in der Größenordnung von 10'- Torr Hegt also unter dem normalerweise auf der Hohe von Satelitenbahnen herrschei.den Umgebungsdruck von JO-' Torr Bei Temperaturen von 200⁰K und darüber frieren Wassermoleküle bei diesen Umgebungsdrücken jedoch nicht aus, da der Dampfdruck des E.ses dann .n der Größenordnung von 10-'Torr liegt.

Die für den Beirieb von !R-Hihlern erfo-HcMchen Betriebsbedingungen können aut verschiedene We.sc geschaffen werden, /. B. mit Strahlungskühlvomchtungen oder aktiven Kühlsystemen. Aktive Küh.sysicme arbeiten mit flüssigem Helium und ähnlichen Kuhlm.tteln Bei derart tiefen Temperaturen ist es wesentlich. daß'kondensierbare Dämpfe, wie Wasserdampf von der Umgebung der Bauteile des Strahlungsfuhlers ferngehalten werden, wem- eine Kondensation au den Oberflächen dieser Bauteile verhindert werden solL

Es ist bisher nicht möglich gewesen, bei Einrichtungen der hier interessierenden Art eine Kondensation /u vermeiden.

Die üblichen Dampfentfernungs- oder Austrocknungsverfahren, z.B. unter Verwendung von abgeschlossenen Kammern, genügen nicht, um das Vorhandensein von Wasserdampf oder anderen dampfförmigen Verunreinigungen, wie Öl. Polymere. Alkohol m oder auf den die Strahlungsfühleranordnung bildenden Bauteilen zu verhindern. Auch wenn nv>n noch so sorglältig vorgeht, bleibt ein gewisser Rest von so.ccn Verunreinigungen, insbesondere Wassermolekulen. zurück Bei niedrigen Drücken in der Größenordnung von 10 -' Torr und darunter diffundiert die Feuchtigkeit die auf oder unter der Oberfläche der Bauteile der Anordnung ad- oder absorbiert war, in die Umgebung. Bei den niedrigen Temperaturen im Bereich von 4 bis 200⁰K auf die der Strahlungsfühler abgekühlt wird. können Wasserdampf und andere kondensierbare Moleküle auf dem Strahlungsfühler oder den Filicrfcnstcrn im Strahlengang des IR-Strahlungsbündels ausfrieren und die Funktion des Strahlungsfühlers zumindest beeinträchtigen, wenn nicht sogar ganz unmöglich machen. , .

Aus der US-PS 32 74 030 ist beispielsweise eine Einrichtung mit einem photoempfindlichen Strahlungsdetektor bekannt, der in einem evakuierbaren Gehäuse angeordnet ist, das mit einem Fenster für die nachzuweisende Strahlung und mit Öffnungen zum Hindurchtreten von Gasen sowie einer Kühlvorrichtung versehen ist. Diese Einrichtung weist die zuvor beschriebenen Nachteile auf, daß Restgase bzw. gasförmige Verunreinigungen, die über die mit der Vakuumpumpe in Verbindung stehende Öffnung in das Gehäuse eintreten, auf dem Strahlungsfühler oder dem Fensterfilter kondensieren oder kristallisieren, so daß die Funktion des Strahlungsfuhlers beeinträchtigt wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen sicheren Kondensationsschutz für einen Strahlungsfühler oder eine andere, auf diese Tempera-

iuren abgekühlte Vorrichtung zu schaffen.

Piese Aufgabe wird bei einer eingangs genannten ICondensationsschuizvorrichtung dadurch gelöst, daß das Gehäuse einen inneren und einen äußeren Abschirmteil aufweist, wobei der Zwischenraum zwischen den Wänden des inneren und des äußeren Abschirmteils den Durchgang bildet, daß die Wände des inneren und des äußeren Abschirmteils einen Abstand (m) aufweisen, der kleiner ist als die mittlere freie Weglänge der Moleküle der dampfförmigen Verunreinigungen bei vorgegebenem Umgebungsdruck, und daß der innere Abschirmteil auf eine Temperatur unterhalb der Kondensationriiemperatur der Dämpfe gekühlt ist, so daß die Dämpfe auf der Oberfläche des vom Innenraum des Gehäuses abgewandteil Wandendes des inneren Abschirmteils kondensieren und das Eindringen dieser Dämpfe in den Durchgang verhindert wird.

Durch diese Maßnahmen werden Störungen durch kondensiertes Wasser oder andere kondensierte Verunreinigungen vermieden.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist eine Infrarot-Fühleranordnung mit einem äußeren zylindrischen Abschirmungsteil und einem inneren koaxialen zylindrischen Abschirmungsteil versehen, das als Kollektor für kondensierte Dämpfe, wie Wasserdampf, dient. Die Teile sind jeweils koaxial teleskopartig zusammengefügt, so daß ein radialer Zwischenraum einer gewissen Größe zwischen den beiden Teilen verbleibt. Ein Ende der äußeren Abschirmung ist mit einem Fenster oder Filter für einfallende IR-Strahlung versehen, 3c während ein Ende der inneren Abschirmung mit einer geeigneten Anordnung zur Halterung des Infrarot-Fühlers im Strahlengang der durch das Fenster oder Filter fallenden IR-Strahlung versehen ist. Die Größe des Zwischenraumes muß kleiner als die mittlere freie Weglänge der Dämpfe sein. In der Praxis liegt der Zwischenraum in der Größenordnung von etwa 1,5 mm. Etwa vorhandener Wasserdampf, der in die durch das äußere Abschirmungsteil und das als Kollektor dienende innere zylindrische Abschirmungsteil begrenzte Kammer eintritt, wird an der ringförmigen Eintrittsöffnung zwischen den beiden Zylindern in Form von Eis ausgefroren, wenn die Wassermoleküle auf die gekühlte Außenseite des inneren Abschirmungsteils auftreffen. Die innere Abschirmung wird kälter gehalten als die äußere Abschirmung, so daß die Dämpfe nur auf der inneren Abschirmung kondensieren.

Der Erfindungsgedanke wird im folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. I einen Längsschnitt einer lR-Fühleranordnung mit einem Kondensationsschutz gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung und

F i g. 2 eine schematische Darstellung einer Prüfvorrichtung zur Nachbildung der Betriebsbedingungen der IR-Fühleranordnung.

Die in F i g. 1 im Längsschnitt dargestellte IR-Fühleranordnung 10 enthält einen äußeren zylindrischen Abschirmungsteil 12 und einen koaxialen inneren zylindrischen Abschirmungsteil 14, der als Wasserdampfkollektor dient. Infrarot-Strahlung fällt längs eines Strahlenganges 16 durch eine Öffnung 18 ein. In der Öffnung 18 befindet sich ein IR-Filter 20, das zwischen einem ringförmigen Bauteil 17a und einem Flansch 17 der äußeren Abschirmung 12 eingeklemmt ist. Das gleichzeitig als ^h5 Fenster dienende IR-Filter 20 besteht aus Germanium und ist mit einem Material ,überzogen, das für unerwünschte Teile des Spektralbereichs, insbesondere sichtbare Strahlung, undurchlässig ist, so daß das Filter nur für bestimmte Spekiralbereiche der einfallenden IR-Strahlung durchlässig ist.

Im Wege der IR-Strahlung ist ein IR-Strahlungsfühlerelement 22 angeordnet, das in einer mit dem als Kollektor dienenden inneren zylindrischen Teil 14 der Abschirmung verbundenen Kammer angebracht ist. Das Strahlungsfühlerelement 22 ist ein Photowiderstand aus einer halbleitenden Quecksilber-Cadmium-Tellur-Legierung. Es ist bekannt, daß solche Strahlungsfühlereitmente im Temperaturbereich zwischen 75 und 80° K am besten arbeiten.

Selbstverständlich ist die Erfindung auch auf andere Sirahlungsfühlerelemente anwendbar, die gegebenenfalls bei anderen Temperaturen betrieben werden. Das Strahlungsfühlerelement 22 befindet sich, wie dargestellt, in einer Kammer, die durch ein Fenster 26 vakuumdicht abgeschlossen ist, welches ebenfalls aus Germanium besteh! und gegebenenfalls mit einem Filterüberzug versehen ist.

Das äußere Abschirmungsteil 12 un das innere, als Kollektor dienende Teil 14 sind koaxial ineinandergeschoben, so daß sie einen ringförmigen Zuischenraum 24 bilden, der j_n Längsrichtung der Zylinder verlauft und bei den offenen Enden der Zylinder jeweils eine Öffnung 13 bzw. 15 aufweist. Vorzugsweise ist die Relativlage der beiden Abschirmimgsieile 12 und 14 verstellbar. Die Größe des Zwischenraumes, d. h. seine radiale Abmessung ro, ist kleiner als die mittlere freie Weglange der Wassermoleküle beim Umgebungsdruck und der Umgebungstemperatur. Der Zwischenraum soll also für die Wassermoleküle keinen geradlinigen Weg von der äußeren Öffnung 15 zur inneren Öffnung 13 ermöglichen. Bei in größeren Höhen arbeitenden Satelliten liegt der Umgebungsdruck im allgemeinen in der Größenordnung von 10 ' Torr und darunter. Für höhere Umgebungsdrücke bei niedrigeren Höhen ist die mittlere freie Weglänge der Wassermolekülr kleiner, da die mittlere freie Weglänge von Molekülen umgekehrt proportional zum Umgebungsdruck ist. Die die Abschirmungsteile 12 und 14 enthaltende Anordnung wird vorzugsweise aus einer Aluminiumlegierung hergestellt.

Die Abschirmungsteile sind vorzugsweise etwa 5 cm lang und haben einen Durchmesser von etwa 12,5 mm sowie eine Wanddicke von etwa 0,75 mm. Die Überlappung der beiden Abschirmungsteile, d. h. die Länge des Zwischenraumes 24 beträgt etwa 25 mm. Die Abmessungen der Abschirmungen können in der Praxis in weiten Grenzen schwanken und werden durch die Gesamtkonstruklion des Satelliten bestimmt.

Bei der Herstellung der Strahlungsfiihleranordnung 10 auf der Erde wrrden alle Bestandteile getrocknet und von flüchtigen Verunreinigungen, insbesondere Wasser, nach Möglichkeit befreit. Beim Start des den .Strahlungsfühler enthaltenden Satelliten sinkt der Umgebungsdruck raser, auf 10 ^? Torr und darunter ab. Bei diesen niedrigen Drücken verdampfen flüchtige Verunreinigungen, die auf der Oberfläche der Bauteile adsorbiert oder von diesen absorbiert waren, und der Dampf gelangt in den den Satelliten umgebenden Raum.

Der Dampf in der Kammer 11 der Strahlungsfühleranordnung strömt durch den Zwischenraum 24 ab. Wenn der Satellit seine Umlaufbahn erreicht hat, befinden sich jedoch immer noch gewisse Mengen Wasserdampf in der Nähe der Anordnung 10. Diese Dampfreste sind es, die die Gefahr einer Kondensation in der Kammer 11 heraufbeschwören.

Wasserdampf stellt eine der vorherrschenden Verunreinigungen dar. Andere Materialien, die für die Verunreinigung des Strahlungsfühlers in Frage kommen, sind öle, ferner Polymere wie Polyester und Alkohole.

Während des Betriebs des Strahlungsfühlers in den in der Umlaufbahn kreisenden Satelliten ist die Strahlungsfühleranordnung auf ein Ziel, wie den Horizont oder eine bestimmte Stelle der Erdoberfläche gerichtet, und die vom Ziel ausgehende lR-Strahlung fällt längs des Strahlenganges 16 durch den mittleren Teil 11 der Strahlungsfühleranordnung und das Fenster 26.

Beim Auffallen von IR-Strahlung ändert das Photoleitermaterial des Strahlungsfühlerelements 22 seinen elektrischen Widerstand, und die Widerstandsänderungen werden durch eine mit dem Strahlungsfühlerelement 22 verbundene elektronische Einrichtung (nicht dargestellt) ausgewertet.

Die äußere Abschirmung 12 und ihre Halterung werden auf einer Temperatur von etwa 200" K gehalten, während die innere Abschirmung 14 und die Halterungsanordnung 23 für das Strahlungsfühlerelement durch einen geeigneten, bekannten Cryostaten auf etwa 95° K gekühlt werden. Generell wird die innere Abschirmung auf einer Temperatur gehalten, die unter der Kondensationstemperatur der Dämpfe liegt, während die äußere Abschirmung, die von der inneren Abschirmung durch den Zwischenraum isoliert ist. auf einer über der Dampfkondensationstemperatur liegenden Temperatur gehalten wird. Die Wasserdampfmoleküle 28 in der Umgebung der Strahlungsfühleranordnung können das gekühlte Fenster 26 des Strahlungsfühlers nicht erreichen, da sie in einem Bereich 30 abgefangen werden, der sich generell zwischen der äußeren Öffnung 15 des Zwischenraumes 24 und einem Obcrflächentcil 14a eines ringförmigen Flansches 19, der von der Abschirmung 14 vorspringt, befindet. Die Oberflächenteile 14a und 146 der inneren, aus Metall bestehenden Abschirmung 14 werden auf einer Temperatur von 95° K gehalten, die im wesentlichen der Temperatur der Abschirmung 14 entspricht. Die Wassermoleküle, die auf die Oberflächenteile 14a und 146 auftreffen, frieren aus und werden dadurch auf diesen Teilen in Form von Eis zurückgehalten. Wassermoleküle 20, die unter Umständen in die äußere Öffnung 15 gelangen, können den ganzen Zwischenraum 24 nicht durchlaufen, da die mittlere freie Werjlänge von Wassermolekülen beim Betriebsdruck größer als die Abmessung m ist.

Die Wassermoleküle 28 fliegen auf geraden Wegen und können daher die äußere öffnung 15 nicht auf einem Weg erreichen, der parallel zur Längsrichtung des Zwischenraumes 24 verläuft, ohne vorher auf die kalten Oberflächenteile 14a und 146 aufzutreffen. Beim Auftreffen auf die kalten Oberflächenteile 14a und 146 werden die Wassermoleküle 28 jedoch festgehalten und ausgefroren, so daß sie von der durch den mittleren Teil 11 der Strahlungsfühleranordnung gebildeten Kammer ferngehalten werden.

Im allgemeinen wird der Dampf des flüchtigen Materials also auf den kalten Flächen je nach den Umgebungsbedingungen in flüssiger oder fester Form kondensieren. Das äußere und das innere Abschirmungsteil 12 bzw. 14 werden vorzugsweise mit einem Material niedrigen Emissionsfaktors, wie Gold, plattiert, um den Wärmeübergang von dem äußeren Abschirmungsteil 12 auf den den Kollektor bildenden inneren Abschirmungsteil 14 möglichst klein zu halten. Die Kondensationsschutzanordnung kann so ausgebildet sein, daß der Wärmeübergang von dem äußeren, relativ heißen Abschirmungsteil 12 auf das innere, relativ kalte Abschirmungsteil 14 nicht größer als IO Mikrowatt ist. Bei Verwendung von passiven Kühlvorrichtungen muß bekanntlich das Eindringen von Wärme so weitgehend wie möglich verhindert werden, damit die für ein optimales Arbeiten erforderlichen Betriebstemperaturen des Wärmefühlerelements eingehalten werden können. F i g. 2 zeigt schematisch eine Apparatur zur Prüfung der Kondensationsschutzvorrichtung für einen Infrarot-Strahlungsfühler gemäß der Erfindung unter Umgebungsbedingungen, die denen in der Höhe von Satelliten-Umlaufbahnen nachgebildet sind.

Wenn die Erfindung bei Satelliten in einer Erdumlaufbahn Anwendung findet, ist selbstverständlich der Einfluß der Schwerkraft auf die Bewegung der flüchtigen Materialien, wie Wassermoleküle, vernachlässigbar. Die mittlere freie Weglänge der Wassermoleküle ist bei Höhen von 150 km und darüber in der Größenordnung von 1 bis 2 Metern. Eine einfache Rechnung zeigt, daß die Ablenkung eines Wassermoleküls durch die Schwerkraft bei 1 g (9,8 m/sec²) in der Größenordnung von 8 χ 10 ' mm liegt. Diese Ablenkung ist vier Größenordnungen kleiner als die üblichen Abmessungen der Kondensationsschutzvorrichtung gemäß der Erfinde.-ig. Der Einfluß der Schwerkraft spielt also beim Betrieb der vorliegenden Kondensationsschutzvorrichtung keine Rolle und kann daher vernachlässigt werden.

Die Strahlungsfühleranordnung 10 wird /ur Prüfung in einem Rezipicnten 32 aus nichtrostendem Stahl angeordnet und durch Stützen 36 und 38 auf einer Grundplatte 40 gehaltert. Die Wand des Rezipienten 32 enthält ein Germaniumfenster 31, das ein IR-Strahlungsbündcl von einer bezüglich des Strahlungsfühlers ausgerichteten IR-Strahlungsquelle 34 durchläßt. Das Strahlungsfühlerelement 22 ist auf einem Kühlkörper montiert, der durch ein Kühlmittel von einer Kühlmittelquelle 46 gekühlt wird, das durch Leitungen 42 und 44 strömt. Der Druck im Rezipienten wird durch ein den absoluten Druck anzeigendes Druckmeßgerät 48 und ein Thermokreuz-Vakuummetcr 50 angezeigt. In den Rezipienten kann über eine Leitung 52 und ein Nadelventil 54 gesteuert Wasserdampf eingelassen werden.

Die Kondensationsschutzvorrichtung der Strahlungsfühleranordnung 10 wurde mit der Apparatur gemäß F i g. 2 auf folgende Weise geprüft: Durch die Leitung 52 wurde Wasserdampf in die die Anordnung 10 umgebende Atmosphäre eingeführt, während die Temperaturen der Einrichtung auf Werten gehalten wurden, wie sie bei Satelliten in einer Erdumlaufbahn herrschen. Gleichzeitig ließ man auf das Strahlungsfühlerelement 22 ein IR-Strahlungsbündel fallen, und es wurde geprüft, ob sich das Ausgangssignal des Strahlungsfühlerelements ändert. Die Untersuchungen zeigten, daß die Kondensationsschutzvorrichtung tatsächlich verhinderte, daß Wasserdampf in die Kammer 11 eintrat. Das Strahlungsfühlerelement arbeitete also wie vorgesehen, trotzdem relativ große Mengen von Was-

fio serdampf in die die Abschirmungen 12 und 14 umgebende Atmosphäre eingeführt wurden.

Die Kondensationsschutzvorrichtung wurde ferner unter Betriebsbedingungen geprüft, bei denen sich in der Kammer 11 Wasserdampf befand, der durch die Leitung 52 direkt in die Kondensationsschutzvorrichtung eingeführt worden war. bis das Signal des Strahlungsfühlerelements absank, während ein IR-Strahlungsbündel von der Strahlungsquelle 34 direkt auf das

Strahlungsfühlerelement 22 fiel. Die Strahlungsfühler-•nordnung 10 wurde dann durch Steuerung der Kühlmitteltemperatur für eine gewisse Zeit erwärmt, um festzustellen, ob das auf und um den Strahlungsfühler kondensierte Eis ausgetrieben würde. Die Ergebnisse der Untersuchungen zeigten, daß das Eis bei so niedrigen "i emperaturen wie 180° K (-93"C) ausgetrieben Werden kann, wenn genügend Zeit zur Verfugung steht. Im Rezipienten trat ein erheblicher Druckanstieg auf, wenn die Temperatur auf 180" K erhöht wurde. Die Strahlungsfühleranordnung 10 mit der Kondensationsschutzvorrichtung wurde nicht während der ganzen Austreibung des Wassers auf 180⁰K gehalten, da die Zeitdauer bis zum Verschwinden der Feuchtigkeit und

des Eises zu lang gewesen wäre; für eine vollständige Reinigung dürften mindestens etwa 50 Stunden erfor derlich sein. Bei höheren Temperaturen in der Größen Ordnung von 220° K wurde jedoch die Feuchtigkeit ir einer verhältnismäßig kurzen Zeitspanne vollständig ausgetrieben.

Diese Untersuchungen unter Nachbildung der prak tischen Betriebsverhältnisse zeigen, daß die Kondensa tionsschutzvorrichtung gemäß der Erfindung von Was ser befreit werden kann, indem man die Temperatui auf 200⁰K erhöht, möglicherweise ist dies auch schot bei Temperaturen von nur 160 bis 180⁰K möglich wenn für die Reinigung genügend Zeit zur Verfügunj steht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

»9 513/:

Claims

Patentansprüche:

1. Kandensaliansscbutzvorrichtung für einen Strahlungsfühler, der in einer Umgebung mit vorgegebener Temperatur und vorgegebenem Druck arbeitet, und der in einem Gehäuse angeordnet ist, das auf einer Stelle ein Fenster aufweist, durch das die von dem Strahlungsfühler nachzuweisende Strahlung hindurchgeht, wobei die Vorrichtung weiterhin mit einer Kühlvorrichtung zur Kühlung des Strahlungsfühlers auf tiefe Temperatur versehen ist, und wobei die Wand des Gehäuses, das langgestreckt ist und einen im wesentlichen gleichförmigen Querschnitt besitzt, einen dampfförmige Verunreinigungen durchlassenden Durchgang aufweist, d a durch gekennzeichnet, daß das Gehäuse einen inneren (14) und einen äußeren (12) Absehinnteil aufweist, wobei der Zwischenraum zwischen den Wändea des inneren (14) und des äußeren (12) Abschirmteils den Durchgang (24) bildet, daß die Wände des inneren (14) und des äußeren (12) Abschirmteils einen Absland (n>) aufweisen, der kleiner ist als die miniere freie Weglänge der Moleküle der dampfförmigen Verunreinigungen bei vorgegebenem Umgebungsdruck, und daß der innere Abschirmteil (14) auf eine Temperatur unterhalb der Kondensationstemperatur der Dämpfe gekühlt ist, so daß die Dämpfe auf der Oberfläche (14a, 14£>) des vom Innenraim des Gehäuses abgewandten Wandendes des inneren Abschirmteils (14) kondensieren und das Eindringen dieser dämpfe in den Durchgang (24) verhindert wirxl.