DE3530315A1 - Kernspurfilter als gaseinlasssysteme fuer vakuumapparaturen - Google Patents

Kernspurfilter als gaseinlasssysteme fuer vakuumapparaturen

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DE3530315A1
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DE
Germany
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gas inlet
vacuum
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microsieves
etching
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Heinz Dr Duschner
Reinhard Prof Dr Brandt
Peter Dr Vater
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DUSCHNER HEINZ
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DUSCHNER HEINZ
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C71/00—After-treatment of articles without altering their shape; Apparatus therefor
    • B29C71/04—After-treatment of articles without altering their shape; Apparatus therefor by wave energy or particle radiation, e.g. for curing or vulcanising preformed articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
    • B01D67/0002—Organic membrane manufacture
    • B01D67/0023—Organic membrane manufacture by inducing porosity into non porous precursor membranes
    • B01D67/0032—Organic membrane manufacture by inducing porosity into non porous precursor membranes by elimination of segments of the precursor, e.g. nucleation-track membranes, lithography or laser methods
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J3/00—Processes of utilising sub-atmospheric or super-atmospheric pressure to effect chemical or physical change of matter; Apparatus therefor
    • B01J3/02—Feed or outlet devices therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26F—PERFORATING; PUNCHING; CUTTING-OUT; STAMPING-OUT; SEVERING BY MEANS OTHER THAN CUTTING
    • B26F1/00—Perforating; Punching; Cutting-out; Stamping-out; Apparatus therefor
    • B26F1/26—Perforating by non-mechanical means, e.g. by fluid jet
    • B26F1/31—Perforating by non-mechanical means, e.g. by fluid jet by radiation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/737—Articles provided with holes, e.g. grids, sieves

Description

Der Gaseinlaß in Unterdruckapparaturen wird vorwiegend mit regelbaren Reduzierventilen verschiedener Bauweisen bzw. mit Gasförderpumpen technisch verwirklicht. Für spezielle Anwen­ dungen, z. B. den Gaseinlaß in Massenspektrometer, treten bei den bisherigen Techniken Schwierigkeiten auf, die entweder auf strömungsbedingter Fraktionierung der Gaszusammensetzung von Gemischen oder auf hohem Gasverbrauch beruhen.
Ziel unserer Erfindung war ein Druckminderer, der bei geringem Gasverbrauch und hoher Transportgeschwindigkeit Gasgemische unfraktioniert in Apparaturen einläßt, deren Innendrucke zwi­ schen 10-2 und 10-6 Torr liegen.
Bei dem von uns konzipierten Gerät wird der Druckabfall an einem Mikrosieb aus Glimmer oder Kunststoff erreicht. Ein Ver­ fahren zur Herstellung von Mikrosieben aus Glimmer wurde kürz­ lich zum Patent angemeldet (Patentschrift: DE 27 08 641 C2). Es ist dort hinreichend genau beschrieben. Mikrosiebe aus Glimmer werden durch Schwerionenbestrahlung von Glimmerfolien und anschließender Ätzung mit Flußsäure oder ähnlichem her­ gestellt. Es werden Kanäle induziert, deren Durchmesser und Anzahl als Funktion der Bestrahlungs- und Ätzbedingungen de­ finiert sind. Das Verfahren zur Herstellung entsprechender Filter aus Plastikmaterialien ist analog.
Durch die Parameter der behandelten Folien: Dicke, Anzahl und Durchmesser der Mikroporen können die Strömungsverhältnisse und die Druckdifferenz entlang der Glimmerfolie beeinflußt werden. Durch Einspannen entsprechend vorbehandelter Folien in ein vakuumdichtes Flanschsystem wird ein Druckminderer er­ halten, der gegenüber Ventilen und Gasförderpumpen folgende Vorteile hat:
  • 1) Durch (weitgehende) Molekularströmung geringe Auftrennung der quantitativen Zusammensetzung der Gasproben
  • 2) Extrem kurze Permeationszeiten. Änderungen der Gaszusammen­ setzung auf der Normaldruck-Seite werden auf der Niederdruck- Seite bereits nach etwa 0,1 s registriert
  • 3) Sehr geringer Gasverbrauch
  • 4) Die erzielbaren Druckdifferenzen sind konstruktionsbedingt. Es können auf der Niederdruck-Seite zwischen 10-2 und 10-6 Torr eingestellt werden. Regelprobleme treten nicht auf.
  • 5) Vergleichsweise geringer Preis

Claims (3)

  1. Kernspurfilter als Gaseinlaßsysteme für Vakuumapparaturen. Reduzierung von Normaldruck auf Drücke zwischen 10-2 und 10-6 Torr im Vakuumteil ohne Fraktionierung der Zusammensetzung von Gasgemischen.
  2. Durch Bestrahlung von Glimmer- oder Kunststoffolien mit Ionen (Atomgewicht größer als 12 atomare Masseneinheiten (12 u); Energie < 2 MeV/u) und anschließender Ätzung mit Flußsäure oder anderen geeigneten Ätzmitteln, werden Mikrosiebe mit einer Vielzahl von Löchern hergestellt. Die Anzahl der Löcher ist eine Funktion der Bestrahlungsbedingungen, die Radien hängen von Art und Dauer der Ätzung ab. Es werden Löcher erzielt, die je nach Behandlungsweise definierte Radien zwischen 0,05 und 150 µm aufweisen.
  3. Die so hergestellten Mikrosiebe werden dann in vakuumdichte Normflanschapparaturen eingebaut. Die erreichbare Druckredu­ zierung (z. B. im Gaseinlaß eines Massenspektrometers) hängt von Zahl und Durchmesser der Mikroporen, sowie von der Fläche und der Dicke der Folien ab.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0732705A1 (de) * 1995-03-14 1996-09-18 Commissariat A L'energie Atomique Teilchen-Mikrokollimationsvorrichtung, Teilchendetektor und Detektionsverfahren, Herstellungsverfahren und Verwendung der Mikrokollimationsvorrichtung

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0732705A1 (de) * 1995-03-14 1996-09-18 Commissariat A L'energie Atomique Teilchen-Mikrokollimationsvorrichtung, Teilchendetektor und Detektionsverfahren, Herstellungsverfahren und Verwendung der Mikrokollimationsvorrichtung
FR2731832A1 (fr) * 1995-03-14 1996-09-20 Commissariat Energie Atomique Dispositif de microcollimation de particules, detecteur et procede de detection de particules, procede de fabrication et utilisation dudit dispositif de microcollimation

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