DE4130288A1

DE4130288A1 - Gassensor

Info

Publication number: DE4130288A1
Application number: DE4130288A
Authority: DE
Inventors: Tony C Lee; Thomas A Schmitkons
Original assignee: Leybold Inficon Inc
Current assignee: Leybold Inficon Inc
Priority date: 1990-10-18
Filing date: 1991-09-12
Publication date: 1992-07-02
Also published as: KR920008488A; GB2248940A; GB9121857D0; JP3015158B2; US5104513A; GB2248940B; KR0169126B1; JPH04233445A

Description

Hintergrund der Erfindung

Diese Erfindung betrifft eine verbesserte Halbleiter- Sensoreinrichtung zur selektiven Feststellung der Anwesenheit bestimmter Gase in der Atmosphäre, insbesondere von gasförmi gen Kühlmitteln wie Fluorkohlenwasserstoffe (FCKWs) und Schwe felhexafluorid.

Es gibt viele Fälle, in denen die Anwesenheit bestimmter Gase oder Dämpfe in der Atmosphäre festgestellt werden muß. Das Gas oder der Dampf könnte für den Menschen schädlich sein und so mit die Überwachung des Arbeitsbereichs hinsichtlich der Ein haltung bestimmter oberer Grenzwerte erforderlich machen. Oder es wird gewünscht, Druckbehälter auf Leckagen hin zu überprü fen, die ein Versagen des Behälters andeuten könnten. Typische Gase oder Dämpfe, die bestimmt werden müssen, sind die Haloge ne enthaltenen Gase, die als Kühlmittel und Feuerlöschmittel eingesetzt werden. Bei korrekter Betriebsweise wird verlangt, daß Leckagen in Kühlanlagen, Klimaanlagen und Feuerlöschanla gen ausgeschlossen werden oder jedenfalls auf ein Minimum re duziert bleiben. Es ist daher erforderlich, sowohl die Einzel komponente als auch die Gesamtanlage auf Leckagen hin zu un tersuchen.

Die vielfach eingesetzten Chlor-Fluor-Kohlenstoffverbindungen (CFC), insbesondere die Kühlmittel R-12 und R-11 sowie die Feuerlöschmittel HALON 1301 und HALON 1211, gehören zu der Gruppe der chlorierten oder bromierten Verbindungen, deren Einsatz aufgrund internationaler Vereinbarungen stufenweise abgebaut oder streng begrenzt wird, da sie unter Verdacht ste hen, zur Zerstörung des Ozons in der oberen Atmosphäre beizu tragen. Zum Austausch dieser Verbindungen werden in den mei sten Fällen entweder reine Fluorkohlenwasserstoffe (HFC), die keinen Beitrag zur Zerstörung der Ozonschicht liefern, oder aber Chlor-Fluorkohlenwasserstoffe (HCFC) mit einer stark ver minderten Gefahr, an der Zerstörung der Ozonschicht beteiligt zu sein. Zum Beispiel ersetzt der HFC R-13a mehr und mehr den Stoff R-12 bei solchen Kühl- und Klimatisierungsanwendungen, bei denen die korrekte Funktion von einer strengen Leckage überwachung abhängt. Die Bestimmung geeigneter Methoden zur Überwachung der Leckage ist der kritische Punkt beim Übergang der Industrie zu solchen Stoffen, die keine Gefahr einer Zer störung der Ozonschicht in sich bürgen. Wogegen beim gegenwär tigen Stand der Technik die chlorinierten und bromierten Gase (CFC, HCFC und Halon) sehr wirkungsvoll mit Gassensoren be stimmt werden können, ist deren Wirksamkeit bei der Bestimmung von HFC nicht ausreichend.

Der gegenwärtige Stand bei den Sensoren zu Bestimmung von Ga sen und Dämpfen in der umgebenden Luft zeigt die Anwendung einer Reihe von verschiedenen Prinzipien. Diese umfassen 1) Bestimmung der Änderung der Wärmeverlustrate einer Schalt kreiskomponente durch Veränderung der Wärmeleitfähigkeit in der zu überwachenden Umgebungsluft, 2) Elektroneneinfangmetho den, bei denen die im zu überwachenden Gas durch eine Bestrah lung mit niederenergetischen Elektronen erzeugten Ionen be stimmt werden, 3) Ionenemittermethoden, bei denen in einen starken elektrischen Feld das zu überwachende Gas die Freiset zungsrate der positiven Ionen aus einer Metallschicht beein flußt, und 4) die Flächenerschöpfungsmethoden, bei denen das zu untersuchende Gas die Konzentration der Ladungsträger in der dem Gas ausgesetzten Oberfläche beeinflußt und somit den inneren Widerstand des Sensors verändert.

Alle Sensoren nach dem Stand der Technik haben Schwierigkeiten bei der Bestimmung von HFC. Die Wärmeleitfähigkeitssensoren können nicht auf nur bestimmte Gase reagieren und sind daher anfällig für Fehlanzeigen. Sie weisen auch nicht die hohe Emp findlichkeit der anderen Sensortypen auf. Die Elektronenein fangdetektoren verlangen radioaktive Strahlungsquellen, die eine besondere Handhabung erfordern und in den meisten Fällen auch behördlich genehmigt sein müssen. Nach dem Stand der Technik weisen die Ionenemitter- und die Flächenerschöpfungs methoden nur eine sehr geringe Empfindlichkeit gegenüber HFC auf. Eine Methode, diese Empfindlichkeit zu erhöhen, ist die Erhöhung der Betriebstemperatur des Sensors. Dies wirkt sich jedoch dadurch nachteilig aus, daß einerseits die Lebensdauer des Sensors stark verkürzt andererseits aber auch die Empfind lichkeit gegenüber anderen Gases, insbesondere den chlorinier ten oder bromierten Gasen erhöht wird. Diese hohe Empfindlich keit gegenüber geringfügigen Verunreinigungen der umgebenden Luft machen die derzeitigen Sensoren unbrauchbar für die Be stimmung von HFC.

Ein Halbleitersensor mit der Fähigkeit, die Anwesenheit vieler unerwünschter Gase und Dämpfe innerhalb einer Umgebungsatmosp häre zu bestimmen, wird von Loh im U.S. Patent Nr. 37 51 968 offenbart. Darin steht ein Halbleiter, der Alkalimetallionen enthält, die jederzeit aus dem zu untersuchenden Gas Anionen aufnehmen können, in unmittelbarem Kontakt mit dem zu untersu chenden Gas oder Dampf. Der Halbleiter wird dabei in besonde rer Weise so vorbereitet, daß an seiner Oberfläche eine äußere Schicht entsteht, die arm an Ionen ist. Der beheizte Halblei ter hat in einer Atmosphäre ohne reaktiver Gase oder Dämpfe eine nur geringe Leitfähigkeit. Die Anwesenheit einer oder mehrerer der reaktiven Gase oder Dämpfe in der Atmosphäre erzeugt jedoch einen Strom von Ionen durch die ionenarme Au ßenschicht, wodurch die Leitfähigkeit des Halbleiters vergrö ßert wird. Durch einen elektrischen Schaltkreis werden die Mittel bereitgestellt, diese Zunahme der Leitfähigkeit des Halbleitersensors zu bestimmen und ein Signal zu erzeugen, das das Vorhandensein der reaktiven Anteile in der Umgebungsluft des Prüfbereichs anzeigt.

Die nach dem Loh-Typus gebauten Sensoren haben sich als äu ßerst brauchbare Werkzeuge zur Bestimmung der An- oder Abwe senheit halogenhaltiger Gase in bestimmten Atmosphären erwie sen. Anwendungsbereiche sind unter anderem die Leckagebestim mung in Kühleinrichtungen und die Bestimmung möglicherweise gefährlicher Gase in Betriebsräumen.

Jedoch enthalten viele Prüfumgebungen mehr als nur einen Be standteil, der mit dem Sensor reagieren kann, wodurch manchmal unerwünschte Fehlsignale erzeugt werden und die Feststellung, daß ein bestimmtes Gas oder ein bestimmter Dampf enthalten ist, erschwert wird. Beispielsweise kann der normalerweise in jeder Luftatmosphäre enthaltene Wasserdampf ein Sensorsignal auslösen und hat sich daher bei der Luftprobennahme als stö rend erwiesen. Kohlenwasserstoffe und chlorhaltige Reinigungs mittel wie z. B. Trichloräthylen sind ebenfalls störende Hin tergrundgase, die in Industrieumgebungen häufig auftreten. Da beim Stand der Technik die meisten Sensoren eine geringe Emp findlichkeit gegenüber Gasen aufweisen, die weder Chlor noch Brom enthalten, wie z. B. HFC oder Schwefelhexafluorid, ist es fast unmöglich, das Vorhandensein dieser Gase, vor allem in Gegenwart anderer Störgase, nachzuweisen. Dieser Sensortyp wird üblicherweise bei einer Temperatur zwischen 700°C und 850°C betrieben. Eine Erhöhung der Betriebstemperatur erhöht zwar das Signal beispielsweise von HFC oder Schwefelhexafluo rid, sie verstärkt aber gleichzeitig auch die Störsignale, so daß der mögliche Vorteil wieder aufgehoben wird. Eine erhöhte Betriebstemperatur führt darüber hinaus aber auch zu einer wesentlichen Verringerung der Lebensdauer des Sensors.

Zusammenfassung der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, einen verbesserten Sensor für halo genhaltige Gase, insbesondere HFC, vorzusehen, der eine ver gleichsweise lange Lebensdauer aufweist und nicht von schnel lem Verfall während des Betriebs betroffen ist.

Ein weiteres Ziel ist, einen verbesserten Sensor für halogen haltige Gase vorzusehen, der nicht nur auf brom- oder chlor haltige Gase (wie z. B. Halon, CFC und HCFC) reagiert, sondern auch auf Gase, die kein Chlor oder Brom enthalten (wie z. B. HFC und Schwefelhexafluorid).

Ein weiteres Ziel ist, einen verbesserten Sensor für halogen haltige Gase vorzusehen, der eine genügend hohe Selektivität aufweist, um fluorhaltige Gase, wie z. B. R-134a, auch in der Gegenwart niedriger Mengen chlorierter oder bromierter Gasve runreinigungen feststellen zu können.

Ein weiteres Ziel ist, einen miniaturisierten Halbleiterdetek tor für halogenhaltige Gase vorzusehen, der eine verbesserte Empfindlichkeit aufweist und für die preiswerte und automati sierte Massenherstellung geeignet ist.

Weitere Ziele und deren Vorteile werden für den Fachmann beim Studieren der vorliegenden Beschreibung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen offenbar werden.

Die genannten Ziele werden mit einem Gassensor erreicht, der die Merkmale der Patentansprüche aufweist.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die besonderen Details der bevorzugten Anwendungsform der Er findung und die Funktionsweisen dieser Details werden hervor gehoben und im Zusammenhang mit den folgenden Zeichnungen in klaren, kurzen und exakten Worten dargestellt. Dabei ist

Bild 1 eine perspektivische Darstellung eines Sensors gemäß den Lehren der Erfindung, wobei der Sensor in einen sche matisch dargestellten Schaltkreis eingebunden ist, und

Bild 2 ein vergrößerter Längsschnitt durch den Sensor nach Bild 1.

Bild 3 ist eine perspektivische Darstellung einer anderen Anwendungsform eines Sensors gemäß den Lehren der Erfin dung, wobei der Sensor mit der Technik der Mikroelektro nik gefertigt wird.

Bild 4 ist eine perspektivische Darstellung in zerlegter An ordnung des Sensors gemäß Bild 3.

Detaillierte Beschreibung eines Ausführungsbeispiels

Unter besonderer Bezugnahme auf die Darstellungen der Bilder 1 und 2 wird der Sensor (10) als symmetrisches Gebilde aufge baut. Die dargestellte bevorzugte Anwendungsform ist gedacht für die Prüfung auf halogenhaltige Gase, wobei der eigentliche Sensor (11) aus glas-keramischen Stoffen gebildet wird. In der vorliegenden Erfindung besteht der keramische Stoff bevorzugt aus einer Mischung aus Alkalimetallsilikat und Aluminiumoxiden oder Silizium, oder aber aus Aluminiumsilikat. Der keramische Stoff bildet eine Lage erhöhten elektrischen Widerstands zwi schen Kathode (14) und Anode (16). Die Elektroden können aus Platin, Palladium, Legierungen aus Platin oder Palladium oder aber aus anderen Metallen bestehen, die den hohen Temperaturen widerstehen können. Die bevorzugte Zusammensetzung des kerami schen Stoffs besteht aus einer Mischung aus Kaliumsilikat oder Natriumsilikat mit Siliziumdioxid oder Aluminiumoxid. Die be vorzugte Zusammensetzung ist eine Mischung aus Kaliumsilikat und Aluminiumoxid. Die verschiedensten Gewichtsverhältnisse können verwendet werden. Im Zusammenhang mit der Anwendung der Erfindung kann ein Gewichtsverhältnis von einem Teil Alumini umoxid zu ungefähr 0,25 bis 4,0 Teilen Kaliumsilikat einge setzt werden. Ein Gewichtsteil Aluminiumoxid zu zwischen 1,5 bis 2,5 Teilen Kaliumsilikat gilt als bevorzugtes Mischungs verhältnis. Die Zusammensetzung des Kaliumsilikats ist nicht kritisch, und es kann als Gewichtsverhältnis aus einem Teil Kaliumoxid zu zwischen ungefähr 1,6 bis 2,5 Teilen Siliziumdioxid verwendet werden. Als eine besonders wirkungsvolle Form des Kaliumsili kats hat sich KASIL (PQ Corporation, Valley Forge, Pennsylva nia), ein flüssiges Kaliumsilikat, bewährt. Zum Beispiel ist KASIL 33 (PQ Corporation, Valley Forge, Pennsylvania) eine wässrige Lösung, die an Feststoffen 36 Gewichtsprozent Silizi umdioxid und Kaliumoxid im Gewichtsverhältnis 2 zu 1 enthält.

Aluminiumoxid, Siliziumoxid oder Aluminiumsilikate können un terschiedliche Partikelgrößen haben. Die typische Durch schnittsgröße der Partikel ist kleiner als 15 Mikron. Die be vorzugte durchschnittliche Partikelgröße ist kleiner als 1 Mikron.

Die Heizwicklung (16) dient gleichzeitig als Anode. Jeder Fachmann auf diesem Gebiet wird aber erkennen, daß auch ein (von der Heizwicklung) getrennter Leiter als Anode eingesetzt werden könnte, ohne vom Geist der Erfindung abzuweichen.

Die Kathode ist üblicherweise ein Draht mit einem Durchmesser zwischen 5 und 25 mil (1 mil = 0,001 Zoll) und einer Länge zwischen 0,25 und 1,0 Zoll. Die Anode und Heizwicklung ist üblicherweise ein Draht mit einem Durchmesser zwischen 5 und 15 mil und einer Länge zwischen 2 und 5 Zoll. Diese Maße sind keineswegs kritisch und andere Maße können eingesetzt werden.

Bei einer Anwendungsform der Erfindung wird der Sensor durch Beschichtung einer Platinelektrode mit einem wäßrigen Brei aus Kaliumsilikat und Aluminiumoxid hergestellt. Es kann auch eine wässeriger Brei aus Aluminiumsilikat verwendet werden. Nachdem die Beschichtung getrocknet ist, wird der beschichtete Draht in die zu einer Spirale geformte Platindrahtanode posi tioniert. Nun wird weiterer Brei zwischen der beschichteten Elektrode und den Windungen der Anode eingetragen, bis alle Hohlräume gefüllt sind, wonach die Einrichtung insgesamt ge brannt wird. Die bevorzugte Ofentemperatur liegt im Bereich zwischen 600°C und 1300°C. Der Schritt des Brennens kann ausgelassen werden.

Jedoch wird dann der darauffolgende Kondi tionierungsschritt zur Ausbildung der ionenarmen Außenschicht länger dauern. Der Sensor kann nun in einen geeigneten Halter montiert werden, durch dessen elektrisch isolierte Zuleitungen der Heizstrom zum Sensor geleitet, eine Vorspannung zwischen den Elektroden erzeugt und der zwischen den Elektroden flie ßende Strom überwacht werden kann. Der Sensor wird nun kondi tioniert, indem, zum einen, ein genügend starker Strom durch die Heizspirale geschickt wird, so daß in der Heizspirale eine Temperatur zwischen 600°C und 1000°C entsteht, und, zum an deren, eine Gleichspannung zwischen der Heizspirale und der zentralen Elektrode angelegt wird. Die Vorspannung hat eine Höhe zwischen 0,5 und 5 Volt und wird so geschaltet, daß die zentrale Elektrode auf negativem Potential zur Heizspirale liegt. Die ionenarme Schicht wird in der Keramik durch den zwischen den Elektroden fließenden Strom ausgebildet. Der Strom nimmt in den ersten paar Stunden der Konditionierung stark ab, stabilisiert sich dann aber nach ungefähr 24 Stun den, wodurch angezeigt ist, daß sich die ionenarme Schicht ausgebildet hat. Danach, beim Betrieb des Sensors, wird ein Amperemeter (22) oder eine ähnliche, stromempfindliche Ein richtung in den Schaltkreis (15) und (16) geschaltet. Als Bei spiel ist das Amperemeter (22) im Bild 1 in Serie zwischen Sensor (10) und der Vorspannungsquelle (20) geschaltet darge stellt. Wenn die Umgebungsluft des Sensors (10) Halogene ent hält, nimmt der durch den Sensor fließende Strom zu, was dann am Amperemeter angezeigt wird.

Sensoren aus diesen Stoffen können über relativ lange Zeiträu me bei Temperaturen zwischen 800°C und 1100°C betrieben wer den. Bei diesen Temperaturen ist das Verhältnis von Ansprechen auf CFC (beispielsweise R-12) zu Ansprechen auf HFC (bei spielsweise R-134a) genügend klein, so daß HFC auch in Gegen wart eines niedrigen CFC-Hintergrunds bestimmt werden kann. Diese Sensoren können daher sowohl zur Bestimmung von HFC als auch CFC, HCFC und Halon verwendet werden.

In einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann der Sensor als kleine flächige Struktur geformt sein, die preiswert hergestellt werden kann. Unter Bezugnahme auf Bilder 3 und 4 haben die Komponenten, die denen der Bilder 1 und 2 analog sind, die gleichen, allerdings um Einhundert erhöhten Ziffern. Das Heizelement (116) ist eine dünne, auf die kerami sche Schicht (111) serpentinförmig aufgebrachte Metallschicht, wobei in den Zwischenräumen (119) die keramische Schicht (111) offenliegt. Die keramische Schicht (111) ist eine ebene Lage und bildet die Grenzschicht zwischen dem Heizelement und der Kathode (114), die als ebene Metallschicht ausgebildet ist. Den Unterbau der Kathode bildet eine weitere keramische Schicht (123), die auch als Tragstruktur der gesamten Einheit dient. Im Heizelement und den keramischen Schichten sind als Zugang zu dem elektrischen Kontakt (115) an der Kathode geeig nete Schlitze (124) angebracht.

Der Sensor wird in gleicher Weise, wie oben beschrieben, kon ditioniert und damit die erforderliche ionenarme Schicht an einer der Kontaktflächen der keramische Schicht (111) gebil det, indem erstens eine 0,5 und 5,0 Volt Vorspannung so zwi schen dem Kathoden Anschluß und dem Heizelement angelegt wird, daß die Kathode auf negativem Potential zum Heizelement liegt; sodann wird eine Stromquelle an die beiden Kontakte (116) und (116′) des Heizelements angeschlossen, die eine Temperatur von mehr als 500°C in der Heizschlange erzeugt. Danach, beim Be trieb des Sensors, wird ein Amperemeter (122) oder eine ähnli che, stromempfindliche Einrichtung in den Schaltkreis (115) und (116) geschaltet. Als Beispiel ist das Amperemeter (22) im Bild 3 in Serie zwischen Sensor (110) und der Vorspannungs quelle (120) geschaltet dargestellt. Wenn die Umgebungsluft des Sensors (110) Halogene enthält, nimmt der durch den Sensor fließende Strom zu, was sofort am Amperemeter angezeigt wird.

Der Flächensensor kann, mit erneutem Bezug auf die Bilder 3 und 4, durch Siebdruckverfahren hergestellt werden, indem zuerst unter Verwendung einer dickflüssigen Platintinte eine leitende Schichtelektrode (114) auf den keramischen Unterbau (123) gedruckt wird. Nachdem diese Schicht getrocknet und ge brannt worden ist, wird eine Schicht aus keramischem Dielek trikum (111) mit einem Muster, das den Schlitz (124) als Zu gang zum Kontakt (115) der verdeckten Elektrode (114) frei läßt, darüber gedruckt. Diese letztere Schicht wird getrocknet und ausgehärtet. Danach wird ein zweites Elektroden-/Heiz schlangenmuster (116) unter Verwendung einer dickflüssigen Platintinte per Siebdruck auf die Oberfläche aufgetragen. Die se letzte Schicht wird dann getrocknet und gebrannt.

Viele Varianten des flächenhaften Sensors sind möglich. Eine Variante wäre die Trennung der Funktion der Heizschlange von der der Elektroden. Bei solch einem Aufbau wird die zweite Elektrode und das Muster der Heizschlange in zwei separaten Schichten aufgetragen. Die Heizschlange kann auf der anderen Seite der keramischen Tragstruktur der ersten Elektrode, in nerhalb der keramischen Tragstruktur, oder aber auf der selben Seite von der keramischen Tragstruktur wie die erste Elektrode liegen, wobei im letzteren Fall zwischen der ersten Elektrode und der Heizschlange eine elektrisch nichtleitende Schicht eingeführt werden müßte.

Die Art und Weise der Auftragung der verschiedenen Schichten ist nicht auf das Siebdruckverfahren beschränkt; es können auch andere Verfahren wie zum Beispiel Kathodenzerstäubung (sputter deposition), Aufdampfen (vapor deposition), Plasmasprühen (plasma spraying), Schleuderlackieren (spin coating) oder an dere geeignete Verfahren verwendet werden.

Obwohl die Erfindung unter Hinweis auf eine bevorzugte Anwen dungsform beschrieben und in Bildern dargestellt worden ist, wird es dem Fachmann selbstverständlich sein, daß diverse Än derungen angebracht und einzelne Elemente der Erfindung durch äquivalente Bausteine ausgetauscht werden können, ohne dabei von den Ansprüchen der Erfindung abzuweichen.

Claims

1. Elektrochemische Halbleiter-Einrichtung zur Bestimmung des Vorhandenseins halogenhaltiger Gase in einer umgebenden Atmosphäre, mit den Bestandteilen:

a) irgendwie geartetes Anodenteil;
b) irgendwie geartetes Kathodenteil;
c) keramischer Stoff im Zwischenraum zwischen besagtem An odenteil und besagtem Kathodenteil, der selektiv dann auf ein fluorhaltiges Gas in Gegenwart chlor- oder bromhalti ger Gase reagiert, wenn die besagte Einrichtung bei Tem peraturen von wenigstens 800°C betrieben wird;
d) Heizeinrichtung, durch die die Temperatur des besagten keramischen Stoffs auf die gewünschte Höhe gebracht wird;
e) elektrischer Schaltkreis zwischen besagtem Anodenteil und besagtem Kathodenteil, durch den der Anodenteil gegenüber dem Kathodenteil auf negativem Potential gehalten wird;
f) elektrische Meßeinrichtung im besagten elektrischen Schaltkreis, durch den angezeigt wird, wenn besagter ke ramischer Stoff auf ein bestimmtes Gas reagiert;
g) elektrische Stromquelle, die an besagte elektrische Hei zeinrichtung angeschlossen ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, wobei der besagte keramische Stoff aus einer Mischung aus Alkalimetallsilikat und Alumini umoxid besteht.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, wobei der besagte keramische Stoff aus einer Mischung aus Kaliumsilikat und Aluminiumoxid in einem Verhältnis von ungefähr 0,25 bis 4 Gewichtsteilen Kaliumsilikat zu einem Gewichtsteil Aluminiumoxid besteht.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, wobei der besagte keramische Stoff aus einer Mischung aus Kaliumsilikat und Aluminiumoxid in einem Verhältnis von ungefähr 1,5 bis 2,5 Gewichtsteilen Kaliumsilikat zu einem Gewichtsteil Aluminiumoxid besteht.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, wobei der besagte keramische Stoff aus Aluminiumsilikat besteht.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Kathodenteil aus einem elektrisch leitfähigen Draht mit einem ungefähren Durchmesser von 5 bis 25 mil und einer ungefähren Länge von 0,25 bis 1 Zoll und der Anodenteil aus einem elek trisch leitfähigen Draht mit einem ungefähren Durchmesser von 5 bis 15 mil und einer ungefähren Länge von 2 bis 5 Zoll be steht.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der besagte keramische Stoff dann auf ein bestimmtes halogenhalti ges Gas reagiert, wenn besagte Einrichtung bei Temperaturen von weniger als ungefähr 800°C betrieben wird.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei be sagte Einrichtung als flächige Struktur ausgebildet ist und die besagte Heizeinrichtung aus einer in sich geschlossenen leitfähigen, serpentinförmig auf eine Außenfläche besagter Einrichtung aufgetragenen Metallschicht, der besagte Kathoden teil aus einer leitfähigen Schicht, und der besagte Anodenteil aus einer durch besagten keramischen Stoff von der Kathode getrennten Schicht besteht.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, wobei die erste und dritte der besagten leitfähigen Schichten die serpentinförmige leit fähige Schicht umschließen und von besagtem Kathodenteil durch den besagten keramischen Stoff getrennt sind.