DE8421185U1 - Küvette für eine Einrichtung zur selektiven Messung einer infraroten Strahlung - Google Patents
Küvette für eine Einrichtung zur selektiven Messung einer infraroten StrahlungInfo
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Description
Die Neuerung betrifft eine Küvette für eine Einrichtung zur selektiven Messung einer infrarote Strahlung
absorbierenden Komponente eines Prozeßgases, wobei ein Zylinder vorgesehen ist, dessen Stirnflächen mittels
für infrarote Strahlung durchlässigen Fenstern vakuumdicht verschlossen sind, die infrarote Strahlung
den Zylinder in Achsrichtung durchdringt und Anschlüsse für das Prozeßgas vorhanden sind.
zur Bestimmung
Bei den Trennversuchen /der UF^-I sot open trennung v/erden
Infrarot-Prozeßphotometer zur on-line Messung der UFg-Partialdrücke eingesetzt. Das Meßprinzip des Infrarot-Prozeßphotometers
beruht auf der Messung der Schwächung eines Lichtstrahles beim Durchtritt durch das Verfahrensgas. Das Verfahrensgas durchströmt eine
Küvette einer bestimmten Länge, die mit zwei optisch durchlässigen Silberchlorid (AgCl)-Fenstern vakuumdicht
abgeschlossen ist. Die Küvettenlänge wird dem gewünschten UF-.-Partialdruckmeßbereich angepaßt. Küvetten von
1 cm bis 2O m optischer Weglänge stehen zur Verfügung. Bei fester Küvettenlänge und konstantem Gesamtdruck
des Verfahrensgases erstreckt sich der UF,-Partialdruckmeßbereich der Analysatoren über zwei Größenordnungen.
Werden jedoch neben Messungen zur Uranisotopentrennung auch Messungen zur UF,-Züsätzgas-Trermung durchgeführt,
variieren die zu messenden UF,-Partialdrücke über 3-4
Größenordnungen. Um diesen Meßbereich abdecken zu können, werden bisher in jeder Fraktion zwei Infrarot-
Prozeßphotometer mit unterschiedlich langen Küvetten eingesetzt. Zusätzlich ist bei jeweils einem Gerät
die Möglichkeit gegeben, das Veffährensgäs mit einem
UF,-festen Verdichter unabhängig von den vorgegebenen Betriebsbedingungen zur Messung auf höheren Druck zu
komprimieren und so den Meßbereich zu erweitern.
Diese Maßnahmen sind technisch aufwendig und zudem mit
erheblichem finanziellen Auf\vand verbunden. Die der
Neuerung zugrundeliegende Aufgabe bestand nunmehr darin, eine Küvette für ein solches Prozeßphotometer
ohne besonderen technischen Aufwand auf einen erweiterten Meßbereich auszulegen.
Die Lösung ist neuerungsgemäß in den kennzeichnenden
Merkmalen des Anspruches 1 beschrieben.
Die übrigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen und Ausführungsformen der Neuerung wieder.
Mit dem neuerungsgemäßen Vorschlag für eine Doppelkammer-Prozeßgasküvette
können mit geringem finanziellen Aufwand zwei Aufgaben gelöst werden:
1. Kontinuierliche Meßbereichserweiterung; hierbei ist die Aufteilung der beiden Zylinderkammern so
zu wählen, daß der Meßbereich bei Benutzung nur einer Zylinderkammer mit dem Meßbereich bei Benutzung
beider Zylinderkammern überlappt.
2. Messung extrem verschiedener UF,-Partialdrücke; hierbei ist die Aufteilung der beiden Zylinderkammern
so zu wählen, daß jeweils einer der beiden zu messenden Partialdrücke im linearen
Meßbereich einer Einzelkammer bzw. der Doppelkammer ,liegt und so mit hohör Empfindlichkeit,
gemessen werden kann. Dabei ist es möglich, daß ein zwischenliegendef Partxaldrückbereich nicht
„ gemessen werden kann.
Die Konstruktion der Doppelkammer-Prozeßgasküvette ist denkbar einfach; es werden keine mechanisch beweglichen
Teile benötigt. Der Aufwand für Hilfssysteme (wenn vorhanden Vakuumsystem, sonst Gasspülung)
ist gering.
Die Neuerung wird im folgenden anhand der Fig. 1-3 mittels eines Ausführungsbeispiels näher erlätitert..
Die Fig. 1 zeigt schematisch und im Schnitt eine Küvette 1 von langgestreckter Zylinderform und bestimmter
Gesamtlänge. Sie ist stirnseitig mittels jeweils einem AgCl-Fenster 2 und 3 vakuumdicht verschlossen,
wobei die Fensterfassungen 4 und 5 Flanschverbindungen darstellen können. Die Küvette 1 wird
in Achsrichtung 6 der Länge nach von einem infraroten
Strahlenbündel 7 durchsetzt, wobei die Strahlung im Prozeßgas mit unterschiedlichem Partialdruck der zu messenden
Komponente unterschiedlich stark absorbiert wird.
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1111
Die Pifözeßgäsküvette 1 wird durch ein drittes AgCl-Fenster
8 gasdicht in zwei Zylinderkämmern 9, 10 mit beliebiger Aufteilung getrennt, wobei für die Halterung
des Fensters 8 und der beiden Kammernteüe 9, aneinander eine weitere Flanschverbindung 11 vorgesehen
ist. Das Licht 7 des Infrarot-Strahlers durchdringt ständig beide Zylinderkammern 9, 10 der Küvette
1, so daß die Geräteparameter des Prozeßphotometers wie Nullpunkteinstellung und Verstärkiangsf aktoren konstant
bleiben. Je nach gewünschtem Meßbereich leitet man das Verfahrensgas durch eine oder beide Zylinderkammerr·
9, 10 der Küvette 1, wobei jede Zylinderkammer 9 bzw. 10 mit jeweils einem Zu- und Ablauf 12, 13 und
14, 15 für das Prozeßgas ausgestattet ist. Bei Benutzung nur einer der beiden Zylinderkammern 9 oder IO
muß die jeweils zweite Kammer frei von Verfahrensgas
sein. Dies wird bei Vorhandensein eines Vakuumsystems durch Evakuieren oder im einfachsten Fall durch
Spülen der Zylinderkammer mit einem Neutralgas (z.B. Stickstoff) erreicht.
Getestet wurden zwei Doppelkammer-Prozeßgasküvetten 1. Die erste Küvette 1 bestand aus zwei Zylinderkammern
a 5 cm Länge, wodurch der Meßbereich um einen Faktor 2 erweitert wird. Diese Küvette 1 wird z.Z.
in eine Trennapparatur integriert und dort ständig eingesetzt.
Eine zweite Doppelkammer-Prozeßgasküvette 1 wurde mit einer Kombination aus einer 10 cm mit einer
100 cm Zylinderkammer 9, 10 erprobt. Fig. 2 zeigt ein Schreiberprotokoll vom Betrieb der beiden Einzelkammern
9, 1O. Aufgetragen ist zum Vergleich das Ausgangssignal (Extinktion) des Prozeßphotometers
in Volt über dem Gesamtdruck ρ des Prozeßgasgemisches in mbar· Die gestrichelte Kurve zeigt das Ausgangssignal
bei Betrieb der z.B. 10 cm Zylinderkammer 9 mit einem 1 % He/UF^-Gemisch, die durchgezogene Kurve
das Ausgangssignal bei Betrieb der anderen 100 cm Zylinderkammer 10 mit einem 0,1 % He/UFg-Gemisch.
Die Fig. 2 zeigt, daß die Empfindlichkeit (Steigung des Extinktionssignals mit dem Druck) beider Zylinderkammern
9, 10 nahezu gleich ist.
Fig. 3 zeigt die gleichen Meßpunkte wie in Fig. 2, wobei jedoch hier das Ausgangssignal des Prozeßgasphotometers
über dem UFg-Partialdruck (mbar) aufgetragen wurde. Man erkennt, daß sich die beiden Meßbereiche
der Zylinderkammern 9, 10 überschneiden und daß der Meßbereich insgesamt einen Faktor 10 größer
geworden ist. Der Meßbereich des Systems geht von mindestens 3·1Ο~ bis 3 mbar UF,- (das sind 3 Größen-
Ordnungen), da sich bei Benutzung beider Zylinderkammern
9, 10 die mit * gekennzeichnete Kurve nochmals ca. 10 % nach links verschiebt.
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Da es keine Einscliränkungen bezüglich der Aufteilung der Zylinderkammern 9, 10 gibt/ ist es z.B. möglich/
durch Kombination zweier Küvetten mit 50 cm und
-5
m optischer Weglänge einen Meßbereich von 5-10 5*10" mbar UF6 zu überdecken.
bis
Claims (3)
1. Küvette für eine Einrichtung zur selektiven Messung
einer infrarote Strahlung absorbierenden Komponente eines Prozeßgases, wobei ein Zylinder vorgesehen
ist, dessen Stirnflächen mittels für infrarote Strahlung durchlässigen Penstern vakuumdicht verschlossen
sind, die infrarote Strahlung den Zylinder in Achsrichtung durchdringt und Anschlüsse für das
Prozeßgas vorhanden sind, dadurch gekennzeichnet, daß
a) der Z7linder (1) mittels eines dritten Fensters
(8) gar-dicht in zwei im Strahlengang (6, 7) hintereinanderliegende
Zylinderkammern (9, 10) aufgeteilt ist und daß
b) jede Zylinderkammer (9, 10) mindestens jeweils einen Anschluß für die Zu- und Abfuhr (12, 13 bzw.
14, 15) des Prozeßgases aufweist.
2. Küvette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß j die beiden Zylinderkammern (9, 10) unterschiedlich
lang derart ausbildbar sind, daß verschiedene optzsehe
Weglängen für die infrarote Strahlung (7 ) er
zielbar sind.
- 2 —
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3. Küvette nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Zylinderkammern (9, 10) einzeln oder in Reihe mittels Prozeßgas durchströmbar sind.
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* · t * III
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE8421185U1 true DE8421185U1 (de) | 1984-10-04 |
Family
ID=1333887
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE8421185U Expired DE8421185U1 (de) | Küvette für eine Einrichtung zur selektiven Messung einer infraroten Strahlung |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE8421185U1 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4411441A1 (de) * | 1994-03-31 | 1995-10-05 | Bodenseewerk Perkin Elmer Co | Atomabsorptionsspektrometer |
-
0
- DE DE8421185U patent/DE8421185U1/de not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4411441A1 (de) * | 1994-03-31 | 1995-10-05 | Bodenseewerk Perkin Elmer Co | Atomabsorptionsspektrometer |
| DE4411441C2 (de) * | 1994-03-31 | 2003-07-31 | Perkin Elmer Bodenseewerk Zwei | Atomabsorptionsspektrometer |
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