JPS6356438B2 - - Google Patents
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- JPS6356438B2 JPS6356438B2 JP57146979A JP14697982A JPS6356438B2 JP S6356438 B2 JPS6356438 B2 JP S6356438B2 JP 57146979 A JP57146979 A JP 57146979A JP 14697982 A JP14697982 A JP 14697982A JP S6356438 B2 JPS6356438 B2 JP S6356438B2
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- JP
- Japan
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- pump
- test
- mass spectrometer
- test object
- turbomolecular
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 8
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 4
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 17
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 4
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 3
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
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- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D19/00—Axial-flow pumps
- F04D19/02—Multi-stage pumps
- F04D19/04—Multi-stage pumps specially adapted to the production of a high vacuum, e.g. molecular pumps
- F04D19/042—Turbomolecular vacuum pumps
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
- G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
- G01M3/04—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
- G01M3/20—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material
- G01M3/202—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material using mass spectrometer detection systems
- G01M3/205—Accessories or associated equipment; Pump constructions
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Non-Positive Displacement Air Blowers (AREA)
- Examining Or Testing Airtightness (AREA)
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、向流式漏れ検出を行なうのに適した
ターボ分子ポンプに関する。
ターボ分子ポンプに関する。
被検査体のシール性の検査は、被検査体が排気
されて外側から検査ガスを吹付けられることによ
つて行なわれ得る。被検査体が小さい場合には、
この被検査体を検査ガスで満たして容器内に入
れ、次いでこの容器を排気することが周知であ
る。検査ガスが被検査体の壁を通つて漏出する
と、この被検査体は気密でないということにな
る。排気導管に接続されている検査ガス検出器に
よつて、気密でない被検査体の存在の事実が確認
され得る。検査ガス検出器としてはこの場合、有
利にはヘリウムすなわち質量数4の検査ガスに調
節されている質量分析計がしばしば用いられる。
しかしながら質量分析計は1×10-3ミリバール未
満の圧力、有利には1×10-4ミリバール以下の圧
力でしか稼動され得ないのに対して、漏れ検出が
行なわれる圧力は著しく高いことがある。そこ
で、質量分析計を排気する高真空ポンプを検査ガ
スの向流において貫流させることが公知である
(ドイツ連邦共和国特許出願公開第1937271号明細
書参照)。
されて外側から検査ガスを吹付けられることによ
つて行なわれ得る。被検査体が小さい場合には、
この被検査体を検査ガスで満たして容器内に入
れ、次いでこの容器を排気することが周知であ
る。検査ガスが被検査体の壁を通つて漏出する
と、この被検査体は気密でないということにな
る。排気導管に接続されている検査ガス検出器に
よつて、気密でない被検査体の存在の事実が確認
され得る。検査ガス検出器としてはこの場合、有
利にはヘリウムすなわち質量数4の検査ガスに調
節されている質量分析計がしばしば用いられる。
しかしながら質量分析計は1×10-3ミリバール未
満の圧力、有利には1×10-4ミリバール以下の圧
力でしか稼動され得ないのに対して、漏れ検出が
行なわれる圧力は著しく高いことがある。そこ
で、質量分析計を排気する高真空ポンプを検査ガ
スの向流において貫流させることが公知である
(ドイツ連邦共和国特許出願公開第1937271号明細
書参照)。
感度を低下させることなしに調節時間を短縮さ
せるべく被検査体における高い吸込み能力を得る
ためには、被検査体ないしは検査容器の排気のた
めにも高真空ポンプの使用を必要とするような圧
力で漏れ検査を行なうと有利である。このために
ドイツ連邦共和国特許出願公開第1648648号明細
書及び同第2049117号明細書に基づいて公知のタ
ーボ分子ポンプには、質量分析計を排気するため
のポンプ段と、被検査体ないしは検査容器を排気
するためのポンプ段との2つのポンプ段が設けら
れている。この公知のターボ分子ポンプでは、検
査容器の接続部と質量分析計のための接続部と
が、軸方向で互いに前後に配置されている2つの
ポンプ段の間において接続されているのに対し
て、両ポンプ段の外端部には補助真空接続部が位
置していて、両補助真空接続部は、ポンプケーシ
ングの外側に位置している導管系を介してまとめ
られて共通の補助真空ポンプに接続されている。
すなわち軸に位置している2つのポンプ段が内側
から外側に向かつて貫流される上述の公知のター
ボ分子ポンプにおいては、検査容器の接続部を質
量分析器の接続部から仕切るのにかなり大きな困
難が伴う。このためにドイツ連邦共和国特許出願
公開第1648648号明細書に開示されているターボ
分子ポンプでは、多数の羽根列を有していてガス
密のラビリンスパツキンを形成するようになつて
いる特別のポンプ段が必要である。またドイツ連
邦共和国特許出願公開第2049117号明細書に開示
されているターボ分子ポンプではシールの目的
は、「事実上ガス非透過性の仕切り壁」によつて
達成されるようになつている。しかしながらこの
仕切り壁は高真空内にありかつ中央の軸に対して
シールされねばならないので、このような仕切り
壁を製作するのにかかる費用はかなり高いものに
なる。さらに上述の公知のターボ分子ポンプには
次のような欠点がある。すなわち、記録される検
査ガスはかなり長い距離を、つまり、検査容器の
接続部から検査容器の排気のために働くポンプ
段、ポンプケーシングの外部にある補助真空導管
系(部分的に向流内を)、さらには向流内を質量
分析計の排気のために働くポンプ段を貫いて進ま
なくてはならないので、漏れ検出の感度はことご
とく損なわれてしまう。
せるべく被検査体における高い吸込み能力を得る
ためには、被検査体ないしは検査容器の排気のた
めにも高真空ポンプの使用を必要とするような圧
力で漏れ検査を行なうと有利である。このために
ドイツ連邦共和国特許出願公開第1648648号明細
書及び同第2049117号明細書に基づいて公知のタ
ーボ分子ポンプには、質量分析計を排気するため
のポンプ段と、被検査体ないしは検査容器を排気
するためのポンプ段との2つのポンプ段が設けら
れている。この公知のターボ分子ポンプでは、検
査容器の接続部と質量分析計のための接続部と
が、軸方向で互いに前後に配置されている2つの
ポンプ段の間において接続されているのに対し
て、両ポンプ段の外端部には補助真空接続部が位
置していて、両補助真空接続部は、ポンプケーシ
ングの外側に位置している導管系を介してまとめ
られて共通の補助真空ポンプに接続されている。
すなわち軸に位置している2つのポンプ段が内側
から外側に向かつて貫流される上述の公知のター
ボ分子ポンプにおいては、検査容器の接続部を質
量分析器の接続部から仕切るのにかなり大きな困
難が伴う。このためにドイツ連邦共和国特許出願
公開第1648648号明細書に開示されているターボ
分子ポンプでは、多数の羽根列を有していてガス
密のラビリンスパツキンを形成するようになつて
いる特別のポンプ段が必要である。またドイツ連
邦共和国特許出願公開第2049117号明細書に開示
されているターボ分子ポンプではシールの目的
は、「事実上ガス非透過性の仕切り壁」によつて
達成されるようになつている。しかしながらこの
仕切り壁は高真空内にありかつ中央の軸に対して
シールされねばならないので、このような仕切り
壁を製作するのにかかる費用はかなり高いものに
なる。さらに上述の公知のターボ分子ポンプには
次のような欠点がある。すなわち、記録される検
査ガスはかなり長い距離を、つまり、検査容器の
接続部から検査容器の排気のために働くポンプ
段、ポンプケーシングの外部にある補助真空導管
系(部分的に向流内を)、さらには向流内を質量
分析計の排気のために働くポンプ段を貫いて進ま
なくてはならないので、漏れ検出の感度はことご
とく損なわれてしまう。
ゆえに本発明の課題は、向流式漏れ検出を行な
うのに適したターボ分子ポンプを著しく簡単に構
成することである。
うのに適したターボ分子ポンプを著しく簡単に構
成することである。
この課題を解決するために本発明の構成では、
質量分析計のための接続部と被検査体ないしは検
査容器のための接続部とが互いに向かい合つてポ
ンプ装置の外端面の範囲に配置されていて、両ポ
ンプ段が外側から内側に向かつて貫流されるよう
になつており、両ポンプ段の間に共通の補助真空
接続部が設けられている。向流式漏れ検出を行な
うのに適したターボ分子ポンプを本発明のように
構成すると、両ポンプ段におけるシールの困難は
もはや生じない。また検査ガスが進まねばならな
い距離は最適に短くなる。さらに、1つの補助真
空接続部しか必要でないので、ケーシングの外部
に位置している導管系を省くことができる。
質量分析計のための接続部と被検査体ないしは検
査容器のための接続部とが互いに向かい合つてポ
ンプ装置の外端面の範囲に配置されていて、両ポ
ンプ段が外側から内側に向かつて貫流されるよう
になつており、両ポンプ段の間に共通の補助真空
接続部が設けられている。向流式漏れ検出を行な
うのに適したターボ分子ポンプを本発明のように
構成すると、両ポンプ段におけるシールの困難は
もはや生じない。また検査ガスが進まねばならな
い距離は最適に短くなる。さらに、1つの補助真
空接続部しか必要でないので、ケーシングの外部
に位置している導管系を省くことができる。
次に図面につき本発明の実施例を説明する。
図示のターボ分子ポンプ1は、片側でつまり片
持ち式にケーシング3に支承されていてかつモー
タ4によつて駆動されるロータ2を有している。
図面にはロータ2の軸6のための軸受け5が略示
されている。この軸受け5はころがり軸受け又は
マグネツト型軸受けとして構成されている。
持ち式にケーシング3に支承されていてかつモー
タ4によつて駆動されるロータ2を有している。
図面にはロータ2の軸6のための軸受け5が略示
されている。この軸受け5はころがり軸受け又は
マグネツト型軸受けとして構成されている。
ロータ2はロータ羽根円板7,8を有してお
り、両ロータ羽根円板7,8は対応するステータ
羽根円板9,11と共に2つのポンプ段12,1
3を形成している。両ポンプ段のポンプ方向はそ
れぞれ外側から内側に向かつている矢印14,1
5によつて示されている。ステータ羽根円板9,
11はスペーサリング16を介してターボ分子ポ
ンプのケーシング3に保持されている。
り、両ロータ羽根円板7,8は対応するステータ
羽根円板9,11と共に2つのポンプ段12,1
3を形成している。両ポンプ段のポンプ方向はそ
れぞれ外側から内側に向かつている矢印14,1
5によつて示されている。ステータ羽根円板9,
11はスペーサリング16を介してターボ分子ポ
ンプのケーシング3に保持されている。
ターボ分子ポンプ1のケーシング3は全部で3
つの接続部17,18,19を有している。接続
管片として構成された接続部17,18は、両ポ
ンプ段12,13によつて形成されているポンプ
装置の外端面の範囲に位置している。両ポンプ段
12,13の間には共通の補助真空接続部19が
配置されている。補助真空接続部19の範囲には
ステータ羽根円板は配設されていないので、両ポ
ンプ段12,13を互いに隔てている中間室21
が形成されている。
つの接続部17,18,19を有している。接続
管片として構成された接続部17,18は、両ポ
ンプ段12,13によつて形成されているポンプ
装置の外端面の範囲に位置している。両ポンプ段
12,13の間には共通の補助真空接続部19が
配置されている。補助真空接続部19の範囲には
ステータ羽根円板は配設されていないので、両ポ
ンプ段12,13を互いに隔てている中間室21
が形成されている。
ターボ分子ポンプのポンプ特性が特に羽根の迎
え角及び間隔によつて影響されることは、自体公
知である。被検査体又は質量分析計が両接続部1
7,18のいずれに接続されているかに応じて、
両ポンプ段12,13は異なつたポンプ特性を有
していることが望ましい。軸受け5がころがり軸
受けとして構成されている場合、接続部17に被
検査体を接続部18に質量分析計を接続すると有
利である。このようになつていると、質量分析計
の運転のために不可欠な特に低い圧力を軸受け5
の範囲において生ぜしめることが不必要になるの
で、軸受け室から進出する潤滑剤蒸気による支障
は生じない。しかしながらこの考慮は、潤滑剤蒸
気を完全に吸収する軸パツキン又は上記支障に対
して鈍感な質量分析計が使用される場合、もしく
は軸受け5がマグネツト型軸受けとして構成され
ている場合には、無用である。この2つの場合に
はさらにロータを片持ち式に支承することも不必
要である。
え角及び間隔によつて影響されることは、自体公
知である。被検査体又は質量分析計が両接続部1
7,18のいずれに接続されているかに応じて、
両ポンプ段12,13は異なつたポンプ特性を有
していることが望ましい。軸受け5がころがり軸
受けとして構成されている場合、接続部17に被
検査体を接続部18に質量分析計を接続すると有
利である。このようになつていると、質量分析計
の運転のために不可欠な特に低い圧力を軸受け5
の範囲において生ぜしめることが不必要になるの
で、軸受け室から進出する潤滑剤蒸気による支障
は生じない。しかしながらこの考慮は、潤滑剤蒸
気を完全に吸収する軸パツキン又は上記支障に対
して鈍感な質量分析計が使用される場合、もしく
は軸受け5がマグネツト型軸受けとして構成され
ている場合には、無用である。この2つの場合に
はさらにロータを片持ち式に支承することも不必
要である。
接続部19に接続されている補助真空ポンプに
よつて生ぜしめられる圧力が0.2ミリバール以下
なので、ポンプ段13には、接続部17と接続さ
れている被検査体ないしは検査容器を有利には
0.1ミリバール未満の圧力にまで排気するという
役目がある。さらにこのポンプ段13は検査ガス
を特に良好に搬送できることが望まれている。ゆ
えにポンプ段13は、漏れ検査を迅速かつ確実に
行なうために検査ガスに対して可能な限り高い吸
込み能力及び圧縮能力を有していなくてはならな
い。
よつて生ぜしめられる圧力が0.2ミリバール以下
なので、ポンプ段13には、接続部17と接続さ
れている被検査体ないしは検査容器を有利には
0.1ミリバール未満の圧力にまで排気するという
役目がある。さらにこのポンプ段13は検査ガス
を特に良好に搬送できることが望まれている。ゆ
えにポンプ段13は、漏れ検査を迅速かつ確実に
行なうために検査ガスに対して可能な限り高い吸
込み能力及び圧縮能力を有していなくてはならな
い。
ポンプ段12には、接続部18に接続されてい
る質量分析計を少なくとも10-4ミリバールの圧力
にまで排気できること並びに検査ガスが向流内で
可能な限り妨げられずに通過させられることが要
求として課せられている。ゆえにこのポンプ段1
2は質量分析計の排気のために十分な吸込み能力
と検査ガスのための低い圧縮能力とを有している
ことが望ましい。
る質量分析計を少なくとも10-4ミリバールの圧力
にまで排気できること並びに検査ガスが向流内で
可能な限り妨げられずに通過させられることが要
求として課せられている。ゆえにこのポンプ段1
2は質量分析計の排気のために十分な吸込み能力
と検査ガスのための低い圧縮能力とを有している
ことが望ましい。
ゆえに2つのポンプ段12,13に対する上述
の要求を満たすためには、被検査体ないしは検査
容器を排気するのに働くポンプ段13が、質量分
析計の排気のために働きかつ検査ガスに対する向
流を生ぜしめるポンプ段12よりも多くの羽根列
を有していると、特に有利である。
の要求を満たすためには、被検査体ないしは検査
容器を排気するのに働くポンプ段13が、質量分
析計の排気のために働きかつ検査ガスに対する向
流を生ぜしめるポンプ段12よりも多くの羽根列
を有していると、特に有利である。
本発明の特別な利点としては、種々異なつた状
況においても上述のターボ分子ポンプによつて漏
れ検出の実施が極めて簡単であるということが挙
げられる。例えばターボ分子ポンプのロータ回転
数の変化によつて、ポンプ段12,13のその都
度所望のポンプ特性(吸込み能力、圧縮能力)が
調節され得る。ターボ分子モータによつて作動せ
しめられる漏れ検出器の感度のカリブレーシヨン
もまた、ロータ2の回転数を調節することによつ
て達成され得る。感度のカリブレーシヨンはま
た、補助ポンプの有効吸込み能力が接続部19に
おいて調節可能に構成されていることによつても
達成され得る。このことは例えば補助ポンプ自体
における処置によつてか又は調節可能な絞り弁に
よつて実施可能である。
況においても上述のターボ分子ポンプによつて漏
れ検出の実施が極めて簡単であるということが挙
げられる。例えばターボ分子ポンプのロータ回転
数の変化によつて、ポンプ段12,13のその都
度所望のポンプ特性(吸込み能力、圧縮能力)が
調節され得る。ターボ分子モータによつて作動せ
しめられる漏れ検出器の感度のカリブレーシヨン
もまた、ロータ2の回転数を調節することによつ
て達成され得る。感度のカリブレーシヨンはま
た、補助ポンプの有効吸込み能力が接続部19に
おいて調節可能に構成されていることによつても
達成され得る。このことは例えば補助ポンプ自体
における処置によつてか又は調節可能な絞り弁に
よつて実施可能である。
上に述べたことによつて、種々異なつた検査ガ
スを使用する場合でも最適な値の調節が可能であ
る。ゆえに、質量数20以下のすべての軽いガス例
えばH2、D2、HD、TH、TD、T2、He3、He4、
CH4、Ne等を検査ガスとして使用することがで
きる。
スを使用する場合でも最適な値の調節が可能であ
る。ゆえに、質量数20以下のすべての軽いガス例
えばH2、D2、HD、TH、TD、T2、He3、He4、
CH4、Ne等を検査ガスとして使用することがで
きる。
図面は本発明によるターボ分子ポンプの1実施
例の略示図である。 1……ターボ分子ポンプ、2……ロータ、3…
…ケーシング、4……モータ、5……軸受け、6
……軸、7,8……ロータ羽根円板、9,11…
…ステータ羽根円板、12,13……ポンプ段、
14,15……矢印、16……スペーサリング、
17,18,19……接続部、21……中間室。
例の略示図である。 1……ターボ分子ポンプ、2……ロータ、3…
…ケーシング、4……モータ、5……軸受け、6
……軸、7,8……ロータ羽根円板、9,11…
…ステータ羽根円板、12,13……ポンプ段、
14,15……矢印、16……スペーサリング、
17,18,19……接続部、21……中間室。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 向流式漏れ検出を行なうのに適したターボ分
子ポンプであつて、軸方向で互いに前後に配置さ
れていて逆向きに働く2つのポンプ段から成るポ
ンプ装置が設けられており、一方のポンプ段が質
量分析計の排気のために、他方のポンプ段が被検
査体又は検査容器の排気のために働く形式のもの
において、質量分析計のための接続部と被検査体
ないしは検査容器のための接続部とが互いに向か
い合つて前記ポンプ装置の外端面の範囲に配置さ
れていて、両ポンプ段12,13が運転中に外側
から内側に向かつて貫流されるようになつてお
り、両ポンプ段12,13の間に共通の補助真空
接続部19が設けられていることを特徴とする、
向流式漏れ検出を行なうのに適したターボ分子ポ
ンプ。 2 ポンプ装置のロータ2がマグネツト型軸受け
によつて支承されている特許請求の範囲第1項記
載のターボ分子ポンプ。 3 ポンプ装置のロータ2が片持ち式に支承され
ており、支承側に被検査体又は検査容器のための
接続部17が位置している特許請求の範囲第1項
記載のターボ分子ポンプ。 4 被検査体又は検査容器の排気のために働くポ
ンプ段13が、質量分析計の排気のために働くポ
ンプ段12よりも大きな検査ガス圧縮能力を有し
ている特許請求の範囲第1項記載のターボ分子ポ
ンプ。 5 被検査体ないしは検査容器の排気のために働
くポンプ段13が、質量分析計の排気のために働
くポンプ段12よりも大きな検査ガス吸込み能力
を有している特許請求の範囲第1項記載のターボ
分子ポンプ。 6 被検査体ないしは検査容器の排気のために働
くポンプ段13の羽根円板11の数が、質量分析
計の排気のために働くポンプ段12の羽根円板9
の数よりも多く設定されている特許請求の範囲第
4項記載のターボ分子ポンプ。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3133781.3 | 1981-08-26 | ||
DE19813133781 DE3133781A1 (de) | 1981-08-26 | 1981-08-26 | Fuer die durchfuehrung der gegenstrom-lecksuche geeignete turbomolekularpumpe |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5844295A JPS5844295A (ja) | 1983-03-15 |
JPS6356438B2 true JPS6356438B2 (ja) | 1988-11-08 |
Family
ID=6140167
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57146979A Granted JPS5844295A (ja) | 1981-08-26 | 1982-08-26 | 向流式漏れ検出を行なうのに適したタ−ボ分子ポンプ |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4550593A (ja) |
EP (1) | EP0072892B1 (ja) |
JP (1) | JPS5844295A (ja) |
DE (1) | DE3133781A1 (ja) |
Families Citing this family (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2604522B1 (fr) * | 1986-09-26 | 1989-06-16 | Cit Alcatel | Installation de detection de fuite a gaz traceur et procede d'utilisation |
DE3722164C2 (de) * | 1987-07-04 | 1995-04-20 | Balzers Pfeiffer Gmbh | Turbomolekularpumpe |
EP0344345B1 (de) * | 1988-06-01 | 1991-09-18 | Leybold Aktiengesellschaft | Pumpsystem für ein Lecksuchgerät |
DE3831258C1 (ja) * | 1988-09-14 | 1989-10-12 | Alcatel Hochvakuumtechnik Gmbh, 6980 Wertheim, De | |
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