Vacuum Technology Book, Volume II

7.1.3 Prüfgase

Bei der Lecksuche verwendete Prüfgase, auch Test- oder Tracergase genannt, sollen folgende Voraussetzungen erfüllen:

Sie sollen

  • für Mensch, Tier und Umwelt ungiftig sein
  • die Luft nicht verdrängen, sonst kann es zu bedrohlichen Situationen wie Erstickung kommen
  • inert, d. h. reaktionsträge sein, also weder chemisch reagieren noch brennbar sein
  • möglichst nicht in der Luft vorkommen. Nur mit einem Gas, das einen möglichst geringen Anteil in der Umgebungsluft hat, lassen sich auch kleinste Undichtigkeiten detektieren
  • nicht mit anderen Gasen verwechselt werden können
  • durch Prüflecks quantifizierbar sein.

All diese Anforderungen erfüllt das Prüfgas Helium. Es ist als Edelgas nicht chemisch reaktionsfähig. In der atmosphärischen Luft kommt es nur zu 5 ppm vor und ermöglicht deswegen den Nachweis kleinster Leckagen. Es ist leichter als Luft und stellt damit kein gesundheitliches Risiko dar. Der spezifische Nachweis gelingt mittels der Massenspektrometrie, einem höchst empfindlichen und sehr selektiven Analyseverfahren (siehe Kapitel 6.1 und 7.2). Eine Vielzahl kommerziell erhältlicher Prüflecks sind entweder als Diffusionsleck oder als Strömungsleck ausgeführt.

Die oben angeführten Kriterien werden von fast keinem anderen Prüfgas erfüllt, eine Ausnahme ist Formiergas 95/5, eine Mischung aus 95 % Stickstoff und 5 % Wasserstoff. Der brennbare und in einem weiten Mischungsverhältnis mit Luft explosionsfähige Wasserstoff ist hier so stark verdünnt, das die Mischung weder explosionsfähig noch brennbar ist und damit als Testgas sicher. Dieselben massenspektrometrischen Detektoren können ebenfalls für den empfindlichen Nachweis von Wasserstoff eingesetzt werden. Wegen des höheren Untergrundsignals von Wasserstoff in der eingesetzten Analysentechnik wird jedoch nicht dieselbe Nachweisempfindlichkeit wie mit dem Prüfgas Helium erreicht, die Nachweisempfindlichkeit von Druckänderungsverfahren jedoch immer noch deutlich übertroffen.

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