English China

Gasanalyse Die schnelle Gasanalyse verbessern

Redakteur: Dipl.-Chem. Marc Platthaus

Ob in Chemie- und Vakuumtechnik, in der Medizin oder in der Umwelt – Gase und Gasgemische haben häufig entscheidende Funktionen in sensiblen Bereichen. Änderungen in ihrer qualitativen und quantitativen Zusammensetzung können daher zu erheblichen Auswirkungen führen. Forscher der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) haben nun Herriott-Zellen, die bisher zur Gasanalyse eingesetzt werden, deutlich verbessert.

Firmen zum Thema

Abb. 1: Die neue Transversal Access Cavity (TAC) der PTB kommt ohne Ein- und Austrittsöffnungen in den Reflexionsflächen aus.
Abb. 1: Die neue Transversal Access Cavity (TAC) der PTB kommt ohne Ein- und Austrittsöffnungen in den Reflexionsflächen aus.
( Bild: PTB )

LaborPraxis: Bei der Gasanalyse wird die qualitative und quantitative Zusammensetzung von Gasen und Gasgemischen untersucht. In welchen Anwendungsbereichen ist das relevant?

Dr. Bernhard Smandek: Kleinste Mengen einzelner Gase können erhebliche Auswirkungen auf die Gesundheit, die Umwelt oder industrielle Prozesse haben. Oft liefern sie auch wichtige Hinweise in Forschung und Wissenschaft. Speziell in der Chemie- und Vakuumtechnik sind Prozessgase von großem Interesse. In der Halbleiterindustrie werden die reaktiven Gase z.B. im Bereich der Chip-Beschichtung streng kontrolliert. Auf dem medizinischen Gebiet ist die Atemgasanalyse als wichtige Anwendung zu nennen. Und nicht zuletzt die Beobachtung und Kontrolle von Ozon und Treibhausgasen in der Atmosphäre, sowie die Registrierung von Dioxin am Unfallort, zeigen weitere notwendige und umweltrelevante Einatzgebiete der Gasanalyse auf. In all diesen Beispielen werden schnelle und präzise Gasanalyse-Verfahren bevorzugt, denn am Besten ist es natürlich wenn die Messung „in situ“ und in „Echtzeit“ möglich ist.

LaborPraxis: Warum ist eine schnelle Analyse oft sehr wichtig?

Dr. Smandek: Dafür gibt es natürlich verschiedene Gründe. Zum einen laufen viele Prozesse in der Industrie oft sehr schnell ab und müssen deswegen – wie z.B. in der Halbleiterindustrie – in Echtzeit kontrolliert werden. Zum anderen sind die zu messenden Materialien in manchem Anwendungsfall nicht sonderlich stabil, weswegen entnommene Proben schnell unbrauchbar werden. Dort ist für die In-situ-Messung oft Eile geboten. Als weiteren Grund für schnelle Analysen möchte ich bemerken, dass viele Prozesse dynamisch ablaufen. Auch wenn die entsprechenden Materialien stabil sind, ist es notwendig, schnelle Messverfahren zur Verfügung zu haben, um diese Dynamik überhaupt beobachten zu können.

LaborPraxis: Zur Gasanalyse werden u.a. Herriott-Zellen eingesetzt. Bitte beschreiben Sie Aufbau und Funktionsprinzip der Herriott-Zelle genauer.

(ID:362778)