English China
Suchen

Meilenstein Vakuumtechnik

Wenn das Nichts zum Schrittmacher für High-Tech wird

Seite: 2/3

Firmen zum Thema

Im Hochvakuum ändern sich physikalische Gesetze

Die große freie Weglänge der verbleibenden Moleküle im Hochvakuum (10 cm bis 1 km) „änderte“ die bis dahin bekannte Physik. Daher auch die Möglichkeit der „Molekularluftpumpe“, deren Einsatz ein Vorvakuum bedingte. Letztlich ist diese nichts anderes als eine rotierende Pumpe, bei der der Zylinder die Moleküle mitreißt, die sich in einer Nut im Gehäuse ansammeln. Die Besonderheiten des Hochvakuums – so zeigte Gaede – führen dazu, dass sich Gasmoleküle an den Wänden verdichtet ansammeln („Gashaut“). Der Erfinder nutzte das Reibungsprinzip. Ein Kolben, der eine gewisse Gasmenge vom zu evakuierenden Raum abschließt, ist in einer Molekularpumpe überflüssig. Die Moleküle werden durch die Haftung an der Wand mitgerissen. So entstand ein völlig neuer Typ von Hochvakuumpumpe.

Bildergalerie

Gaedes Erfindungen der Molekularluftpumpe und der Diffusionspumpe waren wichtige Produkte der schließlich auf Vakuumtechnik spezialisierten Firma. Doch auch etliche andere Firmen entwickelten Diffusionspumpen ähnlicher Bauart. Das Langmuir-Patent für eine Kondensationsquecksilbervakuumpumpe, gehalten von General Electric, stand etwa dem Verkauf im Ausland entgegen. In Deutschland war es ein Patent von Max Volmer, dessen Vakuumpumpe mehrere Stufen mit dem gleichen Dampf betrieb. Dank eines für E. Leybold’s Nachfolger positiv verlaufenden Patentstreits einigte man sich; in Folge durfte Leybold eine von Gaede konstruierte mehrstufige Diffusionspumpe vertreiben. Selbst den internationalen Markt erschloss der damalige Firmenchef Alfred Schmidt, indem er Lizenzen der Langmuir-Patente erwarb.

Die Entwicklung lag lange Zeit in den Händen Gaedes. Gegen seinen Widerstand erwarb die Firma 1932 schließlich Lizenzen einer englischen Erfindung: die Öldiffusionspumpe, mit der Leybold den Hochvakuumsektor weiter ausbaute. Mit der Erfindung des Gasballastprinzips zeigte Gaede einmal mehr, wie wertvoll er für die Vakuumtechnik war. Durch dieses heute noch bedeutsame Prinzip gelingt es, (Wasser-)Dampf aus der Vakuumpumpe auszutreiben, indem man ihn durch ein nicht kondensierendes Gas verdrängt. Doch das Patent lief ab, bevor es die Firma zu Geld machen konnte.

Rasant voran ging es mit der Vakuumtechnik nach dem zweiten Weltkrieg – mit schlagkräftigen, wohl durch den inzwischen verstorbenen Gaede inspirierten Entwicklungsteams. Der Wirtschaftsaufschwung und zahlreiche neue Anwendungsfelder führten zu Verbesserungen. Die Firma Leybold als einer der weiterhin führenden Anbieter von Vakuumbauelementen perfektionierte und erweiterte die Drehkolbenpumpenreihe und brachte fraktionierte Öldiffusionspumpen heraus. 1957 wurde bereits das CERN mit Öldiffusionspumpen beliefert. Im selben Jahr zeigte das Unternehmen mit einer Kombination aus Wärmeleitungs- und Penning-Vakuumeter Neues im Sektor Messtechnik. Es folgten Partialdruckmessgeräte und in den frühen 1960er Jahren schließlich Titanverdampferpumpen, also Pumpen, bei denen Titan im Hochvakuum verdampft wird. Es schlägt sich auf den Wandungen der Pumpe nieder und bindet Gasmoleküle. Ähnlich funktionieren Ionenzerstäuberpumpen, ebenfalls eine Erfindung dieser Zeit. Bei ihnen ionisiert man die verdampften Titanatome durch Gasentladung in einem Magnetfeld, um die Wirksamkeit zu steigern. Schließlich kamen Anfang der 1960er auch Kryopumpen und 1965 der erste Heliumlecksucher von Leybold auf den Markt.

(ID:44514768)