167766. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés parciális nyomás mérésére

3 167766 4 arany, ezüst, alumínium vagy réz, a szokásos eljárások alkalmazásával történik. A vezetőképesség mérése egyenáramú és váltakozóáramú módszerrel egyaránt történhet. Figyelembe kell azonban venni, hogy a vezetőképességet sok esetben a beeső fény intenzitása is befolyásolja. A méréshez mind a sötétben mért villamos vezetőképesség, mind a fényvillamos vezetőképesség alapul vehető. A mérőberendezés hitelesítése után a vezetőképesség alapján kvantitatív képet nyerhetünk az adott kemoszorpciós gáz parciális nyomásáról. Kvantitatíve ismert gázelegy, például levegő esetén az össznyomás is kiszámítható, illetve megfelelő hitelesítéssel közvetlenül mérhető is. A találmány előnye elsősorban abban van, hogy az eljárás mérési tartománya a nagyvákuumtól a légköri nyomásig, sőt azon túl terjed. A mérőcella igen egyszerű felépítésű és a vizsgált tér vákuumfizikai viszonyait gyakorlatilag nem befolyásolja. A mérőberendezés nem igényel bonyolult elektronikus rendszert. A találmányt az alábbiakban egy kiviteli példa kapcsán ismertetjük részletesebben. A csatolt rajzokon az 1. ábra a vezetőképesség változását szemléltető diagram; a 2. ábra vékonyréteges mérőcella; a 3. ábra préselt, illetve egykristályra épülő mérőcella; a 4. ábra mérőfej; az 5. ábra komplett mérőberendezés tömbvázlata. Az 1. ábra diagramja molekuláris követésű transz-ß-karotin szilárdtest vezetőképességének változását mutatja az oxigén parciális nyomása és a hőmérséklet függvényében. A 2. ábrán bemutatott vékonyréteges mérőcella kvarcból levő 1 alapelemből áll, amely hordozóként és szigetelőként szolgál, továbbá két, aranyból levő, 2 fémelektródból, amelyek lecsapatás útján vannak felvive, valamint a 3 vékonyréteg-nyomásindikátorból, amelynek anyaga transz-ß-karotin ismert módon paszta alakjában van felvive az 1 alapelemre. A 2 fémelektródok 4 és 5 kivezetésekhez vannak érintkeztetve. A 3. ábrán bemutatott préselt mérőcellának hordozó- és szigetelőrétegként ugyancsak kvarcból levő 1 alapeleme van, amelyre préselt 6 nyomásindikátor van ragasztva. A 6 nyomásindikátor ugyancsak transz-ß-karotinbol van. Itt a 4 és 5 kivezetésekkel villamosan összekötött 2 fémelektródok közvetlenül a 6 nyomásindikátorra vannak lecsapatva. A 4. ábra mérőfejet mutat. Ez 7 mérőcellaként a 2. ábra szerinti vékonyréteges mérőcellát tartalmazza. A mérőcella mind villamos, mind termikus szempontból igen kiválóan szigetelő 8 PTFE-gyűrűre van erősítve, amelynek közepén termosztatizálható 13 fémtömb helyezkedik el. A 13 fémtömb termikus 5 kapcsolat útján temperálja a 7 mérőcellát. A termosztatizálás 9 hozzávezetésen és 10 visszavezetésen át történik. A PTFE-gyűrűt két 11 tartóelem tartja, amelyek 12 karimához vannak erősítve. A 7 mérőcellának 4 és 5 kivezetései vannak, amelyek közül a 10 4 kivezetés villamos szempontból igen ]ól szigetelt. Az átvezetések a 12 karimában légmentesen vannak kialakítva. Az 5. ábra komplett mérőberendezés tömbvázlata. A berendezés 14 mérőfeje a 4. ábra szerinti kivite-15 lű és 12 karimára van erősítve, amelyhez 16 vákuumaggregát van csatlakoztatva. A 14 mérőfej 4 és 5 kivezetései villamos mérőberendezésre vannak kötve, amely 17 egyenfeszültségforrásból, sötétben mért vezetőképességet mérő 18 mérőerősítőből és 20 19 jelzőműszerből áll. A 15 tartály fémből van és a benne levő mintához nem enged fényt. A 14 mérőfejben levő mérőcella termosztatizálására 20 termosztát-berendezéshez csatlakozó 9 hozzávezetésen és 10 visszavezetésen át történik. A nyomásindiká-25 toron át folyó áramot a 18 mérőerősítő erősíti fel és a 19 jelzőműszer jelzi. A példában alkalmazott, oxigén parciális nyomását mérő, transz-ß-karotinbol levő 3 vékonyréteg-30 nyomásindikátor hőmérsékletét a 20 termosztát-berendezés 45 °C hőmérsékleten tartja, mivel a mérési feltételek ennél az értéknél optimálisak. Az áramnak a parciális nyomástól független része elektronikus úton kompenzálható vagy számítástech-35 nikai úton levonható. Szabadalmi igénypontok 40 1. Eljárás szerves és szervetlen gázok parciális nyomásának mérésére, azzal jellemezve, hogy a gázt vele kemoszorpciós kapcsolatba hozható szerves anyagú, molekuláris kötésű szilárdtesttel érintkeztetjük és mérjük a szilárdtest villamos vezetőképes-45 ségét. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy szilárdtestként politerpéneket vagy legalább kétszeresen kondenzált 50 aromás szénhidrogéneket alkalmazunk. 3. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a szilárdtestnek a fényvillamos és/vagy a sötétben mérhető villamos cg vezetőképességét mérjük. 4. Berendezés szerves és szervetlen gázok parciális nyomásának az 1. igénypont szerinti eljárással való méréséhez, azzal jellemezve, hogy a szer-60 ves anyagú, molekuláris kötésű szilárdtest nyomásindikátorként (3, 6) alapelemre (1) van erősítve, szigetelve van, elektródokkal (2) van érintkeztetve és — célszerűen egyenfeszültségforrásból (17), mérőerősítőből (18) és jelzőműszerből (19) álló — mé-65 rőkörbe van kapcsolva. 2