Sauber halten: Das Geheimnis hinter der Heizung von Wasserstoff-Sensoren
Wer schon einmal in einem Reinraum der Klasse 100 gearbeitet hat, kennt den Stress. Schon ein winziger Staubkorn oder eine fremde Chemikalie kann ganze Serien von Sensoren zerstören – das ist wirklich eine Katastrophe.
Das eigentliche Problem ist: Die meisten Heizelemente sind schmutzig. Sobald sie erhitzt werden, fallen Partikel ab oder es entstehen unerwünschte Dämpfe. Wir haben dieses Problem gelöst, indem wir auf hochreine Quarzlampen umgestellt haben.
Der Kampf gegen das „Abnutzungsphänomen“
Für die Lampenhülsen verwenden wir synthetisches gefülltes Silizium. Warum? Weil normales Glas nicht ausreicht. Billige Materialien geben bei Erwärmung Metallverunreinigungen ab. Mit hochreinem Quarz muss man sich nicht mit diesem lästigen „Abnutzungsphänomen“ herumschlagen. Man schaltet die Lampe einfach ein – und schon funktioniert sie einwandfrei. Das ist die einzige Möglichkeit, die Luft während des Trocknungs- oder Ablagerungsprozesses vollständig sauber zu halten.
Wärme ohne Luftströmungen
Das Tolle an diesen Lampen: Sie nutzen kurzwellige Infrarotenergie. Die Wärme wird durch Strahlung übertragen – es kommt keine Konvektion zum Tragen. Dadurch wird verhindert, dass Luft über die Sensoroberfläche strömt. Keine bewegte Luft bedeutet auch, dass keine Staubpartikel auf die aktive Sensorebene gelangen können. Die Energie trifft direkt auf das Ziel – und zwar schnell.
Die Herausforderungen
Nicht alles ist jedoch perfekt. Hochreines Quarz ist spröde. Es verträgt Wärmeschocks besser als Glas – doch man kann es nicht einfach fest anbringen. Wenn die Befestigungselemente zu eng sind, könnte das Glas beim Erhitzen brechen. Man muss dem Quarz also etwas Raum zum Atmen lassen.
Wir installieren diese Lampen normalerweise in Vakuumkammern oder Behältern mit kontrollierter Atmosphäre. Da die Wärme jedoch sehr konzentriert ist, muss man vorsichtig mit der Kühlung umgehen. Stellen Sie sicher, dass die Lüfter tatsächlich die Wärme von den Lampenenden wegtransportieren. Wenn die Anschlüsse zu heiß werden, können sie schmelzen. Auch wenn die Endkappen überhitzt werden, verkürzt sich die Lebensdauer der Lampe erheblich.