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VA: Vakuumphysik und Vakuumtechnik

VA 1: Vakuummessung

VA 1.4: Fachvortrag

Montag, 24. März 2003, 11:20–12:00, HSZ105

Wie genau können Vakuumdrücke heute gemessen werden ? — •Wolfgang Jitschin — Fachbereich MNI, FH Giessen-Friedberg, Wiesenstr. 14, 35390 Giessen

War früher die Vakuummessung eher eine Schätzung, so können heute kleine Messunsicherheiten zuverlässig erreicht werden. Grundlage hierfür sind Messgeräte mit stabiler Empfindlichkeit, die durch Vergleich mit primären Normalen im jeweiligen Druckbereich kalibriert werden. Im Grobvakuum ist das Kolbenmanometer ein genauer Standard zur Kalibrierung hochwertiger piezoresistiver und anderer Deformations-Vakuummeter. Bei Atmosphärendruck lässt sich mit diesen Vakuummetern eine Unsicherheit unter 0,01 % erreichen. Mit kleiner werdendem Druck nimmt die Unsicherheit zu. Beispielsweise bei einem Druck von 1 mbar stehen als primäre Standards Kolbenmanometer mit Kraftaufnehmer sowie Apparaturen zur statischen Gasexpansion zur Verfügung. Mit diesen können kapazitive Membranvakuummeter kalibriert werden, die dann Messunsicherheiten von etwa 0,1 % von ca. 0,1 mbar besteht bei allen gängigen Messgeräten das generelle Problem, dass die Anzeige gasartabhängig ist entweder direkt aufgrund des Funktionsprinzips oder infolge von indirekten Einflüssen. Immerhin kann bei bekannter Gasart mit dem Drehkugel- Gasreibungsvakuummeter bei einem Druck 1E-6 mbar noch eine Unsicherheit von etwa 1 % erreicht werden. Bei den leicht zu handhabenden Wärmeleitungs- (Pirani-) und Ionisations- Vakuummetern lässt sich bei bekannter Gasart noch eine Unsicherheit von wenigen Prozent erzielen.