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Tutorial MenueMassenspektrometrieLerneinheit 3 von 14

Massenspektrometer - Das Vakuumsystem

Wärmeleitungs-Vakuummeter (Pirani-Messkopf)

Das Wärmeleitungs-Vakuummeter (Pirani-Messkopf) nutzt den linearen Zusammenhang zwischen Wärmeleitfähigkeit und Druck eines Gases aus. Kernstück des Messkopfes ist ein stromdurchflossener Draht (Filament), der meist aus Wolfram besteht. Er gibt die in ihm erzeugte Wärme an das umgebende Gas ab. Bei Verringerung des Gasdruckes kann weniger Wärme abgeführt werden, dadurch würde sich die Temperatur des Drahtes und damit sein Widerstand erhöhen. Der Draht wird als ein Zweig einer Wheatstone'schen Brücke geschalten. Die an dieser Brücke liegende Heizspannung wird so geregelt, dass der Widerstand und damit die Temperatur des Messdrahtes unabhängig von der Wärmeabgabe konstant ist. Somit kann man direkt aus der notwendigen Heizspannung auf den Gasdruck schließen.

Abb.1
Aufbau eines Wärmeleitungs-Vakuummeters

Der Pirani-Messkopf misst also den Druck indirekt über die Teilchenanzahldichte. Da diese aber von der Art der Teilchen abhängig ist, ist die Druckmessung gasartabhängig. Die Druckskala ist gewöhnlich auf Stickstoff bezogen; der abgelesene Druck wird als "Stickstoffäquivalentdruck" bezeichnet.

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