Wir haben gerade ein HiBarSens-Messgerät installiert, mit dem sich extrem niedrige Wasserdampfdurchlässigkeit – WVTR (10-6 g m-2 Tag-1).
Um die Entwicklung neuer Dünnschichtkombinationen aus Keramik- und Polymerschichten voranzutreiben, müssen wir in unserem Labor in der Lage sein, solche extrem niedrigen WVTR-Werte zu messen.
Die von der Firma Sempa GmbH bereitgestellten HiBarSens-Geräte ermöglichen die Bestimmung der Permeationsraten von Materialien mit extrem hoher Barrierewirkung gegenüber Wasser in der Dampf- oder Flüssigphase.
Das HiBarSens-Messprinzip
Die horizontal eingelegte Prüfprobe unterteilt das HiBarSens-System in zwei Kammern. Die obere Kammer enthält eine definierte Wasserdampfkonzentration. Die untere Kammer dient zur Messung des Durchsatzes des durchgesickerten Gases. Um einen Anstieg der Feuchtigkeitskonzentration aufgrund der Permeation zu verhindern, wird die Messzelle mit einem definierten Strom aus vorgetrocknetem Inertgas durchströmt. Das sich daraus ergebende Gleichgewicht zwischen der zum Abzug transportierten Feuchtigkeit und der durch die Probe durchdringenden Feuchtigkeit führt zu einer konstanten Feuchtigkeitskonzentration in der Messzelle, die von der Durchflussintensität abhängt. Das System quantifiziert die Wasserdampfmenge mithilfe eines optischen Sensors, der die Erfassung des Permeats in unmittelbarer Nähe der Probe ermöglicht.
TDLAS (Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy, abstimmbare Diodenlaser-Absorptionsspektroskopie) wird zur äußerst empfindlichen und selektiven Gasdetektion eingesetzt. Dabei wird die Tatsache genutzt, dass die meisten Gasmoleküle Lichtanteile bei bestimmten Wellenlängen absorbieren. Diese Absorptionen sind für jedes Molekül charakteristisch, ähnlich wie ein Fingerabdruck. Kreuzinterferenzen mit anderen Gasen werden durch eine hohe spektrale Auflösung und die Auswahl geeigneter Wellenlängen minimiert. Aus diesem Grund ist TDLAS ein sehr empfindliches Messprinzip zum Nachweis von Spurengasen.
Empfänger.
Besondere Merkmale
Das System bietet als einziges drei Messmodi. Neben dem Standardmodus „Dynamic“, bei dem ein Trägergasstrom durch die Permeationszelle geleitet wird, um stationäre Bedingungen zu gewährleisten, stehen zudem zwei erweiterte Modi zur Verfügung: „Diffusion“ und „Combination“. Beide erweiterten Modi ermöglichen die Messung des WVTR im Bereich von 10-6 g m-2 Tag-1 Bereich.
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