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Heliumgas-Reiniger

ATP30 von Quantum Design

Heliumgas Reiniger werden verwendet um Verunreinigungen, wie die Bestandteile der Luft (Sauerstoff, Stickstoff, Wasser, ….) aber auch andere Kontaminationen, wie Öle und Kohlenwasserstoffe, aus dem Heliumgas zu entfernen. Hierbei wird das Heliumgas samt Verunreinigungen auf kryogene Temperaturen abgekühlt und somit alle Bestandteile des Gasgemischs außer Helium ausgefroren. Die Kühlkraft wird durch einen Kryo-Cooler (Advance Technology Purifier, kurz ATP) bereit gestellt.

Eigenschaften

Ausfrieren von Luftbestandteilen
Heliumgas Reinheit >99,999%
Einfach zu bedienen

Weitere Informationen

ATP30

Der Heliumgas-Reiniger ATP30 (Advanced Technology Purifier) kann bis zu 30 Liter Heliumgas pro Minute reinigen und ist damit das System der ersten Wahl für die Aufarbeitung des Heliumgases, bevor dieses den ATL-Heliumgas-Verflüssigern von Quantum Design zugeführt wird. Nachdem es den ATP durchflossen hat, hat das Heliumgas eine extrem hohe Reinheit von 99,9995% oder besser bei einem Druck von etwa 2 bar. Wie die ATL-Verflüssiger arbeitet auch der ATP-Heliumgas-Reiniger voll automatisch und kann innerhalb von 5 Stunden regeneriert werden. Ein ATP-Reiniger ist normalerweise ausreichend, um zwei Verflüssiger ATL160 zu versorgen. Das System wird im Hochdruck-Rückgewinnungssystem eingesetzt.

Mithilfe eines Gifford-McMahon (GM)-Kühlers gefriert der ATP30 im Heliumgas vorhandene Verunreinigungen wie Stickstoff oder Sauerstoff. In diesem GM-Kühler wird in einem geschlossenen Kreislauf Heliumgas über einen Kompressor verdichtet und anschließend im Kaltkopf des Verflüssigers entspannt. Dadurch entsteht Kälte, die zur Kühlung des umschließenden Dewars und des darin befindlichen Heliumgas für das Experiment dient. Der Helium-Reiniger ist einfach zu installieren und kann problemlos in jedem Labor betrieben werden. Die Bedienung des automatischen Systems erfolgt über ein Touch-Screen-Bedienfeld. Der ATP30 ist Teil des Hochdruck-Rückgewinnungssystems, das abdampfendes Helium in einem Gasballon auffängt und in Gasflaschen speichert, in denen das Gas ebenfalls durch einen Hochdruck-Heliumgaskompressor verdichtet wird. Im Hochdruck-Rückgewinnungssystem diffundieren Verunreinigungen wie Sauerstoff und Stickstoff durch den Kunststoffballon in das Heliumgas. Diese Verunreinigungen werden durch den ATP30 vom Heliumgas getrennt, so dass sauberes Heliumgas wieder verflüssigt werden kann.

Spezifikationen

ATP30:

Reinigungsrate: 30 l Gas pro Minute
Reinheit: 99.9995% (besser als UHP)
Ausfallsicherer Betrieb
Regenerationszeit: 5 Stunden (voll automatisch)
Abmessungen (L x B x H): 64 x 70 x 150 cm
Kompressor: Luft- oder wassergekühlt
Leistungsaufnahme und Spannungsbereich: 6,5-7,5 kW (typisch); Hoch- und Niederspannung erhältlich
Vollautomatische Steuerung, Bedienung über Touch Panel

Anwendungen

Rückgewinnung von flüssigem Helium

Die Reiniger für das Heliumgas dienen zur Versorgung der ATL-Heliumverflüssiger mit sauberem Helium. Mögliche Einsatzorte sind dort, wo Helium-Verflüssiger eingesetzt werden, z.B. zur Rückgewinnung von flüssigem Helium in Magnetsystemen und in der Kryotechnik. Einsatzbeispiele sind Quantum-Design-Systeme wie das MPMS und PPMS, MEG-Systeme Magnetoenzephalographie), z.B. von Elekta, und NMR-Systeme (Nuclear Magnetic Resonance) verschiedener Hersteller. Weitere Systeme, die flüssiges Helium von einem ATL beziehen können, sind Bad- und Durchflusskryostate, die zum Beispiel bei der Rasterkraftmikroskopie (AFM), Rastertunnelmikroskopie (STM), Fourier-Transformierter Massenspektroskopie (FT-MS) oder Elektronenspinresonanz (ESR), oder bei Kathodolumineszenz-Anwendungen, Mößbauer-Spektroskopie, IR-Detektoren und Elektronenstrahl-Ionenfallen (EBIT) verwendet werden.

In allen Fällen, in denen das Heliumgas verunreinigt wird, weil nicht metallische Rückführungsleitungen vorhanden sind, sollte ein Heliumgas-Reiniger eingesetzt werden, um das Heliumgas zu reinigen, bevor dieses den ATL-Verflüssigern zugeführt wird.