Prüfverfahren zur Untersuchung der Partikelkontamination von Reinstgasversorgungskomponenten

Das Ziel der vorliegenden Arbeit war die Entwicklung von Prüfverfahren zur Ermittlung der Partikelkontamination von Reinstgasversorgungskomponenten und -systemen. Dadurch wurde erstmals die Möglichkeit geschaffen, das Kontaminationsverhalten von Komponenten bzw. Systemen ganzheitlich zu bewerten als auch systematisch zu verbessern. In der Arbeit wurde das Partikelverhalten und die Systemdynamik von Reinstgasversorgungssystemen untersucht. Dabei wurden besonders die Wechselwirkungseffekte Partikel-Gas, die Mechanismen der Partikelfreisetzung und die Betriebsbedingungen in Reinstgasversorgungssystemen betrachtet. Weitere Schwerpunkte dieser Analysen waren das Kontaminationsverhalten von Komponenten und die einsetzbare Partikelmeßtechnik. Eine Recherche über Partikelgenerierungstechniken und eine Beurteilung dieser Methoden wurde durchgeführt. Auf der Basis der Analysen wurden die Anforderungen an die Prüfverfahren festgelegt. Anschließend wurden der Prüfablauf und der Prüfaufbau entworfe n. Im Rahmen der durchgeführten Untersuchungen ergab sich, daß insbesondere für die industrielle Anwendung sowohl Prüfungen mit einfachen standardisierten Abläufen als auch Untersuchungen zur Optimierung und Weiterentwicklung mit flexiblen, anwendungsorientierten Abläufen zu entwickeln sind. Zudem zeigte sich, daß Untersuchungen an Reinstgasversorgungskomponenten (Einzelkomponenten), Teilsystemen und gesamten Gasversorgungssystemen notwendig sind, um eine ganzheitliche Betrachtung der Partikelkontamination zu ermöglichen. Hierfür wurden Prüfabläufe und Prüfaufbauten konzipiert und aufgebaut. Das Prüfverfahren wurde auf seine Tauglichkeit für folgende Einsatzgebiete überprüft: Weiterentwicklung von Reinstgasversorgungskomponenten; Qualitätssicherung in der Produktion von Reinstgasversorgungskomponenten; Optimierung des Einsatzes und der damit verbundenen Reduzierung der Partikelkontamination an Einzelkomponenten und Gasversorgungssystemen. Die durchgeführten Untersuchungen lieferten ne u e Erkenntnisse. Es zeigte sich beispielsweise, daß elektropolierte Oberflächen in Ventilen zu einer Reduzierung der Partikelemission führen, eine dynamische Druckbeaufschlagung von Filtern dagegen eine starke Partikelgenerierung hervorruft. Die Ergebnisse der Messungen spiegeln charakteristische Phänomene der Partikelgenerierung in Reinstgasversorgungssystemen wider. Damit ist die Eignung der Prüfverfahren für umfassende Untersuchungen und Messungen im Bereich der Reinstgasversorgung bewiesen. Die Optimierung der Betriebsparameter an einem Reinstgasversorgungssystem ergab eine Reduzierung der Partikelkontamination von über 80%. Das Ziel der "Entwicklung von Prüfverfahren zur Beurteilung von Reinstgaskomponenten bezüglich ihrer Partikelkontamination" wurde erreicht und zusätzlich durch die Formulierung von Standards ergänzt.