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Kontrolle der Zusammensetzung der Oxidschicht bei der Bildung von Supraleiterkristallen

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Das Analysegerät CGA351 von Panametrics wurde zur Kontrolle des Sauerstoffflusses aus einer Flasche verwendet

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Anwendung
Die Kontrolle der Oxidschicht ist entscheidend für die Herstellung von Supraleitermaterialien. Die Forschung hat bewiesen, dass eine genaue Kontrolle des Sauerstoffgehalts notwendig ist, um die gewünschten Eigenschaften der Materialien zu erreichen.

Hintergrund
Ein Gehäuse mit einer durchsichtigen Abdeckung enthält Materialien, die kristallisiert und zu Supraleitern verarbeitet werden sollen. Die Entwicklungsgeschwindigkeit und die Reinheit der Kristalle hängen von der Temperatur und der Menge des Sauerstoffs in der Anlage ab. Beim Start wird das System mit Argon gespült. Wenn sich die Temperatur dem Sollwert nähert, wird Sauerstoff hinzugefügt, so dass die Atmosphäre eine Sauerstoffkonzentration von 2 % in Argon enthält.
Eine Universität half bei der Entwicklung von Supraleitern für die Energieindustrie. Die Menge des Sauerstoffs musste kontrolliert werden, damit sich die Kristalle richtig entwickeln konnten. Zur genauen Kontrolle der Sauerstoffkonzentration wurde ein Sauerstoffmonitor benötigt. Bisher wurde die Oxidation durch visuelle Überwachung der Kristalle kontrolliert.

Einrichtung
Das Analysegerät CGA351 wurde installiert, und der 4-20-mA-Ausgang wurde zur Steuerung des Sauerstoffflusses aus einer Flasche verwendet, um das Niveau bei 2 Volumenprozent zu halten.

Vorteile
Nach einer Demonstration wurde ein Sauerstoffanalysator auf Zirkoniumoxidbasis ausgewählt, weil er schnell anspricht, ein geringes Probenvolumen aufweist, preislich attraktiv ist und sich leicht installieren lässt. Das schnelle Ansprechverhalten dieses Analysators war aufgrund der Art der Reaktion sehr wichtig. Das geringe Probenvolumen ist wegen des geringen Volumens in der Reaktionskammer von entscheidender Bedeutung.

Ausrüstung
Es wurde ein Panametrics CGA 351 Zirconia Oxygen Analyzer verwendet.

Spezifikationen:
- Anwendung: 0% - 21% Sauerstoff in Argon (typischerweise 2% Sauerstoff)
- Druck: Atmosphärendruck am Probenahmepunkt in der gespülten Kammer
- Temperatur: Umgebungstemperatur am Probenahmepunkt in der gereinigten Kammer