Fakultät für Physik und Astronomie Ruprecht-Karls-Universität ...

48 KAPITEL 3. PROBENAUFBEREITUNG FÜR EIS
3.2 Aufbereitungsanlage für Eisproben
Mit den Erfahrungen aus Kapitel 3.1 wurde eine Pilotanlage zum Entgasen von Eis und anschließender
Separation an einem Titangetter konzipiert. Der Aufbau ist in Abb. 3.11 dargestellt. Das
Eis kommt, mit einer Isopropanol/Trockeneis-Kühlmischung gekühlt, in einen Probebehälter,
der dann mit einer CF-Kupferdichtung abgedichtet wird. Der Probebehälter wird anschließend
an die restliche Anlage angeschlossen und das Eis aufgeschmolzen. Die freigesetzten Gase werden
über eine Wasserfalle auf Aktivkohle gefangen. Nachdem das Gas komplett auf die Aktivkohle
geladen ist, kann das gewonnene Gas wieder durch Erhitzen mit kochendem Wasser aus der Aktivkohlefalle
gelöst werden. Das wieder freigesetzte Gas wird durch den Titangetter absorbiert,
bis nur noch die nicht reaktiven Edelgase übrig geblieben sind, welche wiederum auf Aktivkohle
sorbiert werden. Die einzelnen Schritte der Separation werden im folgendem Abschnitt
besprochen, anschließend werden mögliche Fehlerquellen betrachtet.
3.2.1 Aufbau der Anlage und Verlauf einer Separation
Aufbau
Abbildung 3.11: Versuchsaufbau der Entgasung und Separation für Eis. 1: Probebehälter für Eis,
2: Wasserfalle, 3: Aktivkohlebehälter, 4: Gefäß mit 90 g Titan.
In Abb. 3.11 ist der Aufbau der Anlage schematisch dargestellt. Da sich zeigte, dass das in
3.1 verwendete Hochtemperatur-Heizband bei Dauerbetrieb relativ schnell die Isolierung verlor
und durchbrannte, wurde stattdessen ein Rohrofen als Heizung für den Getter verwendet. In
einer alten Separationsanlage zur Heliumseparation für das alte Edelgas-Massenspektrometer
MM1200 (vgl. Zimmermann, 1996) ist ein entsprechender Rohrofen eingebaut, der für die Eis-
Separationsanlage ebenfalls verwendet werden konnte.
Weitere Bestandteile der Separationsanlage sind neben dem Getterofen der Probe- und
Aufschmelzbehälter für Eisproben, die Wasserfalle und der Aktivkohlebehälter. Der Eisproben-