Optical Plasma Gauge
Augent™ OPG550

Gebrauchsanleitung
inkl. EU-Konformitätserklärung

tinb84d1(2022-12)

Produktidentifikation
Im Verkehr mit INFICON sind die Angaben des Typenschildes
erforderlich. Tragen Sie deshalb diese Angaben ein.

Model:
PN:
SN:

VDC

W

Gültigkeit
Dieses Dokument ist gültig für Produkte mit folgenden Artikelnummern:

3OF0-011-010P

ø½" 0
ø1" 1

Rohr

Flansch1 DN 16 ISO-KF
3 DN 16 CF-R
6 DN 25 ISO-KF
7 DN 40 ISO-KF
E 8 VCR weiblich
Q DN 40 CF-F

Sie finden die Artikelnummer (PN) auf dem Typenschild.

2

tinb84d1(2022-12)

Nicht beschriftete Abbildungen entsprechen einer Messröhre mit
Vakuumanschluss DN 25 ISO‑KF. Sie gelten sinngemäß auchfür die anderen Vakuumanschlüsse.

Bestimmungsgemäßer Gebrauch
Die Optical Plasma Gauge OPG550 erlaubt· eine optische Leck- und Restgas Prüfung, sowie eine Spektrum Messung von Gasen im Druckbereich von
1×10-7 … 5 mbar
· eine Totaldruckmessung von Gasen im Druckbereich von
1×10-7 … 1000 mbar.
Sie darf nicht für die Messung von leicht entzündbaren oderbrennbaren Gasen im Gemisch mit einem Oxidationsmittel (z.B.
Luftsauerstoff) innerhalb der Explosionsgrenzen verwendet werden.

Funktion
Die Messröhre enthält ein Kaltkathodensystem nach dem Prinzip
des invertierten Magnetrons und ein Pirani-Messsystem.
Das Kaltkathodensystem dient der Erzeugung eines Plasmas innerhalb der Messröhre. Das Signal des Pirani Messsystems wird
für die Interlock-Funktion verwendet.

MarkenAugent™ INFICON Holding AG
VCR®
Swagelok Marketing Co.

Lieferumfang
1× Messröhre
1× Gebrauchsanleitung

tinb84d1(2022-12)3

Inhaltsverzeichnis

4

Produktidentifikation .............................................................
Gültigkeit ..............................................................................
Bestimmungsgemäßer Gebrauch ........................................
Funktion................................................................................
Marken .................................................................................
Lieferumfang ........................................................................

2
2
3
3
3
3

1 Sicherheit.......................................................................
1.1 Verwendete Symbole..................................................
1.2 Personalqualifikation...................................................
1.3 Grundlegende Sicherheitsvermerke ...........................
1.4 Verantwortung und Gewährleistung ...........................

6
6
6
7
7

2 Technische Daten .........................................................
2.1 Messbereiche, Beziehungen (Analogausgang) ..........
2.1.1
Beziehung Messsignal – Total Druck .....................
2.1.2
Beziehung Messsignal – Partialdruck Gas.............
2.1.3
Beziehung Messsignal – Wellenlängen Intensität ..
2.1.4
Beziehung Messsignal – Augent Zahl ....................
2.1.5
Beziehung Messsignal – Druckanstieg ..................
2.2 Gasartabhängigkeit Totaldruck...................................

8
12
13
17
18
19
20
21

3 Einbau ............................................................................
3.1 Vakuumanschluss.......................................................
3.2 Elektrischer Anschluss................................................
3.2.1
Stecker D-Sub, 9-polig ...........................................

24
24
27
28

4 Betrieb............................................................................
4.1 Statusanzeige .............................................................
4.2 Messröhre in Betrieb nehmen.....................................
4.2.1
Manueller Modus (ab Werk) ...................................
4.2.2
Automatischer Modus.............................................
4.3 Messungen und Messtypen........................................
4.3.1
Leck Prüfung (RoR – Rate of Rise)........................
4.3.2
Spektrum (SPEC – Spectrum) ...............................
4.3.3
Restgas Prüfung (RGD – Residual Gas Detektion)
4.4 Zündverzögerung........................................................

29
29
30
31
31
32
33
33
34
35

tinb84d1(2022-12)

4.5 Schaltfunktionen .........................................................
4.5.1
Schaltfunktion – Totaldruck ....................................
4.5.2
Schaltfunktion – Partialdruck Gas ..........................
4.5.3
Schaltfunktion – Wellenlängen Intensität ...............
4.5.4
Schaltfunktion – Augent Zahl .................................
4.5.5
Schaltfunktion – Druckanstieg................................
4.5.6
RGD-Partialdruck-Alarm.........................................

35
38
39
40
41
42
43

5 Verschmutzung .............................................................

44

6 Anwendungsbeispiele ..................................................
6.1 Leck Prüfung in Druckanstiegsmessung (RoR)..........
6.2 Restgas Prüfung (RGD)..............................................

45
45
48

7 Ausbau ...........................................................................

51

8 Instandhaltung, Instandsetzung ..................................
8.1 Fehlerdiagnose an der Messkammer .........................
8.1.1
Messkammer ersetzen ...........................................
8.2 Fehlerbehebung..........................................................

53
53
56
57

9 Produkt zurücksenden .................................................

59

10 Produkt entsorgen ........................................................

60

11 Ersatzteile ......................................................................

61

12 Zubehör..........................................................................

61

Literatur ...............................................................................

61

ETL‑Zertifizierung...............................................................

62

EU-Konformitätserklärung ................................................

63

UKCA-Konformitätserklärung ...........................................

64

Symbol für Seitenverweise im Text:
Symbol für Verweise auf Dokumente im
Literaturverzeichnis:

tinb84d1(2022-12)® 2 XY® & [Z]

5

1

Sicherheit

1.1

Verwendete Symbole
GEFAHR

Angaben zur Verhütung von Personenschäden jeglicher Art.
WARNUNG

Angaben zur Verhütung umfangreicher Sach- und Umweltschäden.
Vorsicht

Angaben zur Handhabung oder Verwendung. Nichtbeachten
kann zu Störungen oder geringfügigen Sachschäden führen.

Aufdruck auf Typenschild: Aufforderung zur Konsultation
der Gebrauchsanleitung
HinweisBeschriftung

1.2

Personalqualifikation
Fachpersonal

Die in diesem Dokument beschriebenen Arbeiten dürfen nur
durch Personen ausgeführt werden, welche die geeignete technische Ausbildung besitzen und über die nötigen Erfahrungenverfügen oder durch den Betreiber entsprechend geschult worden sind.

6

tinb84d1(2022-12)

1.3

Grundlegende Sicherheitsvermerke· Beachten Sie beim Umgang mit den verwendeten Prozessmedien die einschlägigen Vorschriften und halten Sie die
Schutzmaßnahmen ein.
Berücksichtigen Sie mögliche Reaktionen zwischen Werkstoffen und Prozessmedien.
Berücksichtigen Sie mögliche Reaktionen der Prozessmedien(z.B. Explosion) infolge Eigenerwärmung des Produkts (Pirani-Heizfaden 120 °C).
· Alle Arbeiten sind nur unter Beachtung der einschlägigen Vorschriften und Einhaltung der Schutzmaßnahmen zulässig. Beachten Sie zudem die in diesem Dokument angegebenen Sicherheitsvermerke.
· Informieren Sie sich vor Aufnahme der Arbeiten über eine
eventuelle Kontamination. Beachten Sie beim Umgang mit
kontaminierten Teilen die einschlägigen Vorschriften und halten Sie die Schutzmaßnahmen ein.
Geben Sie die Sicherheitsvermerke an alle anderen Benutzer
weiter.

1.4

Verantwortung und Gewährleistung
INFICON übernimmt keine Verantwortung und Gewährleistung,falls der Betreiber oder Drittpersonen· dieses Dokument missachten· das Produkt nicht bestimmungsgemäß einsetzen· am Produkt Eingriffe jeglicher Art (Umbauten, Änderungenusw.) vornehmen· das Produkt mit Zubehör betreiben, welches in den zugehörigen Produktdokumentationen nicht aufgeführt ist.
Die Verantwortung in Zusammenhang mit den verwendeten Prozessmedien liegt beim Betreiber.
Fehlfunktionen der Messröhre, die auf Verschmutzung oder Veschleiß zurückzuführen sind, sowie Verschleißteile (z.B. PiraniHeizfaden), fallen nicht unter die Gewährleistung.

tinb84d1(2022-12)7

2Technische Daten
Messbereich (N2)Gasdetektion

1×10-7 … 5 mbar

Totaldruckmessung

1×10-7 … 1000 mbar

Detektionslimit (H2)O2 Leck in Druckanstiegsme- ≥0.3 mTorr/min
thodeO2 Leck in Abpumpmethode(belüften mit N2)≥1 mTorr/min

Totaldruck
Genauigkeit (N2)
1×10-7 … 100 mbar

30% vom Messwert

100 … 1000 mbar

50% vom Messwert

Wiederholbarkeit (N2)
1×10-7 … 100 mbar

5% vom Messwert

Ausgangssignal (Messsignal)
Analog

0 … +10 V (dc)

Digital

RS232

Messbereiche, Beziehungen(Analogausgang)® 2 13 … ® 2 20

Ausgangsimpedanz

2 × 4.7 Ω (kurzschlussfest)

Lastimpedanz>10 kΩ, short-circuit proof

Sprungantwortzeit

8>1×10-6 mbar

<100 ms

1×10-6 … 1×10-7 mbar

≈1 s

tinb84d1(2022-12)

Speisung
GEFAHRDie Messröhre darf nur an Speise- oder Messgeräteangeschlossen werden, die den Anforderungen der
geerdeten Schutzkleinspannung und einer Stromquelle mit begrenzter Leistung (LPS) der Klasse 2 entsprechen. Die Leitung zur Messröhre ist abzusichern.
Versorgungsspannung

Klasse 2 / LPS

an der Messröhre 1)+14.5 … +30 V (dc)

Ripple≤1 Vpp

Leistungsaufnahme≤5 W

Sicherung vorzuschalten

1 AT

Hochspannung in der Messkammer
Zündspannung≤4.5 kV

Betriebsspannung≤3.3 kV

Strom in der Messkammer

Niederstrom

Anschluss elektrisch

D-Sub 9-polig, Stifte

Messkabel

9-polig plus Abschirmung

Erdkonzept® 2 27

Vakuumanschluss – Signaler- über 10 kΩ verbunden (Potende
zialdifferenz ≤16 V)
Speisungserde – Signalerdegetrennt geführt; wir empfehlen differentielle Messung

Werkstoffe gegen Vakuum

1)

tinb84d1

GenerellKeramik Al2O3, Edelstahl
1.4435

Anode

Molybdän

Ionisationskammer

Titan, Edelstahl 1.4016

Die minimale Spannung des Speisegerätes muss proportional zur Leitungslänge erhöht werden.

(2022-12)9

Zündhilfe

Edelstahl 1.4310

Pirani-Heizfaden

W, Al2O3 beschichtet

Inneres Volumen≤46 cm3

Maximaldruck (absolut)

10 bar limited to inert gases<55 °C

Berstdruck (absolut)>13 barZulässige Temperaturen
Betrieb+5 °C … +50 °C

Pirani-Heizfaden

120 °C

Ausheizen
mit Elektronik≤80 °C am Flanschohne Elektronik≤120 °C am Flansch

Lagerung-20 °C … +70 °C

Relative Feuchte, Jahresmittel an
30 Tagen pro Jahr10

1×10-8 … 1×10-2 mbar

≤70% (nicht kondensierend)

1×10-7 … 1×10-2 mbar

≤95% (nicht kondensierend)

Einbaulage

beliebig

Verwendung

nur in Innenräumen, Höhe bis
zu 6000 m

Verschmutzungsgrad

2

Schutzart

IP 40

Gewicht≤800 gtinb84d1(2022-12)

2(0.079)Abmessungen [mm (inch)]

ø1"
DN 25 ISO-KF

54(2.126)23(0.906)98(3.858)68(2.677)68(2.677)

DN 40 ISO-KF

39(1.535)

DN 40 CF-F

ø½"

DN 16 ISO-KF

DN 16 CF-R
8 VCR weiblichtinb84d1(2022-12)

11

2.1

Messbereiche, Beziehungen (Analogausgang)
Das analoge Messsignal ist über die RS232-Schnittstelle programmierbar (Kommunikationsanleitung ® & [1]).
Programmierbare Modi:· Totaldruck– Messbereich 1.5 … 8.5 V (Typ N) (® 2 13)– Messbereich 0.667 … 10 V (Typ Q) (® 2 14)– Messbereich 1.397 … 8.6 V (Typ P, ab Werk) (® 2 15)– Messbereich 0.75 … 10 V (Typ H) (® 2 16)· Gas Partialdruck (® 2 17)· Wellenlänge Intensität (® 2 18)· Augent Zahl (® 2 19)· Druckanstiegswert (® 2 20)· Schaltfunktion Totaldruck (® 2 38)· Schaltfunktion Gas Partialdruck (® 2 39)· Schaltfunktion Wellenlänge Intensität (® 2 40)· Schaltfunktion Augent Zahl (® 2 41)· Schaltfunktion Druckanstiegswert (® 2 42)· Partialdruck-Alarm (® 2 43)

12

tinb84d1(2022-12)

2.1.1

Beziehung Messsignal – Total Druck
Messbereich 1.5 … 8.5 V (Typ N)
Druck [p]
1E+00
1E–01

Pa

1E–02

mbar

1E–03

Torr

1E–04
1E–05
1E–06
1E–07
1E–08
1E–09
1E–10
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0

Messsignal U [V]Formel:p = 10U-c

1×10 mbar < p < 1×10-2 mbar
7.5×10-10 Torr < p < 7.5 ×10-3 Torr
1×10-7 Pa < p < 1 Pac

tinb84d1(2022-12)

U = c + log10 p-9

Gültig im Bereich:

wobei

Û

mbar

Pa

Torr

10.5

8.5

10.625p Druck
U Messsignal
c Konstante (abhängig von der Druckeinheit)

13

Messbereich 0.667 … 10 V (Typ Q)
Druck [p]
1E+00
1E–01

Pa
1E–02
1E–03

mbar

1E–04

Torr

1E–05
1E–06
1E–07
1E–08
1E–09

1E–10
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0
0.667
Messsignal U [V]Formel:p = 10(U-c)/1.33

c
wobei

14

Û

U = c + 1.33 log10 p

1×10-9 mbar < p < 1×10-2 mbar
7.5×10-10 Torr < p < 7.5 ×10-3 Torr
1×10-7 Pa < p < 1 Pa

Gültig im Bereich:

mbar

Pa

Torr

12.66

10

12.826p Druck
U Messsignal
c Konstante (abhängig von der Druckeinheit)

tinb84d1(2022-12)

Messbereich 1.397 … 8.6 V (Typ P, ab Werk)
Druck [p]
1E+05

Pa

1E+04

mbar
Torr

1E+03
1E+02
1E+01
1E+00
1E–01
1E–02
1E–03
1E–04
1E–05
1E–06
1E–07
1E–08
1E–09

1E–10
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0
1.397
8.6
Messsignal U [V]Formel:p = 101.667U-d

c
d
wobei

tinb84d1(2022-12)

Û U = c + 0.6 log10 p

1×10-9 mbar < p < 1000 mbar
7.5×10-10 Torr < p < 750 Torr
1×10-7 Pa < p < 1×105 Pa

Gültig im Bereich:

mbar

Pa

Torr

6.798
11.33

5.598
9.333

6.873
11.46

p Druck
U Messsignal
c,d Konstante (abhängig von der Druckeinheit)

15

Messbereich 0.75 … 10 V (Typ H)
Druck [p]
1E+05
1E+04
1E+03

Pa

1E+02
1E+01

mbar

1E+00
1E–01

Torr

1E–02
1E–03
1E–04
1E–05
1E–06
1E–07
1E–08
1E–09
1E–10
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0
0.75
Messsignal U [V]Formel:p = 10(U-7.75)/0.75+c

c
wobei

16

Û

U = 0.75 (log10 p - c) + 7.75

1×10-10 mbar < p < 1000 mbar
7.5×10-11 Torr < p < 750 Torr
1×10-8 Pa < p < 1×105 Pa

Gültig im Bereich:

mbar

Pa

Torr

0

2

-0.125p Druck
U Messsignal
c Konstante (abhängig von der Druckeinheit)

tinb84d1(2022-12)

2.1.2

Beziehung Messsignal – Partialdruck Gas
Messbereich 1 … 9 V, gültig für Messtyp RGD
Druck [p]
1E+03
1E+02

Pa

1E+01
1E+00

mbar

1E–01

Torr

1E–02
1E–03
1E–04
1E–05
1E–06
1E–07

1E–08
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0

Messsignal U [V]Formel:p = 10(U-c)/1.039 Û

c
wobei

tinb84d1(2022-12)

U = c + 1.039 log10 p

1×10-7 mbar < p < 5 mbar
7.5×10-8 Torr < p < 3.75 Torr
1×10-5 Pa < p < 5×10-2 Pa

Gültig im Bereich:

mbar

Pa

Torr

8.273

6.195

8.403

p Druck
U Messsignal
c Konstante (abhängig von der Druckeinheit)172.1.3

Beziehung Messsignal – Wellenlängen Intensität
Messbereich 0 … 10 V, gültig für Messtypen RGD, SPEC
Messsignal U [V]
10

Ihigh

9

Uhigh

8
7
6
5
4
3
2
1

Ulow

0

100000 200000 300000 400000 500000 600000

Ilow

Intensität I [counts/seconds]

U[V] = m I[counts/s] + nÛI[counts/s] = (U[V] - n) / m

Uhigh - Ulowm=
Ihigh - Ilown = Ulow - m × Ilow
wobei

18

I
Intensität der ausgewählten Wellenlänge
U
Messsignal
Ulow Konstante (minimaler Spannungspegel)
Uhigh Konstante (maximaler Spannungspegel)
Ilow Konstante (minimale Intensität)
Ihigh Konstante (maximale Intensität)

tinb84d1(2022-12)

2.1.4

Beziehung Messsignal – Augent Zahl
Messbereich 0 … 10 V, gültig für Messtyp RoR
Messsignal U [V]10

A#high

9

Uhigh

8
7
6
5
4
3
2

Ulow

1
0
0

10

A#low

20

30

40

50

Augent Zahl

U[V] = m A# + nÛm=

A# = (U[V] - n) / m

Uhigh - Ulow
A#high - A#lown = Ulow - m × A#low
wobei

tinb84d1(2022-12)A#
Augent Zahl
U
Messsignal
Ulow Konstante (minimaler Spannungspegel)
Uhigh Konstante (maximaler Spannungspegel)A#low Konstante (Schaltpunkt 1)
A#high Konstante (Schaltpunkt 2)19

2.1.5

Beziehung Messsignal – Druckanstieg
Messbereich 0 … 10 V, gültig für Messtyp RoR
Messsignal U [V]∆p∆thigh

10
9

Uhigh

8
7
6
5
4
3
2
1

Ulow

0
0

10

∆p
∆tlow

20

30

40

50

Druckanstieg [mTorr/min]

U[V] = m Δp/
Δt[mTorr/min] + nm=

Û

Δp/Δt[mTorr/min] = (U[V] - n)/mUhigh - Ulow∆p/∆thigh - ∆p/∆tlow

n = Ulow - m × ∆p/∆tlow
wobei

20

Δp/Δt
Druckanstieg (mTorr/min)U
Messsignal
Ulow
Konstante (minimaler Spannungspegel)
Uhigh
Konstante (maximaler Spannungspegel)Δp/Δtlow Konstante (Schaltpunkt 1)
Δp/Δthigh Konstante (Schaltpunkt 2)

tinb84d1(2022-12)

2.2

Gasartabhängigkeit Totaldruck
Messbereich von 102 … 10-2 mbar (reiner Pirani-Betrieb)
Angezeigter Druck (Messröhre abgeglichen für Luft)p [mbar]
102

H2 He

8
6
4
2

Ne

CO2
Ar

Anzeigebereichüber 10E-2 mbar

101
8
6
4

Air
N2
O2
CO

Freon 12
Kr

2

Xe
100
8
6
4
2

10-1
8
6
4
2

Wasserdampf

10-2 -3
10 2

4 6 810-2

2

4 6 810-1

2

4 6 8100

2

4 6 8101

2

4 6 8102peff [mbar]

tinb84d1(2022-12)

21

Messbereich von 10-6 … 0.1 mbar
Angezeigter Druck (Messröhre abgeglichen für Luft)p [mbar]
10-1
8
6
4

Anzeigebereich
10E-6...0.1 mbar

2

10-2
8
6
4
2

Ar

10-3
8
6
4

Air
N2
O2
CO

2

10-4
8
6
4

He

2

10-5
8
6
4
2

10-6
10-6 24 6 810-52

4 6 810-42

4 6 810-32

4 6 810-22-1

4 6 810pₑff [mbar]

Messbereich unter 10-5 mbar
Im Bereich unter 10-5 mbar ist die Anzeige linear. Für andere Gase als Luft kann der Druck durch eine einfache Umrechnung ermittelt werden:
peff = K × angezeigter Druck22

tinb84d1(2022-12)

Korrekturfaktoren (K):
GasartK

Luft (N2, O2, CO)
Xe
Kr
Ar
H2
Ne
He

1.0
0.4
0.5
0.8
2.4
4.1
5.9

Die angeführten Umrechnungsfaktoren sind Mittelwerte.
Oft hat man es mit Gemischen aus Gasen und Dämpfen zu tun. Eine genaue Erfassung ist in diesen Fällen
mit der Partialdruckmessung des RGD Messtyps möglich (® 2 34, ® 2 48).

tinb84d1(2022-12)23

3

EinbauGEFAHR
Ausströmendes Prozessmedium
Starke mechanische, chemische oder thermische Beanspruchung kann Lecks im Messsensor verursachen.
Dies kann bei Überdruck im Vakuumsystem zu Gefahren durch ausströmende Prozessmedien führen.
· Starke mechanische, chemische oder thermische
Beanspruchung und Überdruck im Vakuumsystemvermeiden.
· Durch geeignete Maßnahmen (z.B. Gaszufuhr unterbrechen, Absaugung, Lecktest) sicherstellen,
dass durch ausströmende Prozessmedien keine
Gefahren oder Schäden entstehen.

3.1

Vakuumanschluss
GEFAHRÜberdruck im Vakuumsystem >1 barÖffnen von Spannelementen bei Überdruck im Vakuumsystem kann zu Verletzungen durch herumfliegende Teile und Gesundheitsschäden durch ausströmendes Prozessmedium führen.
· Spannelemente nicht öffnen, solange Überdruck im
Vakuumsystem herrscht. Für Überdruck geeignete
Spannelemente verwenden.

24

tinb84d1(2022-12)

GEFAHRÜberdruck im Vakuumsystem >2.5 bar
Bei KF‑Anschlüssen können elastomere Dichtungen(z.B. O‑Ringe) dem Druck nicht mehr standhalten.
Dies kann zu Gesundheitsschäden durch ausströmendes Prozessmedium führen.
· O-Ringe mit einem Außenzentrierring verwenden.
GEFAHR
Schutzerdung
Nicht fachgerecht geerdete Produkte können im Störungsfall lebensgefährlich sein.Die Messröhre muss
galvanisch mit der geerdeten Vakuumkammer verbunden sein. Die Verbindung muss den Anforderungen einer Schutzverbindung nach EN 61010 entsprechen:· CF- und VCR-Anschlüsse entsprechen dieser Forderung.
· Für KF-Anschlüsse ist ein elektrisch leitender
Spannring zu verwenden.
· Beim ½"‑Rohr ist diese Anforderung durch geeignete Maßnahmen zu erfüllen.
Vorsicht
Vakuumkomponente
Schmutz und Beschädigungen beeinträchtigen die
Funktion der Vakuumkomponente.
· Beim Umgang mit Vakuumkomponenten die Regeln in Bezug auf Sauberkeit und Schutz vor Beschädigung beachten.

tinb84d1(2022-12)25

Vorsicht
Verschmutzungsempfindlicher Bereich
Das Berühren des Produkts oder von Teilen davon mit
bloßen Händen erhöht die Desorptionsrate.
· Saubere, fusselfreie Handschuhe tragen und sauberes Werkzeug benutzen.
Die Messröhre möglichst vibrationsfrei einbauen. Vibrationen an der Messröhre führen im Allgemeinen zu
Abweichungen der Messwerte.
Die Einbaulage ist frei wählbar. Zu bevorzugen ist eine
waagrechte bis stehende Lage, damit Kondensate undPartikel nicht in die Messkammer gelangen können.
Schutzkappe entfernen und Produkt am Vakuumsystem anschließen.

Dichtung mit
Zentrierringoder

Schutzkappe

Spannelement

Dichtung mit
Zentrierring und Filter

Schutzkappe aufbewahren.

26

tinb84d1(2022-12)

3.2

Elektrischer Anschluss
Die Messröhre muss ordnungsgemäß an der Vakuumapparatur angeschlossen sein.

GEFAHRDie Messröhre darf nur an Speise- oder Messgeräteangeschlossen werden, die den Anforderungen der
geerdeten Schutzkleinspannung und einer Stromquelle mit begrenzter Leistung (LPS) der Klasse 2 entsprechen. Die Leitung zur Messröhre ist abzusichern.
Erdschleifen, Potentialunterschiede oder EMV können
das Messsignal beeinflussen. Für beste Signalqualität
beachten Sie bitte die folgenden Einbauhinweise:· Kabel mit Geflechtsschirm und metallischem
Steckergehäuse verwenden.
· Die Speisungserde direkt beim Netzteil mit Schutzerde verbinden.
· Differentiellen Messeingang verwenden (getrennte
Signal‑ und Speisungserde).
· Potentialdifferenz zwischen Speisungserde und Gehäuse ≤6 V (Überspannungsschutz).

tinb84d1(2022-12)27

3.2.1

Stecker D-Sub, 9-polig
Falls kein Messkabel vorhanden ist, ein Messkabel gemäß folgendem Schema herstellen. Messkabel anschließen.
Signal

4.7
4.7

TxD
RxD

Pin 1
Pin 2
Pin 3
Pin 4
Pin 5
Pin 6
Pin 7
Pin 8
Pin 9

28

Signalausgang (Messsignal)
RS232, RxD
RS232, TxD
Speisung (+14.5 … +30 V (dc))
n.c.
n.c.
RS232, GND
Signalerde
Speisungserde

1
8

+
–

4
9

+
–

7
3
2

1

6
9
Messsignal U [V]5

D-Sub, 9-polig
Buchsenlötseitig

tinb84d1(2022-12)

4

Betrieb

4.1

Statusanzeige
Diagnostik-Port

StatusHochspannung
Gasmessung

FehlerLED

Farbe

Status

Bedeutung

ST

grün

aus

Keine Versorgungsspannung

blinkt1-fachGerät wird gestartet

blinkt2-fachGerät im Bootmodus

leuchtet Versorgungsspannung ok
HV

grün

aus

Hochspannung und Plasma aus

blinktHochspannung ein, Plasma aus

leuchtet Hochspannung und Plasma ein
AM

blau

aus

Keine Gasmessung

leuchtet Gasmessung aktiv

tinb84d1(2022-12)

29

LED

Farbe

StatusLI

grün

leuchtet Gerät okorangeleuchtet Gerät ok, Service steht bevor

rot

4.2

Bedeutungleuchtet Service erforderlich, Gasmessung nicht
mehr gültig
blinkt1-fachInterner Fehler, nicht funktionsfähig

blinkt2-fachFehler: Keine gültige Firmware

blinkt3-fachKontaktfehler zu SensorzelleMessröhre in Betrieb nehmen
Die Messröhre kann in zwei Modi betrieben werden:· Manueller Modus über die RS232-Schnittstelle (ab Werk)· Automatischer Modus (programmierbar über die RS232Schnittstelle ® & [1]).

Messprinzip, Messverhalten
Die Messröhre enthält ein Kaltkathodensystem nach dem Prinzip
des invertierten Magnetrons und ein Pirani-Messsystem.
Das Kaltkathodensystem erzeugt innerhalb der Messröhre ein
Plasma. Das emittierte Licht des Plasmas wird mithilfe eines optischen Systems gemessen und analysiert (Messtypen ® 2 32,
Anwendungsbeispiele ® 2 45).
Das Kaltkathoden-Messsignal ist aktiv bei eingeschaltetem Plasma. Bei ausgeschaltetem Plasma, wird das Pirani-Messsignal
ausgegeben.
Das Pirani-Messsignal ist immer aktiv und steuert zudem das
Ein-/Ausschalten des Plasmas (Interlock-Funktion).

30

tinb84d1(2022-12)

4.2.1

Manueller Modus (ab Werk)
Nach dem Anlegen der Speisespannung die Messröhre via
RS232C-Schnittstelle in Betrieb nehmen (Kommunikationsanleitung ® & [1]).
Eine Stabilisierungszeit von »10 Minuten ist zu beachten. Die
Messröhre kann unabhängig vom anliegenden Druck immer eingeschaltet bleiben.

Plasma Ein- / Ausschaltart
Das Plasma kann ein- und ausgeschaltet werden:· Manuell über die RS232-Schnittstelle· Automatisch durch Start / Stopp einer Messung
Durch den Start / Stopp einer Messung wird das Plasma automatisch ein- und wieder ausgeschaltet. Diese Einschaltart
verlängert die Lebensdauer des OPG550. Wurde vor dem
Start einer Messung das Plasma manuell über die RS232Schnittstelle eingeschaltet, bleibt es auch nach dem Stopp einer Messung aktiv und muss wieder ma-nuell über die
Schnittstelle ausgeschaltet werden.
· Automatisch durch die Interlock-Funktion (nur ausschalten)
Das Plasma wird oberhalb eines Druckes von 20 mbar (abWerk) automatisch ausgeschaltet. Damit wird eine übermäßige Verschmutzung vermieden.
Plasma wieder einschalten:– Messung neu starten, oder– manuell über die RS232-Schnittstelle.
Die Interlock-Funktion kann über die RS232-Schnittstelle aktiviert / deaktiviert werden.

4.2.2

Automatischer Modus
Der automatische Modus und der jeweilige Messtyp sind überdie RS232-Schnittstelle programmierbar (® & [1]).

tinb84d1(2022-12)

31

Nach dem Anlegen der Speisespannung steht am Signalausgang das Messsignal des gewählten Messtyps zur Verfügung,sobald das Plasma bei einem Druck <20 mbar (ab Werk) automatisch eingeschaltet wurde.
Eine Stabilisierungszeit von »10 Minuten ist zu beachten. Die
Messröhre kann unabhängig vom anliegenden Druck immer eingeschaltet bleiben.

Programmierbare Messtypen
Folgende Messtypen können im automatischen Modus programmiert werden:· Spektrum Messung (SPEC – Spectrum)· Leck Prüfung (RoR - Rate of Rise)· Restgas Prüfung (RGD - Residual Gas Detektion)

Plasma Ein- / Ausschaltart
Beträgt der Druck in der Vakuumkammer <20 mbar (ab Werk),
wird das Plasma automatisch eingeschaltet. Oberhalb eines
Druckes von 20 mbar wird das Plasma automatisch ausgeschaltet. Damit wird eine übermäßige Verschmutzung vermieden. Der
Schwellwert für das Ein / Ausschalten des Plasmas (ab Werk
20 mbar) kann über die RS232-Schnittstelle programmiert werden (® & [1]).

4.3

Messungen und Messtypen
Die Messröhre ermöglicht den Betrieb von drei Messtypen:· Spektrum Messung (SPEC – Spectrum)· Leck Prüfung (RoR - Rate of Rise)· Restgas Prüfung (RGD - Residual Gas Detektion)
Es kann jeweils nur ein Messtyp zur gleichen Zeit ausgeführt
werden.

32

tinb84d1(2022-12)

Unterschiede zwischen den Messtypen:
Messtyp

Integrationszeit

HintergrundKompensation

Spektren
Daten

Messergebnis

RoR

aut.

-

counts

Leckrate Spektrum

RGD

aut.

ja

counts/s

Restgase Spektrum

SPEC

man.

ja

counts/s

Spektrum

4.3.1

Leck Prüfung (RoR – Rate of Rise)
Der RoR Messtyp misst das effektive Gasemissions-Spektrum
und charakterisiert das Ausgasverhalten einer Vakuumkammer
während einer Druckanstiegsmessung.
Die Analyse des Gasemissions-Spektrums dient zur Erkennung
kleiner Lecks. Große Lecks werden mithilfe des Drucksignals erkannt, wobei die Daten von Messbeginn bis zum aktuellen Zeitpunkt berücksichtigt werden.
Die Integrationszeit der Messung wird automatisch eingestellt
und erlaubt das Spezifizieren einer Gas-Art. Aus den Messdaten
werden normierte Steigungen der Gasemissionslinien berechnet
und als Augent Zahlen ausgegeben. Dabei werden die Datenvon Messbeginn bis zum aktuellen Zeitpunkt berücksichtigt.
Als Input für die automatisch kontrollierte Integrationszeit kannder Gas Typ spezifiziert werden. Die Integrationszeit wird so eingestellt, dass entweder die Messung sensitiv auf das gesamte
Spektrum ist, oder das Signal-Rausch-Verhältnis für die jeweilige
Gas-Emissionslinie optimal ist.

4.3.2

Spektrum (SPEC – Spectrum)
Der SPEC Messtyp misst das Gasemissions-Spektrum mit einer
manuell eingestellten Integrationszeit.
Zu Beginn der Messung wird automatisch das Hintergrund Spektrum aufgenommen und anschließend vom gemessenen Spektrum abgezogen.

tinb84d1(2022-12)33

Als Input wird die gewünschte Integrationszeit in Millisekunden
angegeben. Die Integrationszeit ist während der ganzen Messung konstant. Wenn die Integrationszeit geändert wird, mussdie Messung neu gestartet werden.
Die Einheit der Messdaten "counts/s" ist normiert zur Integrationszeit. Die Messdaten beinhalten somit die gesamten Informationen der Plasmaquelle.

4.3.3

Restgas Prüfung (RGD – Residual Gas Detektion)
Der RGD Messtyp misst ein Signal-Rausch optimiertes Gasemissions-Spektrum, erkennt Gas-Arten und misst Gas-Partialdrücke.
Bei einer automatischen Anpassung der Integrationszeit, wird
automatisch das Hintergrund Spektrum aufgenommen und anschließend vom gemessenen Spektrum abgezogen.
Das Gas Spektrum wird mit zwei unterschiedlichen Integrationszeiten gemessen.
Die erste Messung wird mit einer kurzen, automatisch berechneten Integrationszeit durchgeführt. Diese Messung ist sensitiv auf
das ganze Spektrum.
Die zweite Messung wird mit einer längeren Integrationszeit
durchgeführt, um das Signal-Rausch-Verhältnis der weniger intensiven Emissionslinien zu erhöhen.
Mit dem Gas Typ "0 – Sensitive to whole Spectrum" entspricht
die zweite Integrationszeit dem 8-fachen der ersten Integrationszeit. Beim Auswählen eines bestimmten Gases, wird die zweite
Integrationszeit spezifisch auf die Emissionslinie dieses Gases
eingestellt.
Die beiden Spektren werden zu einem Gesamt-Spektrum zusammengelegt. Die Einheit der Messdaten "counts/sec" ist normiert zur Integrationszeit. Die Messdaten beinhalten somit die
gesamte Information der Plasmaquelle.
Der RGD Messtyp analysiert das Gesamt-Spektrum und prüft
Gase wie z.B. Wasserstoff, Helium, Stickstoff, Sauerstoff und Argon.
Der Gas Partialdruck wird aus der Information der erkannten Gase und des gemessenen Totaldrucks berechnet.

34

tinb84d1(2022-12)

4.4

Zündverzögerung
Kaltkathoden-Messsysteme haben beim Einschalten eine Zündverzögerung. Sie nimmt bei tieferen Drücken zu und beträgt fürsaubere, entgaste Messröhren typischerweise bei:
1×10-5 … 10 mbar
1×10-7 … 1×10-5 mbar

<1 Sekunde<20 Sekunden

Die Zündung ist ein statistischer Prozess, der bereits durch geringe Ablagerungen auf den inneren Oberflächen stark beeinflusst werden kann.
Solange das Plasma im Kaltkathodensystem nicht gezündet hat,kann keine Gasmessung durchgeführt werden.
Falls die Hochspannung bei einem Druckp < 3×10-9 mbar eingeschaltet wird, kann die Messröhre nicht erkennen, ob das Kaltkathodensystem gezündet hat.

4.5

Schaltfunktionen
Das analoge Messsignal kann über die RS232 Schnittstelle zu
Schaltfunktionen (Schaltpunkte SP1 und SP2) programmiert
werden (Kommunikationsanleitung ® & [1]).
Die zwei Schaltpunkte sind auf einen beliebigen Druck im ganzen Messbereich der Messröhre einstellbar.
Programmierbare Schaltfunktionen:· Schaltfunktion Totaldruck (® 2 38)· Schaltfunktion Gas Partialdruck (® 2 39)· Schaltfunktion Wellenlänge Intensität (® 2 40)· Schaltfunktion Augent Zahl (® 2 41)· Schaltfunktion Druckanstiegswert (® 2 42)· RGD-Partialdruck-Alarm (® 2 43)

tinb84d1(2022-12)35

Schaltverhalten, Hysterese, Spannungspegel
Das Schaltverhalten und die Hysterese des jeweiligen Schaltpunktes können programmiert werden.
Zusätzlich sind die Spannungspegel Uhigh und Ulow auf eine beliebige Spannung im ganzen Spannungsbereich der Messröhre(0 … 10 V) einstellbar. Die mittlere Spannung Ucenter wird automatisch aus den eigestellten Uhigh und Ulow berechnet.
Folgend wird die Funktionsweise der Schaltfunktionen im Schaltfunktionsmodus Totaldruck beschrieben. Sie gilt sinngemäßauch für die anderen Schaltfunktionsmodi.

High Trip Point
Ist der Totalduck im Vakuumsystem höher als der eingestellte
Schwellwert phigh, wird am Analogausgang im Modus Normal die
eingestellte Spannung Uhigh (10 V), und im Modus Inverted die
eingestellte Spannung Ulow (0 V) ausgegeben.

Low Trip Point
Ist der Totalduck im Vakuumsystem niedriger als der eingestellte
Schwellwert plow, wird am Analogausgang im Modus Normal die
eingestellte Spannung Ulow (0 V), und im Modus Inverted die eingestellte Spannung Uhigh (10 V) ausgegeben.
Befindet sich der Totalduck im Vakuumsystem innerhalb der eingestellten Schaltpunkte (plow < p < phigh), wird am Analogausgang
im Modus Normal und Inverted jeweils die automatisch be-rechnete mittlere Spannung Ucenter (5 V) ausgegeben.

36

tinb84d1(2022-12)

Messsignal (Druck p)
Schwellwert

Hysterese(10% des Schwellwertes)

Schaltpunkt
High Trip Point

Hysterese(10% des Schwellwertes)

Schwellwert
Schaltpunkt
LowTrip Point

5V

10 V*
0 V**

5V

0 V*
10 V**

5V

Zeit t* Modus Normal** Modus Inverted

tinb84d1(2022-12)37

4.5.1

Schaltfunktion – TotaldruckMesssignal U [V]

plow

10
9

phigh

Uhigh

Inverted

8
7
6

Uhgh + Ulow

5

2

4
3
2
1

Normal

0
10–9

10–7

10–5

10–3

10–1

10+1

Ulow

10+3

Druck pwobei

38

Bedingung

Normal

plow

>p

Ulow

Inverted
Uhigh

plow

<p<

phigh

Ucenter

Ucenter

p>

phigh

Uhigh

Ulow

p
TotaldruckU
Messsignal
Ulow Konstante (minimaler Spannungspegel)
Uhigh Konstante (maximaler Spannungspegel)plow Konstante (Setpoint 1 - Totaldruck)
phigh Konstante (Setpoint 2 - Totaldruck)tinb84d1(2022-12)

4.5.2

Schaltfunktion – Partialdruck Gas
Gültig für Messtyp RGD
Messsignal U [V]

plow

10
9

phigh

Uhigh

Inverted

8
7
6

Uhgh + Ulow

5

2

4
3
2
1

Normal

0
10–9

10–7

10–5

10–3

10–1

10+1

Ulow

10+3

Druck pBedingung

Normal

plow

>p

Ulow

Uhigh

plow

<p<

phigh

Ucenter

Ucenter

p>

phigh

Uhigh

Ulow

wobei

tinb84d1(2022-12)

InvertedpPartialdruckU
Messsignal
Ulow Konstante (minimaler Spannungspegel)
Uhigh Konstante (maximaler Spannungspegel)plow Konstante (Setpoint 1 - Partialdruck)
phigh Konstante (Setpoint 2 - Partialdruck)39

4.5.3

Schaltfunktion – Wellenlängen Intensität
Gültig für Messtypen RGD, SPEC
Messsignal U [V]

Ilow

10
9

Ihigh

Uhigh

Inverted

Uhigh

8
7
6

Uhigh + Ulow

5

2

4
3
2
1
0

NormalUlow

100000 200000 300000 400000 500000 600000

Intensität I [counts/seconds]

wobei

40

Bedingung

Normal

Ilow

>I

Ulow

Inverted
Uhigh

Ilow

<I<

Ihigh

Ucenter

Ucenter

I>

Ihigh

Uhigh

Ulow

I
Intensität
U
Messsignal
Ulow Konstante (minimaler Spannungspegel)
Uhigh Konstante (maximaler Spannungspegel)
Ilow Konstante (Setpoint 1 - Intensität)
Ihigh Konstante (Setpoint 2 - Intensität)

tinb84d1(2022-12)

4.5.4

Schaltfunktion – Augent Zahl
Gültig für Messtyp RoR
Messsignal U [V]

A#low

10
9

A#highUhighInverted

Uhigh

8
7
6

Uhigh + Ulow

5

2

4
3
2
1

Normal

0
–10

0

10

20

30

40

Ulow

50

Augent Zahl

Bedingung

Normal

A#low

> A#

Ulow

Uhigh

A#low

< A# <

A#highUcenter

UcenterA# >A#high

Uhigh

Ulow

wobei

tinb84d1(2022-12)

InvertedA#

Augent Zahl (normalisierte Gasemissionssteigung)U
Messsignal
Ulow Konstante (minimaler Spannungspegel)
Uhigh Konstante (maximaler Spannungspegel)A#low Konstante (Setpoint 1)
A#high Konstante (Setpoint 2)

41

4.5.5

Schaltfunktion – Druckanstieg
Gültig für Messtyp RoR
Messsignal U [V]Limitlow

10

Limithigh

Uhigh

Inverted

9

Uhigh

8
7
6

Uhigh + Ulow

5

2

4
3
2
1

Normal

0
0

1

2

3

4

Ulow

5

Druckanstieg [mTorr/min]

Bedingung

NormalLimitlow> Δp/Δt

Ulow

Uhigh

Limitlow< Δp/Δt <LimithighUcenter

UcenterΔp/Δt >

Limithigh

Uhigh

Ulow

wobei

42

Δp/Δt
U
Ulow
Uhigh
Limitlow
LimithighInverted

Druckanstiegswert [mTorr/min]
Messsignal
Konstante (minimaler Spannungspegel)
Konstante (maximaler Spannungspegel)
Konstante (Setpoint 1)
Konstante (Setpoint 2)

tinb84d1(2022-12)

4.5.6

RGD-Partialdruck-Alarm
Setzten: Den Analogausgang auf den Modus <RGD Partial
Pressure Alarm> setzen.
Abrufen: Abrufen der entsprechenden Parameter des Modus<RGD Partial Pressure Alarm>.
Der Analogausgang wird für zwei verschiedene Funktionalitäten
verwendet.
· Der Bereich von 0 … 5 V wird als Analogausgang in Abhängigkeit vom Partialdruck eines bestimmten Gases verwendet.
Formel:p = 10(U-4.5)/0.5 Û

wobei

p Druck [mbar]
U Messsignal [V]U = 4.5 + 0.5 log10 p· Der Bereich von 6 … 10 V wird für 5 Alarme verwendet. Jeder
Alarm kann einem bestimmten Gaspartialdruck oder dem Gesamtdruck zugeordnet werden. Ein Alarm kann als oberer
oder unterer Auslösepunkt (Modus) konfiguriert werden.
Wenn der Partialdruck des angegebenen Gases über / unterdem definierten Auslösepunkt liegt, wird der Analogausgang
auf die alarmspezifische Spannung gesetzt. Alarm 1 entspricht 6.0 V, Alarm 2 entspricht 7.0 V und so weiter. Ob am
Ausgang ein Alarm ausgegeben wird, hängt auch von der Anzahl der erfüllten Alarmbedingungen ab. Die Mindestanzahl
kann über den Parameter <Anzahl der Alarme, die aktiv sein
müssen> definiert werden.

Alarm-Prioritäten
Alarm 1 (bei 6 V) hat die höchste Priorität und Alarm 5 die niedrigste. Wenn mehr als ein Alarm aktiv ist, wird der mit der höheren Priorität auf den Analogausgang gesetzt.

Alarm-Aktualisierungszeit
Die Alarm-Aktualisierungszeit hängt von der Ausführungszeit
des Algorithmus <Restgaserkennung (RGD)> ab. Der Algorithmus muss aktiv sein, damit die Alarmbedingungen geprüft werden.

tinb84d1(2022-12)

43

5

Verschmutzung
Fehlfunktionen der Messröhre, die auf Verschmutzungoder Verschleiß zurückzuführen sind, sowie Verschleißteile (z.B. Pirani-Heizfaden), fallen nicht unter
die Gewährleistung.
Die Verschmutzung der Messröhre ist abhängig von der Art derProzessmedien, eventuell vorhandenen oder neu entstehenden
Verunreinigungen und deren Partialdruck. Eine Verschmutzung
der Messröhre führt im Allgemeinen zu Abweichungen der Messwerte.
Ein interner Verschmutzungsschutz sorgt für eine höhere Lebensdauer des OPG550.
Das Maß der Verschmutzung kann durch eine gezielte Wahl der
Messröhren-Flanschposition an einem Ort, wo der Partialdruck
der Verunreinigung minimal ist, in begrenztem Rahmen beeinflusst werden.
Bei Dämpfen, die sich im Plasma (z. B. des Kaltkathodensystems) abscheiden, ist besondere Vorsicht geboten. Notfalls die
Messröhre während der Anwesenheit der Dämpfe abschaltenoder durch ein Ventil abschotten.

44

tinb84d1(2022-12)

6Anwendungsbeispiele

6.1

Leck Prüfung in Druckanstiegsmessung (RoR)
Das OPG550 erlaubt eine schnelle und eindeutige Leck Prüfung
während einer Druckanstiegsmessung. Das Leck-Gas kann Luftoder ein anderes Spül-Gas sein.
Das Vakuumsystem zu einem Druck p < 1 Torr abpumpen undalle Ventile schließen. Zu diesem Zeitpunkt den Messtyp "Rateof Rise Leak Detection" starten. Als Input für den Messtyp daszu prüfende Gas auswählen, zum Beispiel "Sauerstoff O2 777
nm". Der Messtyp berechnet dann die normalisierte Steigung der
Gas-Emissionslinien, die sogenannten Augent Zahlen.
Ein Luft Leck führt während der Druckanstiegsmessung zu einem konstanten Anstieg der Intensität der Emissionslinien von
Stickstoff und Sauerstoff. In der folgenden Abbildung ist der zeitliche Verlauf der Intensität der Sauerstoff Emissionslinie für verschiedene Leckraten dargestellt.
OPG550 RoR Intensität Zeit Entwicklung O2 777nm
10000

kein Leckcounts pro Sekunde

0.36 mTorr/min Leck
0.54 mTorr/min Leck

8000

1.62 mTorr/min Leck

6000

4000

2000

0

10

20

30

40

50

60

Zeit [sec]tinb84d1(2022-12)45

Beziehung Leckrate vs. Augent Zahl
Die normalisierte Steigung der Gasemissionslinien während einer Druckanstiegsmessung (Augent Zahl) zeigt ein nahezu lineares Verhalten zur Leckrate des Vakuumsystems.
Leck Prüfung RoR in Helium - Druck 90 mTorr
Leckrate vs. Augent Zahl O2 777nm
Sensor #1

Funktion:

Augent Zahl
O2 777nm

Sensor #2
Sensor #3
Sensor #4
best passende Kurve
99.7%-Konfidenzintervall
99.7%-Vorhersageintervall

Leckrate [mTorr/min]

Druckabhängigkeit
Die folgende Abbildung zeigt die Druckabhängigkeit der Augent
Zahl bzw. Sensitivität für Sauerstoff Prüfung im Trägergas Helium. Auf der X-Achse ist der Anfangsdruck der Druckanstiegsmessung notiert. Die hier verwendeten Leckraten betragen
0.36 mTorr/min, 0.54 mTorr/min, 0.90 mTorr/min und
1.62 mTorr/min. Das Vakuumsystem hat ein Volumen von 25 Liter.

46

tinb84d1(2022-12)

Leck Prüfung RoR in Helium - Sensitivität zu O2 777nm
Druck vs. Augent Zahl
kein Leck
0.36 mTorr/min
0.90 mTorr/min
1.62 mTorr/min

Sensitivität

Augent Zahl
O2 777nm

0.54 mTorr/min

Druck [Torr]

Zeitliche Abhängigkeit
Die folgende Abbildung zeigt die zeitliche Abhängigkeit der Augent Zahl, bzw. das Rauschverhalten für Sauerstoff Prüfung im
Trägergas Helium.
Demzufolge ermöglicht der OPG550 Sensor eine eindeutige
Leck Prüfung bereits nach 10 Sekunden Druckanstiegsmessung.
Das Rauschen der Augent Zahlen beträgt bei 10 Sekunden±15% und nach 30 Sekunden weniger als ±5%.

tinb84d1(2022-12)47

Rauschen [%]Augent Zahl
O2 777nm

Leck Prüfung RoR in Helium - Sensitivität zu O2 777nm
Zeitbericht vs. Augent Zahl
Kein Leck
0.36 mTorr/min
Sensor #1
Sensor #2
Sensor #3
Sensor #4

0.36 mTorr/min
Sensor #1
Sensor #2
Sensor #3
Sensor #4

RoR Zeit [sec]6.2

Restgas Prüfung (RGD)
Im Druckbereich von 1×10-7 … 5 mbar erlaubt der OPG550 Sensor die Gasprüfung und Partialdruckmessung von verschiedenen
Gasen.
Der intelligente "Residual Gas Detection" Algorithmus (RGD) liefert ein Signal-Rausch optimiertes Spektrum sowohl für die intensiven als auch für die wenig intensiven Gasemissionslinien.
Wenig intensiver Bereich
Intensität [counts/sec] (kilo)

Intensität [counts/sec] (kilo)

Hoch intensiver Bereich

Wellenlänge [nm]48

Wellenlänge [nm]Intensität [counts/sec] (kilo)

Intensität [counts/sec] (kilo)

Wellenlänge [nm]Wellenlänge [nm]tinb84d1(2022-12)

Das optimierte Gasspektrum erlaubt die präzise Prüfung vonvorhandenen Gasen im Vakuumsystem sowie die Messung der
Gas Partialdrücken. So erlaubt der OPG550 Sensor die Prüfung
des "Golden-State" des Vakuumsystems sowie die Prüfung vonVerunreinigungen >10 ppm (Detektionslimit gasart- und druckabhängig).
OPG550 – Restgasprüfung
Intensität [counts/sec] (kilo)

Wasserstoff

Sauerstoff

Stickstoff

Wellenlänge [nm]In der folgenden Abbildung ist die absolute Gasintensität von OH
und Stickstoff während einem Abpumpverfahren eines Vakuumsystems mit feuchten Komponenten dargestellt. Die Gasintensität von OH, stammend von restlichen Wassermolekühlen, zeigt
die vorhandene Feuchte klar an und sinkt signifikant, sobald das
Ventil zu den feuchten Komponenten nach ca.195 Sekunden geschlossen wird.

tinb84d1(2022-12)49

OPG550 Restgasprüfung

Gas Intensität [counts/sec]

Stickstoff
OH

Ventil zur feuchten
Komponente
offen

Ventil zur feuchten
Komponentegeschlossen

Zeit [sec]50

tinb84d1(2022-12)

7

AusbauGEFAHR
Kontaminierte Teile
Kontaminierte Teile können Gesundheits- und Umweltschäden verursachen.
· Informieren Sie sich vor Aufnahme der Arbeitenüber eine eventuelle Kontamination. Beim Umgang
mit kontaminierten Teilen die einschlägigen Vorschriften beachten und die Schutzmaßnahmen einhalten
Vorsicht
Vakuumkomponente
Schmutz und Beschädigungen beeinträchtigen die
Funktion der Vakuumkomponente.
· Beim Umgang mit Vakuumkomponenten die Regeln in Bezug auf Sauberkeit und Schutz vor Beschädigung beachten.
Vorsicht
Verschmutzungsempfindlicher Bereich
Das Berühren des Produkts oder von Teilen davon mit
bloßen Händen erhöht die Desorptionsrate.
· Saubere, fusselfreie Handschuhe tragen und sauberes Werkzeug benutzen.
Vakuumsystem belüften.
Messröhre außer Betrieb setzen und Messkabel ausziehen.
Messröhre vom Vakuumsystem demontieren und Schutzkappe aufsetzen.

tinb84d1(2022-12)51

Dichtung mit
Zentrierringoder

Schutzkappe

Spannelement

52

Dichtung mit
Zentrierring und Filter

tinb84d1(2022-12)

8Instandhaltung, Instandsetzung
Fehlfunktionen der Messröhre, die auf Verschmutzungoder Verschleiß zurückzuführen sind, sowie Verschleißteile (z.B. Pirani-Heizfaden), fallen nicht unter
die Gewährleistung.
INFICON übernimmt keine Verantwortung und Gewährleistung,falls der Betreiber oder Drittpersonen Instandsetzungsarbeiten
selber ausführen.

8.1

Fehlerdiagnose an der Messkammer
Bei starker Verschmutzung oder Defekt (z.B. PiraniHeizfadenbruch) die Messkammer austauschen

GEFAHR
Kontaminierte Teile
Kontaminierte Teile können Gesundheits- und Umweltschäden verursachen.
· Informieren Sie sich vor Aufnahme der Arbeitenüber eine eventuelle Kontamination. Beim Umgang
mit kontaminierten Teilen die einschlägigen Vorschriften beachten und die Schutzmaßnahmen einhalten
Vorsicht
Vakuumkomponente
Schmutz und Beschädigungen beeinträchtigen die
Funktion der Vakuumkomponente.
· Beim Umgang mit Vakuumkomponenten die Regeln in Bezug auf Sauberkeit und Schutz vor Beschädigung beachten.

tinb84d1(2022-12)53

Vorsicht
Verschmutzungsempfindlicher Bereich
Das Berühren des Produkts oder von Teilen davon mit
bloßen Händen erhöht die Desorptionsrate.
· Saubere, fusselfreie Handschuhe tragen und sauberes Werkzeug benutzen.
GEFAHR
Reinigungsmittel
Reinigungsmittel können zu Gesundheits- und Umweltschäden führen.
· Beim Umgang mit Reinigungsmitteln die einschlägigen Vorschriften beachten und die Schutzmaßnahmen bezüglich deren Handhabung und Entsorgung
einhalten. Mögliche Reaktionen mit den Produktwerkstoffen berücksichtigen.

Voraussetzung
Messröhre ausgebaut.
Wird die Ursache einer Störung in der Messkammer selber vermutet, lässt sich visuell und mit einem Ohmmeter zumindest eine grobe Diagnose durchführen.

Benötigtes Werkzeug / Material· Innensechskantschlüssel SW 2.5· Ohmmeter54

tinb84d1(2022-12)

2

3

1

Gewindestift (2) lösen (SW 2.5) und die Messkammer (1)aus der Elektronikeinheit (3) entfernen.
Die optische Durchführung visuell auf Verschmutzung prüfen. Bereits eine leichte Verschmutzung kann das Messergebnis negativ beeinflussen. Bei starker Verschmutzung
die Messkammer austauschen.
An den Kontaktstiften der Messkammer mittels Ohmmeter
folgende Messungen durchführen:
Messungzwischen
Kontakten
3+6

39.5 … 40.5
Werte au- Unterbruch PiraΩ (bei 20 °C) ßerhalb des ni-Filament
Bereiches

4+61000 … 1100 Werte au- Unterbruch PiraΩ (bei 20 °C) ßerhalb des ni TemperaturBereiches fühler

9 + Messkammer

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Mögliche Ursache∞<<∞

Verschmutzung,Kurzschluss
Kaltkathode

55

2
7

53

1
86

4
9

Messkammer

Diese Fehler erfordern den Austausch der Messkammer.

8.1.1

Messkammer ersetzen
Voraussetzung
Fehlerdiagnose an der Messkammer durchgeführt.
Ersatzsensor (1) vorsichtig bis zum mechanischen Anschlag in die Elektronikeinheit (3) schieben.
2

3

1

56

tinb84d1(2022-12)

Ersatzsensor (1) mit dem Gewindestift (2) arretieren.

8.2

Fehlerbehebung
Ist ein Fehler aufgetreten, empfehlen wir, die Versorgungsspannung auszuschalten und nach 5 s wieder
einzuschalten.

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58

tinb84d1(2022-12)

LI
LI
LI

LI

Messdaten zeigen leichten Alterungsprozess.

Messdaten zeigen erheblichen
Alterungsprozess.

Messröhre kommuniziert nicht.

Messröhre kommuniziert nicht.
LI

HV

Messung kann nicht gestartet
werden.

Messröhre kommuniziert nicht.

ST

LED

Keine Spannung am Signalausgang.

Störung
Speisung fehlt.

Mögliche Ursache
Speisung einschalten.

Behebung

Leichte Verschmutzung auf optischer Durchführung.

blinkt rot
3-fachblinkt rot
2-fachblinkt rot
1-fachPirani defekt.

Kontaktfehler zu Sensorzelle.

Messkammer ersetzen (54).

Messkammer in Gehäuse neu einführen und ordnungsgemäß anschrauben.

Firmware aktualisieren.

Messkammer ersetzen.

EEPROM-Fehler.
Keine gültige Firmware.

Messröhre ausschalten und nach
5 s wieder einschalten.

Messkammer ersetzen .

Service (Austausch der Messkammer) steht bevor.

Interner Firmware Fehler.

leuchtet rot Starke Verschmutzung auf optischer Durchführung.

leuchtetorangeblinkt grün Gasentladung hat nicht gezündet. Warten, bis Gasentladung zündet
(»20 Sekunden bei einem Druck von
10-6 mbar).

aus

Status9

Produkt zurücksenden
WARNUNG
Versand kontaminierter Produkte
Kontaminierte Produkte (z.B. radioaktiver, toxischer,ätzender oder mikrobiologischer Art) können Gesundheits- und Umweltschäden verursachen.
· Eingesandte Produkte sollen nach Möglichkeit frei
von Schadstoffen sein. Versandvorschriften der beteiligten Länder und Transportunternehmen beachten. Ausgefüllte Kontaminationserklärung beilegen(Formular unter www.inficon.com).
Nicht eindeutig als "frei von Schadstoffen" deklarierte Produkte
werden kostenpflichtig dekontaminiert.
Ohne ausgefüllte Kontaminationserklärung eingesandte Produkte werden kostenpflichtig zurückgesandt.

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10

Produkt entsorgen
GEFAHR
Kontaminierte Teile
Kontaminierte Teile können Gesundheits- und Umweltschäden verursachen.
· Informieren Sie sich vor Aufnahme der Arbeitenüber eine eventuelle Kontamination. Beim Umgang
mit kontaminierten Teilen die einschlägigen Vorschriften beachten und die Schutzmaßnahmen einhalten
WARNUNG
Umweltgefährdende Stoffe
Produkte oder Teile davon (mechanische und Elektrokomponenten, Betriebsmittel usw.) können Umweltschäden verursachen.
· Umweltgefährdende Stoffe gemäß den örtlichen
Vorschriften entsorgen.

Unterteilen der Bauteile
Nach dem Zerlegen des Produkts sind die Bauteile entsorgungstechnisch in folgende Kategorien zu unterteilen:· Kontaminierte Bauteile
Kontaminierte Bauteile (radioaktiv, toxisch, ätzend, mikrobiologisch, usw.) müssen entsprechend den länderspezifischen
Vorschriften dekontaminiert, entsprechend ihrer Materialartgetrennt und entsorgt werden.
· Nicht kontaminierte Bauteile
Diese Bauteile sind entsprechend ihrer Materialart zu trennen
und der Wiederverwertung zuzuführen.

60

tinb84d1(2022-12)

11

Ersatzteile
Bei der Bestellung von Ersatzteilen immer angeben:· alle Angaben gemäß Typenschild· Beschreibung und Bestellnummer gemäß Ersatzteilliste
Bestellnummer

12

Ersatzsensor DN ISO 16 KF

351-594

Ersatzsensor DN 16 CF-R

351- 595

Ersatzsensor DN ISO 25 KF

351-597

Ersatzsensor DN ISO 40 KF

351-598

Ersatzsensor DN ISO 40 CF-F

351-599

Ersatzsensor 8 VCR weiblich351-596

Zubehör
Bestellnummer
Diagnostikkabel für Diagnostik-Port(RS232), 2 m

303-333

24 V (dc) Netzteil mit Analog Out- und
RS232-Leitung

351-051

Reinigungs-Kit für das optische Fenster (fürMessröhren mit PN 3OF1-xxx-xxxx)

351-052

Literatur& [1]Kommunikationsanleitung RS232C
OPG550tirb59e1
INFICON AG, LI–9496 Balzers, Liechtenstein

tinb84d1(2022-12)61

ETL‑Zertifizierung
RECOGNIZEDCOMPONENTETL LISTED
The product OPG550· conforms to the UL Standard UL 61010-1· is certified to the CAN/CSA Standard
C22.2 No. 61010‑1‑123103457

62

tinb84d1(2022-12)

EU-Konformitätserklärung
Hiermit bestätigen wir, INFICON, für das nachfolgende Produkt
die Konformität zu folgenden Richtlinien:· 2014/30/EU, Abl. L 96/79, 29.3.2014(EMV-Richtlinie; Richtlinie über die elektromagnetische Verträglichkeit)· 2011/65/EU, Abl. L 174/88, 1.7.2011(RoHS-Richtlinie; Richtlinie zur Beschränkung der Verwendung bestimmter gefährlicher Stoffe in Elektro- und Elektronikgeräten)Produkt
Optical Plasma Gauge
Augent™ OPG550

NormenHarmonisierte und internationale/nationale Normen sowie Spezifikationen:· EN 61010‑1:2010 + A1:2019 + A1:2019/AC:2019 (Sicherheitsbestimmungen für elektrische Mess- und Steuereinrichtungen)· EN 61326‑1:2013; Gruppe 1, Klasse B (EMV-Anforderungen fürelektrische Mess- und Steuereinrichtungen)

Hersteller / Unterschriften
INFICON AG, Alte Landstraße 6, LI-9496 Balzers

tinb84d1

28. November 2022

28. November 2022

Dr. Christian Riesch
Head of Development

Remo Klaiber
Director of Global Marketing(2022-12)63

UKCA-Konformitätserklärung
Hiermit bestätigen wir, INFICON, für das nachfolgende Produkt
die Konformität zu folgenden Verordnungen:· S.I. 2016/1091, 11.2016(EMV-Verordnung, Verordnung über die elektromagnetische Verträglichkeit)· S.I. 2012/3032, 12.2012(RoHS-Verordnung, Verordnung zur Beschränkung der Verwendung bestimmter gefährlicher Stoffe in Elektro- und Elektronikgeräten)Produkt
Optical Plasma Gauge
Augent™ OPG550

NormenHarmonisierte und internationale/nationale Normen sowie Spezifikationen:· EN 61010‑1:2010 + A1:2019 + A1:2019/AC:2019 (Sicherheitsbestimmungen für elektrische Mess- und Steuereinrichtungen)· EN 61326‑1:2013; Gruppe 1, Klasse B (EMV-Anforderungen fürelektrische Mess- und Steuereinrichtungen)

Hersteller / Unterschriften
INFICON AG, Alte Landstraße 6, LI-9496 Balzers

64

28. November 2022

28. November 2022

Dr. Christian Riesch
Head of Development

Remo Klaiber
Director of Global Marketingtinb84d1(2022-12)

Notizentinb84d1(2022-12)65

Notizen66

tinb84d1(2022-12)

Notizentinb84d1(2022-12)67

LI–9496 Balzers
LiechtensteinTel +423 / 388 3111
Fax +423 / 388 3700
reachus@inficon.com
www.inficon.com

Original: Deutsch tinb84d1 (2022-12)