Page 151 - Zur Reinheit funktionaler Oberflächen
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7.3 Bestimmung der Verunreinigungs- Angesichts der geschilderten Situation schien es sinnvoll, ein
masse durch Laserfluoreszenz Instrumentarium zu entwickeln, womit sich die Reinigungs-
Leistung unterschiedlicher Tücher ohne größeren Aufwand
messen ließ. Dazu bedurfte es einer Methode, mit deren Hilfe
sich die Masse einer Verunreinigung auf Oberflächen in kurzen
Messintervallen quasi kontinuierlich messen lässt. Diese
Möglichkeit bietet die Laser-Fluoreszenz-Messung [1]. Die
Laser-Fluoreszenz ist ein physikalisches Phänomen, mit dessen
Hilfe sich die Masse von Kohlenwasserstoffen beispielsweise in
Form von Öl oder Schmier-Schichten bis hin zur Masse weniger
Moleküllagen bestimmen lässt. Bei dem Verfahren wird die
auf der Oberfläche befindliche Verunreinigung durch einen
UV-Microchip-Laser im Spektral-Bereich bei Wellenlängen
von 266 oder 355 nm zur Fluoreszenz angeregt. Die Fluores-
zenz erfolgt dann in einem Spektralbereich von 405 nm. Die
Intensität der Fluoreszenz wird mit Hilfe eines Sekundär-Elek-
tronen-Vervielfachers gemessen und korreliert mit der Masse
des aliphatischen Kohlenwasserstoff-Anteils einer geeigneten
öl- oder schmierartigen Stoffmasse. Aliphatische Kohlenwas-
serstoffe sind - komplementär zu den aromatischen - nicht-
polare Kohlenwasserstoffe von lipophilem Charakter. Ist also
der fluoreszierende Anteil eines Stoffgemischs einmal bekannt,
so lässt sich prinzipiell auf die Gesamtmasse des Gemischs
schließen. Eine Gruppe von Wissenschaftlern, ehemals der
Universität Kiel, hat das Verfahren in ein praxistaugliches
Gerät umgesetzt, welches unter der industriellen Bezeichnung
Kontavisor™ von der Systektum GmbH in Flensburg vertrie-
ben wird. Dieses Gerät erscheint besonders geeignet für die
Zwecke der Massebestimmung Kohlenwasserstoff-haltiger
Verunreinigungs-Schichten auf Oberflächen. Die Messzeit des
Kontavisor-Gerätes beträgt durchschnittlich 1 Sekunde pro
Messung. Durch diesen im Vergleich zu den bisher eingesetz-
ten Messmethoden wie Ellipsometrie oder Mikro-Gravimetrie
geringen Zeitaufwand ist es nun prinzipiell möglich geworden,
verschiedene Aspekte des wischenden Reinigungsvorgangs
unter Berücksichtigung unterschiedlicher Wischmittel-Kon-
struktionen, unterschiedlich strukturierter Oberflächen und
Lösungsmittel-Tränkungen der Tücher ohne den bisher nötigen
Zeitaufwand zu untersuchen. Dies wird möglich, durch die
Kombination des Verfahrens mit dem vom Autor entwickelten
Rotations-Wischsimulator Mark III-Reinigungszeit-Prüfgerät
(siehe Abb. 7), das hier erstmalig vorgestellt wird.
7.4 Eine geeignete Standard- Das oben beschriebene Verfahren lässt sich zur Bestimmung
Verunreinigung der Effektivität von Reinigungs-Prozeduren und somit auch zur
Bestimmung der Reinigungs-Leistung (Qualität) von Präzisi-
ons- und Fein-Reinigungs-Tüchern einsetzen. Die Reinigungs-
Leistung ergibt sich aus der Differenz zwischen der auf eine
Prüf-Oberfläche aufgebrachten und der nach einer spezifizier-
ten Reinigungs-Prozedur dort verbleibenden Verunreinigungs-
Masse. Kritiker der Methode werden zunächst einwenden,
dass die beschriebene Standard-Verunreinigung nur eine von
vielen möglichen Verunreinigungen sein kann. Es wäre jedoch
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