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Gas-Linien RechnerGas Line Calculator PRO

Aktuell: Ungesichertes ProjektCurrent: Unsaved Project

📖 Wissen & GuidesGuides

1 Haupt-Gas-Linie (Anlage)Main Gas Line (System)

Rohrquerschnitt: Bestimmt das Volumen und den Leitwert. Im Hochvakuum ist ein großes Rohr elementar wichtig für schnelle Reaktionszeiten. Pipe Cross-section: Determines volume and conductance. In high vacuum, a large pipe is vital for fast reaction times.
Hochdruck/Spül-Bereich: Die Rohrstrecke von der Gasflasche bis zum Eintritt in den Mass Flow Controller. High Pressure/Purge Area: The pipe section from the gas cylinder to the inlet of the MFC.
Vakuum-Bereich: Die Strecke zwischen MFC und dem Anschlusspunkt der Prüfkammer bzw. dem Lecksucher. Vacuum Area: The section between MFC and the connection point of the test chamber or leak detector.
Im Vakuum-Modus (Gaszufuhr aus) wirkt der durchlässige MFC wie eine winzige Blende. Wenn du Helium an Leitungen sprühst, die VOR diesem MFC liegen, muss das Gas sich mühsam durch dieses Nadelöhr quetschen. Das dauert ewig! In vacuum mode (gas supply off) the open MFC acts like a tiny orifice. If you spray helium on lines located BEFORE this MFC, the gas has to squeeze through this bottleneck. This takes ages!
Maximaler Durchfluss laut Typenschild. Ein größerer MFC hat eine größere interne Bohrung (höherer Vakuum-Leitwert). Max flow according to type plate. A larger MFC has a larger internal bore (higher vacuum conductance).
Stellung des Ventils. 100% bedeutet voll auf. Weniger Prozent drosselt den Leitwert zusätzlich. Valve position. 100% means fully open. Lower percentage further throttles the conductance.
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Jedes eingebaute Teil wirkt wie ein unsichtbarer "Bauch", der im Vakuum mühsam leergesaugt werden muss:

Each installed part acts like an invisible "belly" that has to be laboriously evacuated in vacuum:

  • Ventile: Hohlräume an Kugel/Dichtsitz (+ ca. 10 ml)
  • Valves: Cavities at ball/seat (+ approx. 10 ml)
  • Regler: Breite Membrankammern (+ ca. 50 ml)
  • Regulators: Wide diaphragm chambers (+ approx. 50 ml)
  • Manometer: Interne Sensorkammern (+ ca. 20 ml)
  • Gauges: Internal sensor chambers (+ approx. 20 ml)
  • MFCs/MFMs: Totvolumen in Kapillaren (+ ca. 20 ml)
  • MFCs/MFMs: Dead volume in capillaries (+ approx. 20 ml)
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1.5 Prüfkammer (Optional)Test Chamber (Optional)

Aktiviere dies, wenn am Ende deiner Gasleitung noch eine größere Reaktorkammer oder Beschichtungsanlage hängt. Enable this if there is a larger reactor chamber or coating system attached to the end of your gas line.
Das Volumen der Kammer in Litern. Ein großes Volumen erhöht die Systemträgheit (Tau) massiv. The volume of the chamber in liters. A large volume massively increases system inertia (Tau).
T-Stück: Lecksucher ist direkt an der Kammer. Die Gasleitung ist nur ein Seitenarm.
Reihe: Der Lecksucher muss die Kammer durch die Gasleitung hindurch absaugen (Worst-Case).
T-Piece: Leak detector is directly on the chamber. Gas line is a side branch.
Series: Leak detector must evacuate chamber through the gas line (Worst-Case).

2 Verbindungsschlauch (zum HLT)Connection Hose (to HLT)

Ein dünner PTFE-Schlauch drosselt das Saugvermögen des HLTs komplett ab. Ein dicker Wellschlauch (z.B. KF25) ist optimal. A thin PTFE hose completely throttles the pumping speed of the HLT. A thick corrugated hose (e.g. KF25) is optimal.

ACHTUNG: PERMEATION!

PU-Schläuche sind extrem durchlässig für Helium. Das Signal wird verfälscht und ein konstanter Untergrund baut sich auf.PU hoses are highly permeable to helium. The signal will be falsified and a constant background will build up.

Physische Länge des Anschlussschlauchs.Physical length of the connection hose.
Datenblatt-Wert des Lecksuchers (He). Meist 1.5, 4.0 oder 10 l/s.Datasheet value of the leak detector (He). Usually 1.5, 4.0 or 10 l/s.
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3 Zusatzpumpe (Teilstrom)Auxiliary Pump (Split Flow)

Aktiviere dies, wenn parallel zum Lecksucher noch eine Anlagenpumpe (z.B. Turbopumpe) mitläuft. Sie saugt dir wertvolles Helium weg (Teilstrom-Verlust)! Enable this if an auxiliary pump (e.g. turbopump) is running in parallel to the leak detector. It sucks away valuable helium (split-flow loss)!
Wie ist die Zusatzpumpe verbunden? Ein dünnes Rohr drosselt die Anlagepumpe erheblich ab. How is the aux pump connected? A thin pipe significantly throttles the pump.
Nominales Saugvermögen (Helium) der Anlagenpumpe.Nominal pump speed (Helium) of the aux pump.
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4 Evakuierung (Abpumpzeit)Evacuation (Pump-down)

Simuliert ein langsames, gedrosseltes Abpumpen zu Beginn, z.B. um Partikelaufwirbelung zu vermeiden. Die Pumpe arbeitet in dieser Phase nur mit dem angegebenen Prozentwert. Simulates a slow, throttled pump-down at the beginning to avoid particle turbulence. The pump works at the specified percentage during this phase.
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Handrad-PositionHandwheel Position
0.0x Umdrehungen

💡 Die App nutzt automatisch den HLT-Schlauch aus Block 2 als Leitung zur Pumpe.The app automatically uses the HLT hose from Block 2 as the pump line.

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5 Physikalische Bedingungen Physical Conditions

Pro-Feature: Wähle das Prüf- bzw. Trägergas und die Strömungsart. Ist der Schalter aus, rechnet die App sicher mit 100% Helium und reiner Molekularströmung (Worst-Case). Pro-Feature: Select test/carrier gas and flow type. If toggled off, the app safely defaults to 100% Helium and pure molecular flow (worst-case).
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Berechneter Druck im Rohr: Calculated line pressure: 0.000 mbar

6 Statische Messung Static Measurement

Berechnet die echte Netto-Leckrate, wenn Helium durch Teilstrom-Pumpen weggesaugt wird oder ein hoher Untergrund anliegt. Calculates the true net leak rate when helium is lost via split-flow pumps or a high background is present.
💡

Einfluss von O-Ringen:Impact of O-Rings: Bei Elastomer-Dichtungen (Viton/NBR) kriecht Helium langsam durch das Gummi (Permeation). Dies lässt das Hintergrund-Signal bei langen Prüfungen schleichend ansteigen. With elastomer seals (Viton/NBR), helium slowly permeates through the rubber. This causes the background signal to creep up during long tests.

SCHEMA WIRD GELADEN...
Zwischenergebnisse

Zwischenergebnis: HLT-SchlauchIntermediate: HLT Hose

Leitwert Leitung (C):Conductance (C):0.00 l/s
Effektives Saugvermögen:Effective Pump Speed:0.00 l/s

Zwischenergebnis: ZusatzpumpeIntermediate: Aux Pump

Leitwert Leitung (C):Conductance (C):0.00 l/s
Effektives Saugvermögen:Effective Pump Speed:0.00 l/s
Effektives Teilstrom-Verhältnis: Effective Split-Flow Ratio:
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Teilstrom-Verlust: Gibt an, wie sich das angesaugte Helium zwischen Lecksucher und Zusatzpumpe aufteilt. Ein Wert von 1 : 50 bedeutet z.B., dass der Lecksucher nur noch 2 % des Heliums erwischt – das Signal auf dem Display ist also 50-mal kleiner als das eigentliche Leck! Split-Flow Loss: Indicates how the sucked-in helium is divided between the leak detector and the auxiliary pump. For example, a value of 1 : 50 means the leak detector only catches 2% of the helium – so the signal on the display is 50 times smaller than the actual leak!

Σ GESAMTERGEBNIS: VAKUUM-SYSTEMTOTAL RESULT: VACUUM SYSTEM

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Physikalische Durchlässigkeit der Rohre alleine. Ein hoher Wert = breite "Autobahn". Im Hochvakuum bricht dieser Wert massiv ein. Physical permeability of the pipes alone. High value = wide "highway". Drops massively in high vacuum.
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Die Realität: So viel Saugkraft der Pumpe kommt hinten am Leck tatsächlich noch an. Reality: The actual pumping speed that reaches the leak after pipe losses.
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Summe aller Hohlräume (Rohre, Bauteile, Kammer). Je größer, desto träger das System! Sum of all cavities (pipes, parts, chamber). The larger, the slower the system!
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1. Erstes Signal (Laufzeit)1. First Signal (Delay)

Gas diffundiert viel schneller durch die Anlage, als das Volumen abgepumpt wird. Ab dieser Zeit sollte der Lecksucher zum allerersten Mal reagieren! Gas diffuses much faster through the system than the volume is pumped out. The leak detector will react around this time!

Zeiger reagiert nach:First reaction after:

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Reine Gastransportzeit + HLT Latenz. Ein verlässlicher Messwert ist das aber noch nicht! Pure gas transport time + HLT latency. Not a reliable reading yet!
Reales Signal kann noch deutlich früher auftreten!Real signal can appear even earlier!
💡 Info: Theoretisch früheste Signalreaktion: ca. 1,0 s. Die reale Reaktionszeit ist anlagenabhängig und kann deutlich abweichen. Theoretical earliest signal response: approx. 1.0 s. The actual response time is system-dependent and may vary significantly.
2. MINDESTWARTEZEIT (T95% SÄTTIGUNG)2. MINIMUM WAIT TIME (T95% SATURATION)
Die wichtigste Anzeige für deine Arbeit! So lange musst du mindestens sprühen und warten, damit der Lecksucher 95% der tatsächlichen Leckrate anzeigen kann. Hörst du vorher auf, misst du falsch! Das System braucht diese Zeit, um das Volumen physikalisch zu fluten (bzw. wieder abzupumpen). The most important display for your work! You must spray and wait at least this long so the leak detector can show 95% of the actual leak rate. If you stop earlier, you measure incorrectly!

Nach dieser Zeit ist das Signal zu 95 % aufgebaut (bzw. nach einem Leck wieder abgepumpt). After this time, the signal is 95% saturated (or cleared up after a leak).

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*Basierend auf berechneter Strömung. *Based on calculated flow.
Physikalische Systemträgheit (Info)Physical System Inertia (Info)

Gesamtzeit bis 1xτ (63%) Total time to 1xτ (63%)

Zeitkonstante (V / S_eff). Nach dieser Zeit sind 63% des Signals erreicht.Time constant (V / S_eff). 63% signal reached.

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Gesamtzeit bis 3xτ (95%) Total time to 3xτ (95%)

Standard-Messzeit. Das Signal liegt bei 95% des Endwertes.Standard measure time. Signal at 95%.

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Gesamtzeit bis 5xτ (99%) Total time to 5xτ (99%)

Wartezeit NACH Alarm, bis das System das Gas wieder zu >99% abgepumpt hat.Wait time AFTER alarm until 99% gas is pumped out.

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MINDESTWARTEZEIT : LECK VOR MFC (T95%)MINIMUM WAIT TIME: LEAK BEFORE MFC (T95%)
Der Extremfall: Das Leck liegt *vor* dem MFC. Das Gas muss sich erst durch das Nadelventil quälen. Diese Wartezeit ist die Summe aus der Zeit nach dem MFC PLUS der extremen Trägheit des vorderen Rohres. The Extreme Case: The leak is *before* the MFC. Gas must squeeze through the needle valve. This wait time is the sum of the time after the MFC PLUS the extreme inertia of the front pipe.

Der Lecksucher zieht durch den offenen MFC hindurch ein Vakuum in der vorderen Leitung. Da der MFC wie ein Nadelöhr wirkt, dauert die Sättigung extrem lange! The leak detector pulls vacuum in the front line through the open MFC. Because the MFC acts like a bottleneck, saturation takes extremely long!

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*Basierend auf berechneter Strömung. *Based on calculated flow.
Systemträgheit Vorne (Info)Front System Inertia (Info)

MFC LeitwertMFC Cond.

Die berechnete Kapillar-Öffnung des MFCs im Vakuum. Oft winzig!The calculated capillary opening of the MFC in vacuum. Often tiny!

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1× Tau (Gesamt Vorne)1× Tau (Total Front)

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3× Tau (Gesamt Vorne)3× Tau (Total Front)

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! Wichtig: Reale Signalzeit (Eckventile / Nadelventile) Important: Real Signal Time (Angle / Needle Valves)

Die hier berechnete Signalaufbau-Zeit (T95%) geht von komplett und ideal geöffneten Leitungen aus. In der Realität kann diese Zeit an deiner Anlage jedoch variieren!

The signal response time (T95%) calculated here assumes completely and ideally opened lines. In reality, however, this time can vary on your system!

Besonders stark drosselnde Bauteile sind:

Particularly strongly throttling components are:

  • Halb geschlossene Eckventile
  • Half-closed angle valves
  • Fein eingestellte Nadelventile
  • Finely adjusted needle valves
  • Schmutzsiebe oder Sintermetalle im Gasweg
  • Dirt strainers or sintered metals in the gas path
Tipp für die Praxis: Wenn solche extremen Engpässe im System verbaut sind, verringert sich das effektive Saugvermögen lokal massiv. Du musst in diesem Fall mit einer noch längeren Sättigungszeit rechnen, als die App hier im Idealfall berechnet. Gib dem Lecksucher lieber ein paar Sekunden mehr! Practical Tip: If such extreme bottlenecks are built into the system, the effective pumping speed drops massively locally. In this case, you must expect an even longer response time than the app calculates here in the ideal case. Better give the leak detector a few extra seconds!
i Erklärung: Warum dauert ein Leck VOR dem MFC viel länger? Explanation: Why does a leak BEFORE the MFC take much longer?

Ein Leck ganz vorne im System (vor dem MFC) braucht am längsten, bis es der Lecksucher verlässlich anzeigt. Stell dir die Anlage zur Erklärung wie ein Wassersystem vor:

A leak at the very front of the system (before the MFC) takes the longest until the leak detector reliably shows it. Imagine the system as a water system:

  • 🥃
    Das Schnapsglas (Rohr VOR dem MFC): The Shot Glass (Pipe BEFORE MFC): Das dünne Rohr vor dem MFC hat ein winziges Volumen. Hier tritt das Gas ein. The thin pipe before the MFC has a tiny volume. This is where the gas enters.
  • 🧃
    Der Strohhalm (MFC): The Straw (MFC): Der geöffnete MFC wirkt im Vakuum wie ein extremer Engpass. The open MFC acts like an extreme bottleneck in vacuum.
  • 🛁
    Die Badewanne (Kammer / Rohr NACH dem MFC): The Bathtub (Chamber / Pipe AFTER MFC): Das ist das riesige Volumen deiner Prüfkammer. This is the huge volume of your test chamber.
  • 🕳️
    Der Abfluss (Lecksucher): The Drain (Leak Detector): Hier wird das ganze System leergesaugt. This is where the whole system is pumped out.

Wenn das Leck vorne ist, muss sich das Gas zunächst extrem mühsam durch den winzigen Strohhalm (MFC) quetschen.

If the leak is at the front, the gas first has to squeeze through the tiny straw (MFC) with great difficulty.

Das reicht aber noch nicht! Danach fällt es in die riesige Badewanne (Kammer) und das System muss dieses dicke Volumen erst einmal komplett durch den Abfluss (Lecksucher) abpumpen, bevor du ein volles Signal siehst.

But that's not enough! After that, it falls into the huge bathtub (chamber) and the system has to completely pump out this thick volume through the drain (leak detector) before you see a full signal.

Daher rechnet die App beide Zeiten zusammen: Zeit durch den MFC quetschen + Zeit aus der Kammer saugen = Gesamt-Zeit Vorne (Die rote Zahl ist immer die größte!).

Therefore, the app adds both times together: Time to squeeze through the MFC + Time to suck out of the chamber = Total Front Time (The red number is always the largest!).

Berechnete Abpumpzeit (1000 mbar ➔ Zieldruck)Calculated Pump-down Time (1000 mbar ➔ Target)

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*Numerische Mehrbereichs-Integration (100 Schritte) inkl. Knudsen-Rohrleitwert, Pumpenkennlinie & Desorptions-Gleichgewicht.*Numerical multi-regime integration (100 steps) incl. Knudsen pipe conductance, pump curve & desorption equilibrium.

📊 Berechnungs-Details (Transparenz)Calculation Details ▼
🚨

HLT Überlastungs-Gefahr!HLT Overload Warning!

Das Anlagenvolumen (oder die Abpumpzeit) ist kritisch hoch für die kleine interne Vorpumpe des Lecksuchers. Gefahr von thermischer Überlastung und massivem Ölnebel! Der Einsatz eines externen Vorpumpstands wird dringend empfohlen.The system volume (or pump-down time) is critically high for the small internal roughing pump of the leak detector. Danger of thermal overload and massive oil mist! Using an external pumping station is highly recommended.

4 BEREINIGTE NETTO-LECKRATE4 ADJUSTED NET LEAK RATE
0.00e-9 mbar·l/s

TEILSTROM-VERHÄLTNIS (RATIO)SPLIT-FLOW RATIO

1.00

WAHRER HELIUM-VERLUSTTRUE HELIUM LOSS

0.00 g/Jahr

📉 Reale Pumpen-Effizienz

Prüfdruck: 0.0001 mbar ➔ 5% Leistung
Druck (mbar) • Logarithmische Skala

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© Walter Dogendorf | Gas-Linien Rechner
1. Signal1st Signal -
1x τ (63%) -
Wartezeit (95%)Wait Time (95%) -
5x τ (99%) -
Vor MFC (95%)Before MFC (95%) -