Unter den bekannten Lecksuchverfahren hat sich die Dichtheitsprüfung mit Helium als Spürgas aufgrund ihrer hohen Empfindlichkeit und vielseitigen Anwendungsmöglichkeit als universellstes Verfahren etabliert. Mit modernen Geräten lassen sich Lecks mit Leckageraten im Bereich von 1 bis 10-10 mbarls-1 sicher aufspüren, wobei normalerweise bei Raumtemperatur und mit einem Differenzdruck von
p = 1 bar gearbeitet wird.Für spezielle Anwendungen im Forschungszentrum Jülich war es jedoch erforderlich, diese Prüftemperaturbereiche extrem zu erweitern, ebenso wurde vom Standardprüfdruck abgewichen. Dabei wurden unter anderem sowohl Aluminium/Edelstahl-Reibschweißverbindungen als auch -Schraubverbindungen (Swagelok) bei den geforderten außergewöhnlichen Betriebsbedingungen von -196°C und 10 bar Oberdruck auf Dichtheit getestet und für solche Anwendungen qualifiziert. Desweiteren wurden im Rahmen der Entwicklung von Hochtemperatur-Brennstoffzellen verschiedene Komponenten unter den späteren Einsatzbedingungen von 950°C und nur 200 mbar Differenzdruck auf ihre Dichtheit überprüft. Die dazu erforderlichen speziellen Prüfaufbauten werden im Vortrag näher beschrieben.
Zur Herstellung von Radiopharmaka in der Nuklearchemie war es notwendig, Kohlendioxid (11C02) aus einem Targetgasstrom auszufrieren. Hierzu mußte eine Kühleinheit auf die Temperatur von flüssigem Stickstoff (LN2, -196°C) abgekühlt werden. Aus verfahrenstechnischen Gründen wurde dazu an der Gaszuleitung (1/8'') eine Reibschweißverbindung aus Edelstahl und Aluminium verwendet. Diese mußte auch bei tiefen Temperaturen und 10 bar Oberdruck (
p = 11 bar) sicherstellen, daß kein kurzlebiges radioaktives Gas austritt. Bei der Dichtheitsprüfung wurde die zu untersuchende Verbindung in einen evakuierbaren Rezipienten komplett in flüssigen Stickstoff eingetaucht. Dabei konnte die zu überprüfende Rohrverbindung von außen mit Helium druckbeaufschlagt werden. Der Rezipient war direkt mit dem Leckdetektor verbunden, womit man in der Lage war, die Leckagerate integral zu erfassen.
Bei den Untersuchungen bei +950°C und 200 mbar Differenzdruck handelte es sich u.a. um spezielle Steckverbindungen zur späteren Gasversorgung einer Brennstoffzelle. Die Steckverbindungen bestanden aus zwei konzentrischen metallischen Rohren. Aufgrund unterschiedlich ausgewählter Wärme-Ausdehnungskoeffizienten war die Ausdehnung des inneren Rohres größer, als die des Hüllrohres. Dadurch ergab sich bei hohen Temperaturen nur infolge dieser thermisch bedingten Anpressung eine Dichtwirkung, die es zu quantifizieren galt. Dabei wurden sowohl die Spaltbreite als auch die Oberflächengüte der Rohre variiert. Für die Versuche wurde ein spezieller vakuumdichter und auf 950°C beheizbarer Prüfbehälter zur Aufnahme je eines Prüfteils gebaut. Während der Versuche war der Behälter evakuiert. Die Prüfteile konnten über dünne, nach außen führende Rohrleitungen mit Helium beaufschlagt werden. Durch eine spezielle Ventilschaltung und einen vorevakuierten Zwischenbehälter konnte ein Differenzdruck von exakt 200 mbar eingestellt werden. Damit war eine Bestimmung der Leckagerate an den glühenden Komponenten möglich.