Ein Leck ist die Folge eines Fehlers oder Defekts in der Wand eines Gegenstandes, durch den Gase oder Flüssigkeiten von einer Wandseite zur anderen gelangen können. Dieser Fehler kann durch ein Loch, eine Porosität, ein durchlässiges Element, eine unsachgemäße Montage oder einen anderen Herstellungsfehler verursacht werden. Jedes mechanische Objekt hat solche Fehler - es gibt kein "absolut dichtes" Objekt. Die Dichtheit bezieht sich auf die Betriebsanforderungen an eine Endmontage, ein bestimmtes System oder eine bestimmte Komponente, bei der keine Flüssigkeit austreten darf oder eine definierte maximale Gasleckage zulässig ist.

Die Dichtheitskriterien müssen für die jeweiligen Anforderungen individuell definiert und quantifiziert werden. Der Transport eines Mediums durch eine Wand kann durch eine "Leckrate" dargestellt werden. Sie ist definiert als der Durchsatz einer bestimmten Flüssigkeit oder eines bestimmten Gases, der unter bestimmten Bedingungen durch ein Leck tritt. Die treibenden Effekte für den Mediumstransport können Druckgradienten oder Konzentrationsunterschiede durch die Wand sein.

Wenn klar ist, dass mein System undicht ist, muss die undichte Stelle gefunden werden. Anders als bei einem Fahrradreifen, den man in ein Wasserbad taucht und an den aufsteigenden Blasen erkennt, wo das Leck ist (auch Balsentest genannt), ist dies bei einer großen Anlage nur schwer möglich.

Weitere lokalisierende Methoden sind sowohl das Schnüffeln als auch das Sprühen von Helium oder anderen Spürgasen. Welches dieser Verfahren angewendet wird, hängt vom ursprünglichen Verwendungszweck der Anlage ab. Die goldene Regel der Lecksuche besagt, dass ein System so nahe wie möglich an den realen Bedingungen betrieben werden sollte. Wenn also der Druck in der Anlage niedriger ist als in der Umgebung, wird Luft in die Anlage eingesaugt - es wird empfohlen, Helium zu sprühen. 

Ist der Druck in der Anlage höher als in der Umgebung, würde das Gas durch eine Leckage nach außen gelangen. In diesem Fall sollte Heliumspülung eingesetzt werden.

Die Geschwindigkeit wird ermittelt, indem die Druckänderung mit dem Volumen multipliziert wird. Zur Berechnung der Leckrate (SCCM) wird diese Zahl durch die zeitliche Änderung multipliziert mit dem atmosphärischen Umgebungsdruck dividiert. Δt = Abklingzeit (min)

Ein moderner Helium- und/oder Wasserstoff-Prüfgaslecksucher arbeitet nach dem Prinzip der Massentrennung durch unterschiedliche Ablenkungsradien eines geladenen (ionisierten) Teilchens unterschiedlicher Masse in einem Magnetfeld. Daher wird ein so genanntes Sektorfeld-Massenspektrometer verwendet, um Helium- (oder Wasserstoff-) Atome von anderen Gasen zu trennen.
Um die richtigen Arbeitsbedingungen für das Sektorfeld-Massenspektrometer zu erreichen, wird ein Vakuumsystem mit einer Vorpumpe und einer Turbomolekularpumpe benötigt. Diese Pumpengruppe wird verwendet, um den Betriebsdruck für das Massenspektrometer zu erreichen, aber die Turbopumpe schützt auch die Analysezelle (Massenspektrometer). Zu diesem Zweck verfügt der Lecksucher über verschiedene Modi mit unterschiedlichen Einlässen an der Turbopumpe. Während der Grobleckmodus an der Unterseite der Turbopumpe angebracht ist, wird der High-Sense-Modus an der Oberseite der Pumpe angeschlossen. Dadurch wird sichergestellt, dass der Analysator im Falle eines großen Lecks vor einem großen Heliumstrom geschützt ist, aber dennoch die erforderliche Empfindlichkeit besitzt, um auch kleine Lecks zu erkennen. Dieses sogenannte Gegenstromprinzip wurde von Pfeiffer Vacuum in den 1960er Jahren entwickelt und zeigt, warum die Turbopumpe für einen Helium- (oder Wasserstoff-) Lecksucher so wichtig ist.

Wir alle haben schon einmal eine einfache Lecksuche durchgeführt. Ein undichter Fahrrad- oder Autoreifen ist ein gutes Beispiel dafür, wie dramatisch sich ein Leck auf die Leistung eines Produkts auswirken kann und wie wichtig es ist, es zu diagnostizieren und zu reparieren.

Die Anforderungen der High-Tech-Industrie und der modernen Fertigung haben zu einer hohen Spezialisierung der Lecksuche geführt. Heute müssen wir in der Lage sein, Lecks in Hochgeschwindigkeits-Produktionslinien, in rauen Umgebungen oder in mikroskopischer Größe zu finden.

Kein Leck gleicht dem anderen, daher erfordert die Lecksuche ein breites Spektrum an Lösungen und langjährige praktische Erfahrung. Pfeiffer Vacuum zeichnet sich durch den Einsatz von Helium und Wasserstoff als Prüfgas aus und bietet für alle Anwendungen verschiedene Nachweistechniken an.