Die Erfindung betrifft ein Probenbehältersystem zum Einsatz in einem Druckbehälter und einen Druckbehälter aufweisend ein solches Probenbehältersystem.

Druckreaktionen an Proben werden durchgeführt, um beispielsweise eine Probe zu analysieren. Hierfür wird die Probe in einem Probenbehälter aufgenommen, der daraufhin in einem Druckbehälter einer chemischen und/ oder physikalischen Druckreaktion ausgesetzt ist. Mit dem Probenbehälter kann vor allem die Probe einfach in dem Druckbehälter vorgesehen und aus diesem auch einfach wieder entnommen werden.

Durch die Druckreaktion an der Probe kann es vorkommen, dass ein Druck in dem Probenbehälter ansteigt, zum Beispiel aufgrund einer im Probenbehälter ablaufenden exothermen Reaktion. Der Druck kann dabei in nachteiliger Art und Weise ansteigen. Zum Beispiel kann durch einen unerwünscht schnellen Druckanstieg der Probenbehälter beschädigt werden oder ein sonstiger unerwünschter Effekt (Beschädigung der Probe, Verfälschung von Analyseergebnissen etc.) eintreten.

Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben genannten Nachteile zu überwinden, also insbesondere den Druck in einem Probenbehälter besser zu regulieren.

Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der hierauf rückbezogenen Unteransprüche.

Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung ein Probenbehältersystem zum Einsatz in einem Druckbehälter. Das Probenbehältersystem weist auf: einen Probenbehälter mit einem Probenbehälterraum zur Aufnahme einer Probe und einem Rand, der eine Öffnung definiert; und einen Deckel zum Verschließen der Öffnung. Der Deckel weist auf: einen Steckabschnitt, der über die Öffnung in den Probenbehälter steckbar ist und über den der Deckel relativ zum Probenbehälter axial verfahrbar ist; einen Flansch, der sich ausgehend von dem Steckabschnitt radial nach außen erstreckt und, wenn der Steckabschnitt in den Probenbehälter eingesteckt ist, mit einer Auflageseite auf dem Rand aufliegen kann; und eine Aussparung, die in einer Außenfläche des Steckabschnitts axial und anschließend in der Auflageseite des Flanschs radial nach außen verläuft, sodass, wenn der Steckabschnitt in den Probenbehälter eingesteckt ist und der Flansch mit der Auflageseite auf dem Rand aufliegt, der Probenbehälterraum über die Aussparung mit der Umgebung des Probenbehältersystems fluidisch verbunden ist.

Mit dem Probenbehältersystem kann ein in dem Probenbehälterraum herrschender Druck besonders einfach reguliert werden. Zum einen kann in dem Zustand, in dem der Deckel über dessen Steckabschnitt in den Probenbehälter eingesteckt ist, über die durch die Aussparung bereitgestellte fluidische Verbindung zwischen der Umgebung (z.B. ein Gas, das in einer Reaktionskammer eines Druckbehälters das Probenbehältersystem umgibt, oder Umgebungsluft) und dem Probenbehälterraum dem Probenbehälterraum ein Gas (z.B. ein für eine Reaktion im Probenbehälterraum erforderliches Gas, beispielsweise zum Aufbau eines im Probenbehälterraum vorgesehenen Drucks, vorzugsweise im Bereich von 10 bis 60 bar) zugeführt oder auch ein Gas (zum Beispiel ein in einer Reaktion im Probenbehälterraum entstehendes Gas) aus dem Probenbehälter abgeführt werden. Zum anderen kann durch einen Überdruck in dem Probenbehälterraum der in dem Probenbehälter eingesteckte Steckabschnitt axial durch die Öffnung verfahren werden, wodurch ein Druckausgleich mit der Umgebung stattfindet. Während sich der Steckabschnitt axial durch die Öffnung bewegt, wird gleichzeitig die Aussparung durch die Öffnung bewegt, wodurch die Aussparung wenigstens teilweise freigelegt und damit eine Öffnung vergrößert wird, über die ein Gas aus der Aussparung ausströmen kann. Wird der Deckel also aufgrund eines in dem Probenbehälterraum steigenden Überdrucks angehoben, kann über die vergrößerte Öffnung ein größerer Gasstrom aus dem Probenbehälterraum strömen und damit ein nachteiliger Druckverlauf und/ oder ein unerwünscht hoher Druck in dem Probenbehälterraum verhindert werden.

Es besteht somit insbesondere keine Gefahr, dass Teile des Probenbehältersystems (insbesondere Probenbehälter und/oder Deckel) aufgrund eines Druckgefälles zwischen Umgebung und Probenbehälterraum beschädigt werden. Außerdem kann durch die Ausgestaltung des Deckels eine Druckregulierung in dem Probenbehälterraum einfach erfolgen, insbesondere ohne dass Parameter eines Druckbehälters (beispielsweise Regelung des Drucks in einer Reaktionskammer und/oder die Zuführung eines Reaktionsgases), in dem das Probenbehältersystem zur Anwendung kommt, angepasst werden müssen. Der Deckel bildet somit einen sogenannten selbstregulierenden Deckel oder, anders gesagt, einen Behälterverschluss mit Ventilwirkung. Wenn der Steckabschnitt in den Probenbehälter eingesteckt ist, ist es bevorzugt, wenn der Deckel durch Hub relativ zu dem Probenbehälter zumindest zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung axial verfahrbar ist, wobei zumindest ein Teil der Aussparung in der ersten Stellung durch den Probenbehälter abgedeckt ist und in der zweiten Stellung über den Rand hinausragt und dadurch freigelegt ist. Der Deckel kann beispielsweise durch einen Druckanstieg in dem Probenbehälterraum von der ersten Stellung in die zweite Stellung verfahrbar sein. In der ersten Stellung strömt vorzugweise ein Gas über die Aussparung in den Probenbehälterraum, um insbesondere einen Druckausgleich zwischen Umgebung und Probenbehälterraum zu bewirken und dadurch eine Druckdeformation des Behälters zu verhindern. In der zweiten Stellung kann durch den freigelegten Teil der Aussparung insbesondere ein im Vergleich zur ersten Stellung größerer Gasstrom den Probenbehälterraum über die Aussparung verlassen, wodurch ebenfalls ein Druckausgleich zwischen Umgebung und Probenbehälterraum bewirkt werden kann, insbesondere wenn im Letzteren ein Druck (z.B. aufgrund einer chemischen Reaktion) ansteigt. Eine Druckregulierung im Probenbehälterraum ist damit besonders einfach bereitgestellt.

Der Probenbehälter erstreckt sich vorzugsweise entlang einer Längsachse, wobei, wenn der Steckabschnitt in den Probenbehälter eingesteckt ist, der in der Außenfläche des Steckabschnitts verlaufende Teil der Aussparung zumindest teilweise parallel zu der Längsachse verläuft. Dadurch kann die Aussparung besonders vorteilhaft relativ zu dem Rand des Probenbehälters verfahren werden, beispielsweise im Wesentlichen senkrecht. Dies ist insbesondere für die Druckregulierung in dem Probenbehälterraum vorteilhaft. Außerdem kann die Aussparung somit besonders einfach in der Außenfläche des Steckabschnitts vorgesehen werden. Der in der Auflageseite des Flanschs verlaufende Teil der Aussparung erstreckt sich vorzugsweise senkrecht zur Längsachse des Probenbehälters.

Vorzugsweise ist die Aussparung schlitzförmig ausgebildet. Das heißt, die Aussparung hat vorzugsweise eine längliche Form. Vorzugsweise besteht die Aussparung nur aus einem oder mehreren geraden Abschnitten. Zum Beispiel kann die Aussparung aus nur zwei geraden Abschnitten bestehen, wobei der erste Abschnitt in der Auflageseite des Flanschs und der zweite Abschnitt in der Außenfläche des Steckabschnitts vorgesehen ist.

Der Steckabschnitt weist vorzugsweise eine Unterseite (also eine Seite, die von einer Oberseite des Deckels abgewandt ist) auf, die, wenn der Steckabschnitt in den Probenbehälter eingesteckt ist, den Probenbehälterraum begrenzt, wobei die Aussparung sich von der Unterseite weg erstreckt und/oder sich ausgehend von der Unterseite erstreckt.

Der Steckabschnitt kann zumindest teilweise zylindrisch und/oder konisch ausgebildet sein. Der Steckabschnitt kann einen runden (vorzugsweise kreisrunden) Querschnitt aufweisen. Im Querschnitt (also in einem Schnitt senkrecht zur Längsachse des Steckabschnitts) gesehen hat der Steckabschnitt also vorzugsweise einen den Querschnitt begrenzenden Umfang, der bis auf die Stelle, an der die Aussparung vorgesehen ist, einer runden (vorzugweise kreisrunden) Form entspricht.

Der Deckel kann zumindest teilweise aus Kunststoff hergestellt sein, wobei der Kunststoff vorzugsweise aufweist: PTFE, Quarz und/oder Glas. Dadurch kann der Deckel zum einen einfach hergestellt werden und zum anderen den im Probenbehälterraum vorliegenden Bedingungen (insbesondere den physikalischen und/ oder chemischen Bedingungen, beispielsweise Druck, chemischen Substanzen, Reaktionen) vorteilhaft standhalten.

Wenn der Steckabschnitt in den Probenbehälter eingesteckt ist und die Auflageseite auf dem Rand aufliegt, ist der Flansch vorzugsweise bündig mit dem Rand. Das heißt, in Richtung der Längsachse des Probenbehälters gesehen erstreckt sich der Flansch vorzugsweise nicht über den Rand hinaus. Das Probenbehältersystem ist damit besonders kompakt.

Wenn der Steckabschnitt in den Probenbehälter eingesteckt ist und die Auflageseite auf dem Rand aufliegt, kann der in der Auflageseite verlaufende Teil der Aussparung über den Rand hinausragen. Mit anderen Worten kann sich in diesem eingesteckten Zustand die Aussparung weiter radial nach außen erstrecken als der Rand. Somit kann die Aussparung auf einfache Weise fluidisch mit der Umgebung verbunden.

Das Probenbehältersystem kann ein Abdeckelement (z.B. eine Abdeckscheibe oder einen Deckel) aufweisen, das ausgebildet ist, einen Kondensateintritt, insbesondere in Form von Tropfen, in die Aussparung zu verhindern. Zum Beispiel kann der Flansch (in einer Seitenansicht oder in radialer Richtung gesehen) zwischen dem Abdeckelement und dem Rand des Probenbehälters vorgesehen sein. Das Abdeckelement kann integral mit oder separat von dem Deckel ausgebildet sein. In einer Ausführungsform kann das Abdeckelement auf dem Deckel aufgelegt sein. Zusätzlich kann das Abdeckelement ausgebildet sein, einen Kondensateintritt in die Aussparung zumindest eines weiteren Probenbehältersystems, das wie oben beschrieben ausgebildet ist, zu verhindern. Das Abdeckelement ist vorzugsweise so ausgestaltet, dass das Kondensat (beispielsweise aufgrund von Schwerkraft) an einen Rand des Abdeckelements fließt und dort dann in einem definierten Abstand zu dem Probenbehältersystem (z.B. in der Nähe eines Reaktors oder einer Reaktorwand) abläuft. Das Abdeckelement verhindert insbesondere, dass durch das Kondensat Verunreinigungen in den Probenbehälterraum eindringen und die dort aufgenommene Probe nachteilig beeinflussen. Damit wird durch das Abdeckelement auch eine an der Probe durchgeführte Analyse verbessert.

Das Probenbehältersystem kann ferner ein Anschlagelement aufweisen, das angeordnet ist, einen Hub des in den Probenbehälter eingesteckten Deckels zu begrenzen. Mit anderen Worten kann durch das Anschlagelement bewirkt werden, dass sich der Deckel relativ zu dem Rand des Probenbehälters nur entlang eines definierten maximalen Wegs angehoben werden kann. Mit dem Anschlagelement kann insbesondere verhindert werden, dass der Deckel aus dem Probenbehälter herausfällt oder verklemmt. Durch das Anschlagelement kann ferner ein maximaler Spalt zwischen der Auflageseite des Flanschs und dem Rand des Probenbehälters und damit eine maximale Öffnung der Aussparung definiert werden.

Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung einen Druckbehälter. Der Druckbehälter weist ein wie oben beschriebenes Probenbehältersystem auf. Zum Beispiel kann der Druckbehälter eine Reaktionskammer als Druckraum zum Auslösen und/oder Fördern chemischer und/oder physikalischer Druckreaktionen aufweisen, wobei das Probenbehältersystem in der Reaktionskammer angeordnet ist. Es können ein oder mehrere Probenbehältersysteme in dem Druckbehälter, vorzugsweise in der Reaktionskammer, angeordnet sein. Die mehreren Probenbehältersysteme können dabei in einer Probenbehälteraufnahme (zum Beispiel in der Art eines Korbs) gehalten sein.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Figuren, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dargestellt sind, beispielhaft beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Schnittansicht einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Probenbehältersystems, wobei der Deckel sich in einer ersten Stellung befindet; Figur 2 eine schematische Schnittansicht der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform, wobei sich der Deckel in einer zweiten Stellung befindet; und

Figur 3 eine schematische Schnittansicht einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Druckbehälters, in dem mehrere Probenbehältersysteme, die jeweils gemäß der in den Figuren i und 2 bevorzugten Ausführungsform ausgebildet sind, vorgesehen sind.

Figuren 1 und 2 zeigen ein Probenbehältersystem 1 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform. Das Probenbehältersystem 1 weist einen Probenbehälter 2 mit einem Probenbehälterraum 3 zur Aufnahme einer Probe P auf. Optional kann in dem Probenbehälterraum 3 auch eine Flüssigkeit F (z.B. ein Lösemittel) vorgesehen sein, in der die Probe P beispielsweise gelöst ist. Der Probenbehälterraum 3 kann die Probe P und/ oder die Flüssigkeit F aufweisen, wobei das übrige Volumen des Probenbehältersaums 3 beispielsweise für ein Gas (z.B. ein dem Probenbehälterraum 3 zugeführtes Gas und/ oder ein während einer im Probenbehälterraum 3 stattfindenden Reaktion entstehendes Gas) vorgesehen sein kann.

Der Probenbehälter 2 weist einen Rand 21 auf, der eine Öffnung 22 definiert. Der Rand 21 und die Öffnung 22 können eine kreisrunde Form aufweisen. Über die Öffnung 22 kann/können die Probe P und/oder die Flüssigkeit F dem Probenbehälterraum 3 zugeführt werden. Bevorzugt ist, wenn der Probenbehälter 2 eine Seitenwand 23 aufweist, die den Probenbehälterraum 3 begrenzt und den Rand 21 aufweist. Der Probenbehälter 2 kann einen Boden 24 aufweisen, von dem sich die Seitenwand 23 erstreckt. Der Probenbehälter 2 ist vorzugsweise länglich ausgebildet und erstreckt sich damit bevorzugt axial entlang einer Längsachse. Im Querschnitt (also entlang einem Schnitt quer zur Längsachse des Probenbehälters 2) gesehen kann der Probenbehälter 2 einen (kreis-)runden Querschnitt aufweisen. Der Probenbehälter 2 ist vorzugsweise ein Reagenzglas.

Das Probenbehältersystem 1 weist ferner einen Deckel 4 auf, der eingerichtet ist, die Öffnung 22 zu verschließen. Der Deckel 4 weist einen Steckabschnitt 41 mit einer Außenfläche 42 auf. Über den Steckabschnitt 41 kann der Deckel in den Probenbehälter 2, nämlich über die Öffnung 22, gesteckt, insbesondere gestopft werden. In diesem eingesteckten Zustand steht zumindest ein Teil der Außenfläche 42 in Kontakt mit dem Probenbehälter 2, insbesondere mit einer Innenseite desselben. Der Steckabschnitt 41 bildet mit dem Probenbehälter 2 vorzugsweise eine Presspassung. Das heißt, in einem Zustand, in dem der Steckabschnitt 41 in dem Probenbehälter 2 eingesteckt ist, wird wenigstens ein Teil der Außenfläche 42 aufgrund einer elastischen Rückstellkraft des Steckabschnitts 41 gegen einen Wandabschnitt des Probenbehälters 2 gedrückt oder gepresst. Mit anderen Worten bildet die Außenfläche 42 eine mit dem Probenbehälter 2 zusammenwirkende Pressfläche des Steckabschnitts 41. Der Steckabschnitt 41 ist, wenn im Probenbehälter 2 eingesteckt, vorzugsweise zwischen Wandabschnitten, die beispielsweise die Seitenwand 23 aufweist, kraftschlüssig gehalten, insbesondere gepresst.

Über den Steckabschnitt 41 ist der Deckel 4 zudem relativ zum Probenbehälter 2 axial verfahrbar. Mit anderen Worten dient der Probenbehälter 2 als Führung zum axialen Verfahren (d.h. Verschieben) des Steckabschnitts 41 relativ zum Probenbehälter 2. Durch diese Eignung zum axialen Verfahren kann der Deckel 4 insbesondere von dem Boden 24 weg und zu dem Boden 24 hin oder, wenn vorhanden, von der Probe P weg und zu der Probe P hin bewegt werden. Die Bewegung des axialen Verfahrens des Deckels 4 erfolgt bevorzugt entlang einer Bewegungsachse, die parallel zur Längsachse des Probenbehälters 2 sein kann. Der Steckabschnitt 41 ist nicht auf eine bestimmte Form beschränkt. Bevorzugt ist, wenn der Steckabschnitt 41, wie in den Figuren 1 und 2 beispielhaft dargestellt, zumindest teilweise zylindrisch ausgebildet ist und damit im Wesentlichen einen (kreis-)runden Querschnitt aufweist. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der Steckabschnitt 41 eine konische Form aufweist.

Der Deckel 4 weist ferner einen Flansch 43 auf, der (in einer Draufsicht betrachtet, was beispielsweise einem Blick in Richtung der Achse (z.B. Symmetrieachse) des Steckabschnitts 41 entspricht) sich ausgehend von dem Steckabschnitt 41 radial nach außen erstreckt. Somit kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Flansch 43 einen größeren Durchmesser hat als der Steckabschnitt 41. Wenn der Steckabschnitt 41 in dem Probenbehälter 2 eingesteckt ist, ist der Flansch 43 vorzugsweise bündig mit dem Rand 21. Der Flansch 43 kann einen Durchmesser aufweisen, der im Wesentlichen dem Durchmesser des Probenbehälters 2 entspricht. In anderen Ausführungsformen kann der Flansch 43 sich auch über den Rand 21 hinaus erstrecken. Ferner kann der Durchmesser des Flanschs 43 größer sein als der Durchmesser des Probenbehälters 2. Der Durchmesser des Probenbehälters 2 ist als der Durchmesser definiert, der eine Außenfläche des Probenbehälters 2, die von dem Probenbehälterraum 3 abgewandt ist, und/ oder ein radial äußeres Ende des Rands 21 definiert.

Der Flansch 43 weist eine Auflageseite 44 auf, über die der Flansch 43 und damit der Deckel 4 auf dem Rand 21 aufliegen kann. Die Auflageseite 44 weist vorzugsweise eine Auflagefläche auf, die in Richtung des Rands 21 gerichtet ist und diesen, wenn der Deckel 4 in den Probenbehälter 2 eingesteckt ist, (flächig) kontaktieren kann. Durch den Flansch 43 wird ein maximaler Eintritt des Steckabschnitts 41 in den Probenbehälter 2 definiert. Der Flansch 43 verhindert insbesondere, dass Deckel 4 zu weit in den Probenbehälter 2 eintritt und/oder mit seiner Gesamtheit unterhalb des Rands 21, also zwischen Rand 21 und Boden 24 angeordnet ist.

Der Deckel 4 kann eine Unterseite 45 aufweisen, die vorzugsweise von einer Oberseite des Deckels 4, die beispielsweise den Flansch 43 aufweist, abgewandt ist.

Insbesondere kann der Steckabschnitt 41 die Unterseite 45 aufweisen. In einem Zustand, in dem der Steckabschnitt 41 in den Probenbehälter 2 eingesteckt ist, ist die Unterseite 45 so vorgesehen, dass sie den Probenbehälterraum 3 (oben) begrenzt. Somit kann vorgesehen sein, dass der Probenbehälterraum 3 oben durch die Unterseite 45, seitlich durch die Seitenwand 23 und unten durch den Boden 24 begrenzt ist.

Der Deckel 4 weist ferner eine Aussparung 46 auf, die zunächst in der Außenfläche 42 des Steckabschnitts 41 axial und anschließend in der Auflageseite 44 des Flanschs 43 radial nach außen verläuft. Das heißt, die Aussparung 46 erstreckt sich in der Außenfläche 42 des Steckabschnitts 41 in Richtung des Flanschs 43 und/oder von der Unterseite 45 weg. Die Aussparung 46 kann sich ausgehend von der Unterseite 45 weg erstrecken. Die Aussparung 46 erstreckt sich bis hin zum Flansch 43, wo sie dann in die Auflageseite 44 übergeht und in dieser anschließend radial nach außen verläuft. Die Aussparung 46 verläuft also zumindest entlang Abschnitten 461, 462, die aneinander anschließen und vorzugsweise quer (z.B. senkrecht) aufeinander stehen. Dabei weist der erste Abschnitt 461 den in der Außenfläche 42 verlaufenden Teil der Aussparung 46 und der zweite Abschnitt 462 den in der Auflageseite 44 verlaufenden Teil der Aussparung 46 auf. Bevorzugt ist, wenn ein Teil der Aussparung 46 (also beispielsweise der Abschnitt 461) in dem Zustand, in dem der Deckel 4 in den Probenbehälter 2 eingesteckt ist, parallel zu der Längsachse des Probenbehälters 2 verläuft. Der in der Auflageseite 44 verlaufende Teil der Aussparung 46 (also der Abschnitt 462) verläuft vorzugsweise quer, besonders bevorzugt senkrecht zu der Längsachse des Probenbehälters 2.

Über die Aussparung 46 kann, wenn der Steckabschnitt 41 in den Probenbehälter 2 eingesteckt ist und der Flansch 43 mit seiner Auflageseite 44 auf dem Rand 21 aufliegt, der Probenbehälterraum 3 mit der Umgebung U des Probenbehältersystems 1 fluidisch verbunden werden. Die Umgebung U weist beispielsweise eine Reaktionskammer und/oder ein in der Reaktionskammer befindliches Gas (das nicht im Probenbehälterraum 3 vorgesehen ist) auf. Auch kann die Umgebung U Umgebungsluft aufweisen. In der Umgebung U kann insbesondere ein Druck vorliegen, der sich von dem Druck, der in dem Probenbehälterraum 3 vorliegt, unterscheidet. Die Aussparung 46 kann eine Öffnung 47 aufweisen, über die ein Gas in die Aussparung 46 und damit in den Probenbehälterraum 3 hineinströmen kann. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass ein Gas aus dem Probenbehälterraum 3 in die Aussparung 46 strömen und anschließend über die Öffnung 47 an die Umgebung U abgegeben wird. Zum Beispiel kann sich die Aussparung 46 in der Auflageseite 44 bis an das radial äußere Ende des Flanschs 43 erstrecken, wo sie dann die Öffnung 47 bildet. Dies ist jedoch nicht zwingend, denn beispielsweise kann der in der Auflageseite 44 verlaufende Teil der Aussparung 46 auch über den Rand 21 hinaus, aber dann nicht bis zum äußeren radialen Ende des Flanschs 43 hinaus, um einen Einlass aus der Umgebung U in die Aussparung 46 und/oder einen Auslass aus der Aussparung 46 in die Umgebung U zu bewirken.

Die Aussparung 46 kann wenigstens teilweise in Form eines Schlitzes (oder einer Rille oder einer Nut oder dergleichen) ausgebildet sein. Wenigstens der in der Außenfläche 42 und/ oder in der Auflageseite 44 verlaufende Teil der Aussparung 46 kann in Form eines Schlitzes vorgesehen sein. Die Aussparung 46 kann erhalten werden, indem Material an der Außenfläche 42 und/oder der Auflageseite 44 abgetragen wird. Somit kann die Aussparung 46 beispielsweise auch nachträglich in einem Deckel vorgesehen werden, der die Aussparung 46 noch nicht aufweist.

Das Probenbehältersystem 1 und/oder der Deckel 4 kann/können weitere Elemente aufweisen, insbesondere Elemente, die mit der durch die Aussparung 46 bereitgestellten Fluidverbindung wechselwirken können. Zum Beispiel kann das Probenbehältersystem 1 (beispielsweise oberhalb des Deckels 4) eine Abdeckscheibe (nicht gezeigt) aufweisen, die ausgebildet ist, einen Kondensateintritt, insbesondere in Form von durch Schwerkraft herabfallenden Tropfen, in die Aussparung 46 zu verhindern. Die Abdeckscheibe kann hierfür so vorgesehen sein, dass sie sich weiter radial nach außen erstreckt als der in der Auflageseite 44 verlaufende Abschnitt der Aussparung 46. In einer Seitenansicht gesehen erstreckt sich die Abdeckscheibe vorzugsweise derart, dass zwischen dieser und dem Rand 21 wenigstens die Öffnung 47 vorgesehen ist. Vorzugsweise ist ein äußeres Ende der Abdeckscheibe weiter radial außen vorgesehen als die Auslassöffnung 47. Der Deckel 4 ist nicht auf ein bestimmtes Material beschränkt. Der Deckel 4 kann aus nur einem Material oder aus unterschiedlichen Materialen hergestellt sein. Vorzugsweise ist der Deckel 4 zumindest teilweise aus einem Kunststoff hergestellt. Der Kunststoff kann aufweisen: PTFE, Quarz und/oder Glas. Zum Beispiel kann vorgesehen sein, dass wenigstens oder nur der Steckabschnitt 41 aus einem Kunststoff hergestellt ist, beispielsweise einem Kunststoff, der dem Steckabschnitt 41 eine definierte Elastizität verleiht, die vorzugsweise größer ist als die Elastizität des Flanschs 43. Eine definierte Elastizität des Steckabschnitts 41 ist insbesondere von Vorteil, um den Deckel 4 in dem Probenbehälter 2 zu stecken, insbesondere zu stopfen oder zu pressen. In anderen Ausführungsformen kann der Deckel 4 auch zumindest teilweise (oder komplett) aus anderen Materialien wie beispielsweise Kork hergestellt sein.

Das Probenbehältersystem 1 kann ferner ein Anschlagelement 5 aufweisen, das angeordnet ist, einen Hub des in den Probenbehälter 2 eingesteckten Deckels 4 zu begrenzen. Das Anschlagelement 5 ist dabei vorzugsweise mit einem definierten Abstand zu dem Deckel 4, wenn dieser mit seiner Auflageseite 44 auf dem Rand 21 aufliegt, vorgesehen. Der Abstand wird vorzugsweise zwischen dem Anschlagelement 5 und einer Oberseite des Deckels 4, die beispielsweise den Flansch 43 aufweist, gemessen. Über das Anschlagelement 5 kann insbesondere ein Herausfallen des Deckels 4 aus dem Probenbehälter 2 oder ein Verklemmen des Deckels 4 (zum Beispiel mit dem Probenbehälter 2 und/oder anderen Teilen, beispielsweise eines Druckbehälters) verhindert werden. Mit anderen Worten ist der Deckel 4 in einem Zustand, in dem er an das Anschlagelement 5 anschlägt, mit seinem Steckabschnitt 41 weiterhin in dem Probenbehälter 2 eingesteckt.

Wie die Figuren 1 und 2 erkennen lassen, ist der Deckel 4 durch Hub relativ zu dem Probenbehälter 2 zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung axial (nämlich entlang der Längsachse des Probenbehälters 2) verfahrbar. Die Figur 1 zeigt beispielhaft die erste Stellung. In der ersten Stellung ist (bei seitlichem Blick auf den Probenbehälter 2 oder die Seitenwand 23) zumindest ein Teil 48 der Aussparung 46 (den vorzugsweise der erste Abschnitt 461 aufweist) durch den Probenbehälter 2, insbesondere durch die Seitenwand 23, abgedeckt. Dadurch kann ein Gas die Aussparung 46 im Wesentlichen nur über die Öffnung 47 verlassen. Mit anderen Worten begrenzen die Aussparung 46 und der Teil des Probenbehälters 2, der die Aussparung 26 abdeckt, eine Fluidleitung. Über die Öffnung 47 kann dann ein Gas in die so gebildete Fluidleitung (in Richtung des Probenbehälterraums 3) eintreten und/oder aus dieser (in Richtung der Umgebung U) austreten. In der ersten Stellung liegt die Auflageseite 44 vorzugsweise auf dem Rand 21 auf, sodass vorzugsweise zwischen diesen mit Ausnahme der in der Auflageseite 44 verlaufenden Aussparung 46 (samt optionaler Öffnung 47) kein Spalt besteht. Die erste Stellung stellt vorzugsweise einen (drucklosen) Zustand dar, in dem zwischen Probenbehälterraum 3 und Umgebung U kein Druckgefälle besteht.

Figur 2 zeigt beispielhaft die zweite Stellung des Deckels 4. In dieser Stellung ist der Teil 48 der Aussparung 46, der in der ersten Stellung durch den Probenbehälter 2 abgedeckt war, aus der Öffnung 22 heraus bewegt, um über dem Rand 21 hinauszuragen. Dadurch ist der Teil 48 freigelegt. Der nun freigelegte Teil 48 vergrößert somit einen Auslass der Aussparung 46, wodurch ein erhöhter Gasstrom aus der Aussparung 46 in die Umgebung U strömen kann. In einer bevorzugten Ausführungsform, wie sie in den Figuren 1 und 2 beispielhaft dargestellt ist, wird der Auslass der Aussparung 46 dann wenigstens durch die Öffnung 47 und den freigelegten Teil 48 der Aussparung 46 gebildet. In der zweiten Stellung ist die Auflageseite 44 vorzugsweise von dem Rand 21 beabstandet, wodurch ein Spalt zwischen der Auflageseite 44 und dem Rand 21 gebildet ist, über den ein Fluid aus der Aussparung 46 in die Umgebung U strömen kann. In der zweiten Stellung ist vorzugsweise weiterhin ein Teil der Aussparung 46 durch den Probenbehälter 2 oder die Seitenwand 23 abgedeckt.

Die Eignung des Deckels 4 zum Verfahren aus der in Figur 1 gezeigten ersten Stellung in die in der Figur 2 gezeigten zweiten Stellung ist insbesondere zur Regelung eines Drucks (Überdrucks) im Probenbehälterraum 3 von Vorteil. Läuft beispielsweise in dem Probenbehälterraum 3 eine Reaktion ab, durch die eine Entwicklung und/ oder Expansion eines Fluids (Gases, Flüssigkeit etc.) in dem Probenbehälterraum 3 erfolgt, wird der Deckel 4 von der ersten Stellung in die zweite Stellung axial verfahren, wodurch insbesondere ein ungewünschter oder zumindest unerwünscht schneller Druckanstieg im Probenbehälterraum 3 verhindert wird. Es besteht somit nicht die Gefahr, dass ein Überdruck in dem Probenbehälterraum 3 den Probenbehälter 2 zum Platzen bringt oder andere Teile des Probenbehältersystems 2 wie beispielsweise den Deckel 4 beschädigt. Gleichzeitig wird durch die axiale Bewegung (also das Anheben) des Deckels 4 in die zweite Stellung der Auslass (zum Beispiel in Form eines Schlitzes) der durch die Aussparung 46 bereitgestellten Fluidverbindung vergrößert und damit automatisch an die Fluidentwicklung in dem Probenbehälterraum 3 angepasst. Insbesondere die Gase, die sich während der Reaktion in dem Probenbehälterraum 3 entwickeln, können somit schnell aus dem Probenbehälterraum 3 in die Umgebung U entweichen. In Figur 3 ist eine bevorzugte Anwendung des Probenbehältersystems 1 gezeigt, nämlich in einem Druckbehälter 100, der z.B. ein Druckreaktor ist. Der Druckbehälter 100 weist also das Probenbehältersystem 1 auf. Der Druckbehälter 100 ist eingerichtet, ein oder mehrere Probenbehältersysteme 1 aufzunehmen und zum Auslösen und/oder Fördern chemischer und/oder physikalischer Druckreaktionen an einer bzw. mehreren Proben P (direkt und/oder indirekt) zu beheizen, beispielsweise mittels Mikrowellen.

Der Druckbehälter 100 kann ein (Hochdruck- )Autoklav sein. Der Druckbehälter 100 besteht vorzugsweise aus einem hochdruckfesten Werkstoff wie beispielsweise Metall, vorzugsweise Stahl, besonders vorzugsweise einer korrosionsbeständigen Edelstahl- Legierung. Der Druckbehälter 100 ist dabei vorzugsweise derart ausgebildet, dass er bei Drücken bis zu wenigstens 200 Bar, vorzugsweise bis zu wenigstens 500 Bar, sowie bei Temperaturen von bis zu und auch über 3OO°C einsetzbar ist.

Der Druckbehälter 100 kann eine Reaktionskammer bzw. einen Druckraum 122 zum Auslösen und/oder Fördern der chemischen und/oder physikalischen Druckreaktionen an den Proben P aufweisen. Die Reaktionskammer 122 ist vorzugsweise ein sogenannter Fluid- bzw. Gasraum. Der Druckbehälter 100 kann die Reaktionskammer 122 allseitig umgeben. Die einen oder mehreren Probenbehältersysteme 1 sind zur Probenbehandlung in der Reaktionskammer 122 angeordnet und aus dieser vorzugsweise durch eine Öffnung entnehmbar.

Der Druckbehälter 100 kann ein (topfförmiges) Unterteil 120 und einen Deckel 124 (auch „Deckelteil“ genannt) aufweisen, die miteinander verschließbar sind und im miteinander verschlossenen Zustand die Reaktionskammer 122 allseitig umgeben. Dabei verschließt der Deckel 124 die in dem Druckbehälter 100, also dem Unterteil 120 des Druckbehälters 100, vorgesehene Öffnung zum Einbringen und Entnehmen der Probe P. Mittels des Deckels 124 kann der Druckbehälter 100 und/oder die Reaktionskammer 122 folglich geöffnet und geschlossen werden. Der Druckbehälter 100 kann ein Befestigungselement 128 wie beispielsweise eine Klammer aufweisen, welches den Deckel 124 an dem Unterteil 120 im miteinanderverschlossenen Zustand befestigt, insbesondere derart, dass diese sich während einer in der Reaktionskammer 122 ablaufenden Druckreaktion nicht voneinander lösen.

Die Reaktionskammer 122 kann ausgebildet sein, eine Flüssigkeit bzw. Grundlast aufzunehmen. Die Flüssigkeit ist vorzugsweise Wasser, kann aber auch jegliche andere stark mikrowellenabsorbierende Flüssigkeit sein oder aufweisen. Die Flüssigkeit ist dabei insbesondere vorgesehen, um die in dem wenigstens einen Probenbehältersystem i befindliche Probe P zu beheizen bzw. zu erwärmen. Dies kann beispielsweise erfolgen, indem die Probe P von der Flüssigkeit wenigstens teilweise umgeben ist und ein Mikrowellengenerator die Flüssigkeit durch Mikrowellenabsorption erwärmt.

Der Druckbehälter 100 kann ferner eine Probenhalterung 108 aufweisen, mit welcher ein oder mehrere Probenbehältersysteme 1 in der Reaktionskammer 122 gehalten werden können. Die Probenhalterung 108 ist vorzugsweise als Korb zur Aufnahme mehrerer Probenbehältersysteme 1 ausgebildet. Die Probenhalterung 108 ist insbesondere dazu ausgebildet, um über eine stabförmige Handhabungsstruktur (Probenhalter) 106, beispielsweise aufweisend einen Griff und/oder Flanschbereich zur vorzugsweise hängenden Befestigung in der Reaktionskammer 122, das wenigstens eine Probebenbehältersystem 1 in die Reaktionskammer 122 zu geben und aus dieser wieder zu entnehmen. Die Probenhalterung 108 kann an dem Deckel 124 und/oder den im Folgenden beschriebenen weiteren Deckel 142 hängen.

Der Druckbehälter 100 kann einen weiteren Deckel (einen sogenannten „Liner“) 142 aufweisen, der vorzugsweise aus Kunststoff wie beispielsweise PTFE hergestellt ist. Der weitere Deckel 142 dient vorzugsweise als Teil einer Auskleidung, um zumindest einen Teil des Deckels 124, beispielweise dessen Rückseite, zumindest teilweise abzudecken. Der weitere Deckel 142 begrenzt die Reaktionskammer 122, vorzugsweise derart, dass ein in der Reaktionskammer 122 befindliches Fluid mit dem weiteren Deckel 142 in Kontakt steht und dadurch vorzugsweise nicht mit dem Deckel 124 in Kontakt steht. Dadurch wird verhindert, dass der Deckel 124 in unerwünschter Weise von einem in der Reaktionskammer 122 befindlichen Fluid angegriffen wird.

Insbesondere zum Schutz der Innenwand des Unterteils 120 kann in diesem ein Mantel 121, vorzugsweise hergestellt aus Kunststoff wie beispielsweise PTFE, vorgesehen sein, der die Reaktionskammer 122 zumindest teilweise begrenzt. Der Mantel 121 bildet also vorzugsweise eine Innenauskleidung, insbesondere in der Form eines Behälters. Der Mantel 121 ist vorzugsweise so vorgesehen, dass dieser zusammen mit dem weiteren Deckel 142 die Reaktionskammer 122 allseitig umgibt. Bevorzugt ist, wenn zumindest ein Teil des weiteren Deckels 142 (beispielsweise ein Flanschbereich) zwischen Mantel 121 und Deckel 124 vorgesehen und/oder geklemmt ist. Der Druckbehälter too kann eine Fluidleitung 114 aufweisen, über die ein Ladegas in die Reaktionskammer 122 eintreten kann, um in dieser einen Druck zu erhöhen (Druckaufladung). Die Fluidleitung 114 erstreckt sich vorzugsweise durch den Deckel 124 und/oder durch den weiteren Deckel 142.

Die Figur 3 lässt erkennen, dass die in Bezug auf die Figuren 1 und 2 beschriebene Funktion des Probenbehältersystems 1 zur Regulierung eines Drucks in dem Probenbehälterraum 3 in dem Druckbehälter 100 zur Anwendung kommen kann. Dabei ist es insbesondere nicht erforderlich, dass der Druckbehälter 100 Mittel aufweist, die einen Druck im Probenbehälterraum 3 regulieren. Vielmehr kann die Regulierung des in dem Probenbehälterraums 3 herrschenden Drucks einfach ausschließlich über die Ausgestaltung des Deckels 4 erfolgen. Dadurch ist die Druckregulierung vereinfacht, ohne den Druckbehälter 100 anzupassen.

Insbesondere kann über die fluidische Verbindung, die zumindest durch die Aussparung 46 des Probenbehältersystems 1 bereitgestellt ist, ein aus der Fluidleitung 114 strömendes Gas in den Probenbehälterraum 3 strömen. Ferner kann über die fluidische Verbindung des Probenbehältersystems 1 ein Gas (zum Beispiel ein Reaktionsgas, das während einer im Probenbehälterraum 3 ablaufenden Reaktion entsteht) in die Reaktionskammer 122 entweichen und von dort anschließend aus dem Druckbehälter 100 abgeführt werden, zum Beispiel über eine Abführleitung (nicht dargestellt), die der Druckbehälter 100 aufweist.

Wenn das Probenbehältersystem 1 in dem Druckbehälter 100 vorgesehen ist, kann das Anschlagelement 5 durch ein Teil des Druckbehälters 100 gebildet sein. Zum Beispiel kann der Deckel 124 oder der weitere Deckel 142 das Anschlagelement 5 aufweisen oder bilden. Zum Beispiel kann das Anschlagelement 5 integral mit dem Deckel 124 oder dem weiteren Deckel 142 ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Probenhalterung 108 und/ oder die Handhabungsstruktur 106 das Anschlagelement 5 aufweist. Zum Beispiel kann das Anschlagelement 5 lösbar an oder integral mit der Handhabungsstruktur 106 vorgesehen sein.

Die Erfindung ist nicht auf die zuvor beschriebenen Merkmale beschränkt, insbesondere lassen sich die zuvor beschriebenen Merkmale in beliebiger Weise miteinander kombinieren.