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Development of a titanium vacuum chamber with UHV getter function

超高真空ゲッターポンプ機能を有するチタン製真空容器の開発

神谷 潤一郎   ; 高野 一弘; 和田 薫; 油座 大夢*

Kamiya, Junichiro; Takano, Kazuhiro; Wada, Kaoru; Yuza, Hiromu*

チタンは気体分子を吸着するゲッター材であるが、通常は表面が酸化膜に覆われておりゲッター機能を持っていない。我々はチタン製真空容器の表面酸化膜を除去することで、容器自身を超高真空対応のゲッターポンプとして活用できることに着目し開発を行っている。この技術の加速器への適用によりビームラインを連続的な真空ポンプとすることができ、一様に超高真空を得ることができる。また電子顕微鏡などの真空容器に適用することで、輸送時のポンプ駆動用バッテリーが必要なくなるという産業的イノベーションへ繋がる技術である。実験ではスパッタリングによってチタン製真空容器の表面酸化膜を除去することで、大きな排気速度を得ることを実証した。また温度を上げて表面酸化物を内部に拡散させる手法によっても、チタン製真空容器が部分的にゲッター化することを実証した。本発表では、これらのチタン製真空容器をゲッターポンプとして機能させる手法と実測結果について報告を行う。

Titanium is one of the getter materials. In high-power beam accelerators, titanium has been used as the beam pipe chamber material due to its low radioactivation characteristics. The ordinal titanium surface has no getter function because it is covered with titanium-oxide film. The new technique, which removes the titanium-oxide surface by the sputtering and makes the titanium vacuum chamber itself the vacuum pump like NEG coated chamber, has been developed. After sputtering the inner surface of the titanium chamber, we obtained clear evidence that shows the chamber acts as a vacuum pump. We have also tried to make a titanium chamber with a getter function only by baking. Dependence of the getter characteristics on the baking temperature has been obtained.

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