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金正 倫計; 神谷 潤一郎; 阿部 和彦*; 中村 止*
Proceedings of 10th International Particle Accelerator Conference (IPAC '19) (Internet), p.4161 - 4163, 2019/06
J-PARCの3GeVシンクロトロン(RCS)に使用されるアルミナセラミック真空チャンバーは、アルミナダクト,チタン(Ti)フランジ、およびTiスリーブで構成されている。アルミナダクトとTiスリーブをろう付けする前に、Tiスリーブを硝弗酸で処理した。この研究の目的は、チタン材料に対するこの処理の効果を明確にすることである。SEM観察により、硝弗酸処理後のチタン材の粗さが大きくなることが明らかとなった。また、チタン材表面の酸化皮膜の厚さは、処理前は12.7nm、処理後は6.0nmであった。これらの結果から、硝弗酸処理により、チタン表面の酸化膜が除去され、さらに表面粗さを大きくする効果があることが明らかとなった。さらに、アルミナセラミックと純チタンの間のろう付けには硝弗酸処理以外に、真空加熱炉の真空条件、及び昇温条件が重要であることが明らかとなった。この成果により、真空漏洩の低減、及び真空チャンバー製作時の歩留まりの大きな向上が見込まれ、加速器の安定運転に貢献するものである。
金正 倫計; 神谷 潤一郎; 阿部 和彦*; 中村 止*
no journal, ,
J-PARC 3GeVシンクロトロン(RCS)で使用しているセラミックス製真空チャンバーは、アルミナセラミックス本体、その両端の純チタン製フランジ、及びその間の純チタン製の薄肉(約1mm程度)スリーブで構成されている。製作工程でアルミナセラミックスとチタンスリーブをろう付けする際に、チタンスリーブの前処理として、硝弗酸処理を行った。本件は、この硝弗酸処理がチタン材料にどのような影響を与えているかを明らかにし、予備品製作での処理方法の簡素化を目的とする。試料を分析した結果、硝弗酸処理により表面の荒れが大きくなることがSEMにより観察された。また、酸化層の深さ方向の分布をAESにより測定した結果、処理前では12.7nmであったものが、処理後6.0nmとなり、硝弗酸処理により純チタン材表面の酸化膜が低減されることが確認できた。今後は、処理方法の簡素化を検討する。