チタン合金による真空チャンバー技術

超高真空に最適 軽量かつ頑丈 チタン合金による真空チャンバー技術 10-8Pa の真空が、わずか 10 時間で ベーキングも 150℃で OK 日本真空協会 2007 年 真空技術賞受賞 チタン合金を真空チャンバーや真空部品の材料に用いることによ 米国真空展 2006 年 出展社賞受賞 り、非常にガス放出の小さい真空システムを可能にする技術を開 発いたしました。これにより素早く、簡単に超高真空・極高真空を 得ることが可能になりました。 この技術は大学、企業の複数のグループが共同して長年の研究 開発を行った成果であり、チタン合金素材、表面処理、溶接およ びロー付け技術によりチタンの優れた特性を生かし、従来の常識 を破る真空の応用の道を拓くものです。 チタンおよびチタン合金製真空チャンバー、真空部品の利点 チタンはもともと真空への応用に適した素材です。軽量、完全非 磁性、低熱膨張率、低熱容量、など多くの利点を有しています。 我々の技術は、この本来優れたチタン材に、さらに真空応用にと って重要な特性を付け加えました。 Ti 製ゲートバルブ 1. 表面処理技術の開発により、ガス放出をステンレスに比べ２桁 ないし３桁減少させることができました。これにより、非常に高 速に超高真空への排気が可能です。 2. 特殊チタン合金の開発によりステンレス以上の強度、硬度が 得られ、超高真空に不可欠な CF フランジが可能となりました。 3. 製造技術の開発により、信頼性の高いチタンの溶接やロー付 けが可能となりました。これにより、様々な複雑形状の真空チ ャンバーや真空部品の製造が可能となりました。 Ti製トランスファーロッド チタン合金製 真空チャンバー/真空部品の特長  超低ガス放出 専用の表面処理によりステンレスの 1/100～1/1000 のガス放出 速度が得られます。 1 年間封じ切っても 10-5Pa 台を保ちます。 Ti 製電流導入端子 VISTA 株式会社 www.vista-vac.com Vacuum Instruments for Science and Technology Applications

チタン合金製 真空チャンバー/真空部品の特長 (続き)  完全非磁性 完全に非磁性なので強磁場中の応用が可能 容器には純チタン（JIS2 種）、フランジには本用途のた めの特殊合金（低チタン合金と呼称）を使用していま す。低チタン合金は微量の鉄を含んでいますが、右表 に示すように、いわゆる 64 チタン合金（JIS60 種、 ASTM Grade5）の鉄成分と同等程度と極微量です。  高速 UHV 排気が可能 超高真空への排気が簡単に素早く行えます。右図は約10Lのチャンバ ーを 300L/s のターボ分子ポンプで排気した時のデータです。10-8Pa の 超高真空へ、わずか 10 時間で到達します。ベーキングも 150℃、6 時 間で十分です。  熱容量が小さい 同一の体積で比較すると熱容量がステンレスの約半分と小さいので、 ベーキング開始より短時間で温度が上がり、また冷却も早いのでベー キングの時間短縮、効率化が可能です。  軽量かつ頑丈 Titanium Alloy Stainless Steel 新開発のチタン合金は比重がステンレスの 50%、強度は SUS304 の 1.7 倍なので軽く薄いコンフラットフランジが可能 です。SUS 製に比べて軽量で取り扱いが容易なチタン製のゲ ートバルブ、また、強度を生かしたたわみの少ないチタン製ト ランスファーロッドなども用意しています。  コンフラットフランジで信頼性のあるシールが可能 硬度も SUS304 以上なのでコンフラットフランジの エッジ強度に問題がありません。市販の銅ガスケッ ト、ステンレスボルトが使用でき、繰り返しのフラン ジ脱着でもエッジのダレは小さく信頼性の高いメタ ルシールが可能です。ステンレスとチタンのコンフ ラットフランジの組合わせも可能です。  熱膨張係数が小さい ステンレスの 1/2, アルミの 1/3。温度変化による 狂いを嫌う精密な機械部品への応用に適してい ます。 VISTA 株式会社 www.vista-vac.com Vacuum Instruments for Science and Technology Applications