無酸素 Pd/Ti を利用した非蒸発型ゲッターコーティング，
非蒸発型ゲッターポンプの開発と放射光施設への応用の展望
菊地貴司
間瀬一彦
要

旨

高エネルギー加速器研究機構

物質構造科学研究所〒3050801 茨城県つくば市大穂 11

高エネルギー加速器研究機構

物質構造科学研究所〒3050801 茨城県つくば市大穂 11

次世代放射光施設では，高品質の放射光を低コストで安定してユーザーに供給するために，ビームタイム期間

中の振動と騒音の発生防止と，建設，運転，メンテナンスのコストとマンパワーの削減が求められる。我々はこうした要求に応えられる新しい真空技術として，無酸素 Pd/Ti を利用した非蒸発型ゲッターコーティングと非蒸発型ゲッターポ
ンプを開発した。無酸素 Pd/Ti をコートした真空容器は，133～176°
Cで 3～12時間ベーキングしたあと室温に戻すと H2と CO を排気する，大気導入とベーキングを繰り返しても H2 と CO に対する排気速度が低下しない，CH4 などの脱ガスを低減できるといった特長を持つ。また，無酸素 Pd / Ti を利用した非蒸発型ゲッターポンプを放射光源，ビームライ
ン，エンドステーションに採用すれば，従来のイオンポンプ，ZrVFe を利用した NEG ポンプの台数を減らせるので，建設コストを大幅に削減できる。また，短時間ベーキングで炭化水素の少ない超高真空を実現できるので，光学素子の炭素汚染を低減でき，メンテナンスに要するコストとマンパワーを削減できる。

1. はじめに
1.1

次世代放射光施設の真空技術

次世代放射光施設では，高輝度放射光を低コストで安定してユーザーに供給するために，ビームタイム中の振動と騒音の発生防止と建設運転メンテナンスのコストマ

Fig. 1

ンパワーの大幅削減が求められる。我々はこうした要求にOperating pressure range of various vacuum pumps commonly used in synchrotron radiation facilities.

応えられる新しい真空技術として，無酸素 Pd/Ti を利用した非蒸発型ゲッター（nonevaporable getter; NEG）コー
ティングと NEG ポンプを開発した。本稿では無酸素 Pd/

ン プ （ SIP ）， NEG ポ ン プ が 使 用 さ れ る 。 こ の た め ，Ti を利用した NEG コーティングと NEG ポンプの詳細とTMP， DP（あるいは RP ）を超高真空仕様ゲートバルブ

放射光施設への応用の展望を解説する。

で切り離して TMP ， DP （あるいは RP ）を停止すればSIP ， NEG ポンプのみを使用して，無振動，無騒音，省

1.2

放射光施設における真空ポンプ

電力で超高真空を維持できる。

真空装置を真空に排気する機器を真空ポンプと呼ぶ。放射光施設で良く使われる真空ポンプの動作圧力範囲を Fig.
1 に示す。大気圧（ 1 × 105 Pa ）から 0.4 Pa 程度までの真1.3

非蒸発型ゲッター（NEG）

NEG は，真空中で加熱すると蒸発せずに反応性が高い

空に排気する場合はドライポンプ（ DP）あるいは油回転

表面が生成し（この工程を活性化と呼ぶ）， H2 ， CO など

ポンプ（ RP）などの容積輸送型の真空ポンプが使用されの残留ガスを排気する性質を持つ金属材料である1,2) 。

る。 1 × 10－6 Pa 程度の超高真空まで排気する場合は DP

NEG を超高真空中で加熱して室温に戻すと，

あるいは RP とターボ分子ポンプ（ TMP ）を組み合わせて使用する。さらに， 1 × 10－8 Pa 程度の超高真空まで排2M＋H2 → 2MH（固溶）( 1)

気する場合は真空装置を 100 ～ 150 °C で 1 日程度ベーキン

3M＋H2O → 2MH（固溶)＋MO（表面吸着）( 2)グする。ベーキング後も真空装置の内壁から水（ H2O ），2M＋O2 → 2MO（表面吸着）( 3)

水素（H2），一酸化炭素（CO），二酸化炭素（CO2），メタ

2M＋N2 → 2MN（表面吸着）( 4)

ン（CH4）などの気体が常時放出されるので，1×10－8 Pa

2M＋CO → MC（表面吸着)＋MO（表面吸着）( 5)程度の超高真空を維持するためには，スパッターイオンポ

3M＋CO2 → MC（表面吸着)＋2MO（表面吸着） (6)250 ● 放射光 Sept. 2019 Vol.32 No.5
(C) 2019 The Japanese Society for Synchrotron Radiation Research

実験技術 ■ 無酸素 Pd/Ti を利用した非蒸発型ゲッターコーティング，非蒸発型ゲッターポンプの開発と放射光施設への応用の展望

な ど の 化 学 反 応 に よ り ， H2 ， H2O ， 酸 素（ O2 ）， 窒 素合金（St 172 )6)が広く使われている。 NEG ポンプはオイ（N2）， CO， CO2，などの残留ガスを排気する。ここで M

ルフリー，活性な気体に対して大きな排気速度を持つ，無は NEG 中の活性な金属原子を表す。ただし，ヘリウム振動，無騒音，軽量，活性化時以外では電力を使わない，（He），ネオン（Ne），アルゴン（Ar），クリプトン（Kr），

といった利点を持つため，放射光施設における超高真空維，CH4 などの不活性な気体は排気できない。
キセノン
（Xe）

持用の真空ポンプとして広く使われている。例えば，SPring 8 の蓄積リングでは百台以上の塊状 NEG ポンプが使

1.4

非蒸発型ゲッター（NEG）コーティング

用されており7），PF の高輝度真空紫外軟 X 線ビームライ

NEG コーティングは，真空容器の内面に NEG を成膜

ン BL13 では11個の NEG ポンプが用いられている8)。しし，真空容器のベーキングによって NEG を活性化して，かしながら，活性化温度が350°
C以上と高い，大気導入と真空容器内面からの脱ガスを抑制するとともに，H2，CO

活性化を数十回繰り返すと排気性能が低下する， SAESなどの残留ガスを排気する技術である35) 。ベーキング

getters 社が市場をほぼ独占しているため高価で納期がかは，通常 200 °C 以下で行われるので，活性化温度が 200 °Cかる，などの課題がある。

以下の NEG が必要である。欧州原子核研究機構（CERN）の C. Benvenuti らは，超高真空下での180°
C以上の加熱で2. 無酸素 Pd/Ti コーティング

活性化する TiZrV （チタンジルコニウムバナジウム）合
金をマグネトロンスパッタリング法で真空容器の内面に

最近我々は活性化温度が 133 ～ 176 °C と低く，大気導入

コーティングする技術を開発した3,4) 。 TiZrV の活性化とと活 性化 を繰 り返し ても 排気速 度が低 下し ない新 しい

真空排気のメカニズムを Fig. 2(a)に示す。TiZrV を超高真NEG コーティングである無酸素パラジウム/チタン（Pd/

空中において180°
Cで24時間加熱すると，TiZrV 中に溶存

Ti）コーティングを開発した9)。無酸素 Pd/Ti コーティン

していた水素が脱離するとともに，表面酸素が TiZrV のグは，真空容器の内面あるいは真空部品表面に超高真空下

固体中に拡散して活性な表面が生成する。室温に戻すとこ

での Ti 昇華により無酸素 Ti を成膜したのち，超高真空の活性な表面が H2，H2O，O2，N2，CO，CO2 などの残留下での Pd 昇華により Pd で覆う方法である。無酸素 Pd /ガスを排気する。 TiZrV コーティングは CERN で素晴ら

Ti が残留 H2 と CO を排気するメカニズムを Fig. 2(b)に示

しい成功を収め，現在では世界中の加速器施設で使われてす。無酸素 Pd / Ti を 150 °C で 12 時間加熱すると Ti 膜中にいる。ただし，活性化温度が180°
C以上と高い，大気導入

吸蔵されていた水素原子（ H ）は Pd 層を通って Pd 表面と活性化を繰り返すと TiZrV の酸化が進むため排気性能に拡散し， H2 として脱離する。また，表面に化学吸着しが低下する（ Fig. 2 ( a )参照），マグネトロンスパッタ法でていた CO も脱離する。室温に戻すと，超高真空中の残存

コーティングするため熟練技術者と大規模な設備が必要でH2 は Pd 表面で解離吸着して H となり， Pd 表面から Pd

ある，などの課題が残されている。

層を拡散して Ti 層に吸蔵される。また，残存 CO は Pd
表面に分子状で化学吸着される。無酸素 Ti を Pd が覆っ

1.5

非蒸発型ゲッター（NEG）ポンプているため Ti は酸化されない。このため大気導入とベー

NEG を 利 用 し た 真 空 ポ ン プ を NEG ポ ン プ と 呼 ぶ 。

キングを繰り返しても原理的に H2 と CO に対する排気速

NEG ポンプ用の NEG としては活性化温度が 350 ～ 500 °C度は低下しない。ただし，N2，CO2，H2O，CH4，希ガスの Zr （ 70 ） V （ 24.6 ） Fe （ 5.4 ）合金（ SAES get-などの残留ガスは排気しない。

ters の商標は St 707)1,2)あるいは Zr と St 707 を焼結した

NEG を Pd で覆うことにより，大気導入と活性化を繰

り返しても H2 に対する排気速度が低下しない NEG を製作するというアイデア自体は CERN のグループも 2004年に提案している10)。しかしながら実際に NEG として機能した Pd/NEG の報告例はない。我々は Pd/NEG の界面に存在する酸化物が H の NEG への吸蔵を妨げていると考え，Pd/Ti 中の酸素濃度を0.05以下にする製法を確立することによって 133 °C という低い活性化温度を実現し，「無酸素 Pd/Ti コーティング」と名づけた9)。
無酸素 Pd / Ti コートした真空容器を RP と TMP で排気しながら 150 °C ， 3 時間ベーキングした場合の分圧曲線
を Fig. 3 に示す11) 。超高真空（ ultrahigh vacuum, UHV ）Fig. 2(Color online) Schematic of the activation and pumping
mechanisms of (a) TiZrV and (b) oxygen-free Pd/Ti thinˆlm.

中でのベーキング中は H2，H2O，CO，CO2 の分圧が高い
ことから（Fig. 3(a) 参照），

放射光 Sept. 2019 Vol.32 No.5 ● 251Fig. 3

(Color online) Partial-pressure measurements in the oxygen-free Pd/Ti coated chamber during (a) ultrahighvacuum (UHV) or (b) O2 baking. (c) Enlarged partial pressure curves before and after the UHV or O2 baking
oŠ. The dominant gas species are indicated in parentheses. Five minutes after starting RP, the TMP was started,and the quadrupole mass spectrometer was started about 13 minutes later. The time when pressure measurementscommenced is taken as the origin of the time axis. The dominant gas species are indicated in parentheses.
Reproduced from Ref. 11, with the permission of AIP Publishing.

Cad＋H2O → H2＋CO(7)

Cad＋2H2O → 2H2＋CO2(8)といった Pd 触媒反応により表面炭素が除去されていると考えられる。一方 1× 10－4 Pa の酸素導入中でのベーキン
グ中は O2， CO ， CO2 の分圧が高いことから（ Fig. 3( b)参Fig. 4照），
2Cad＋O2 → 2CO(9)

Cad＋O2 → CO2(10)(Color online) Vacuum vessel for the NEG pump.
Reproduced from Ref. 12, with the permission of AIP Publishing. DN 160 CF corresponds to ICF203.

ことで活性化することができる。活性化は本体に巻かれたといった Pd 触媒反応により表面炭素が除去されているとマイクロシースヒータを使うため電流導入も専用電源も不考えられる。ベーキング後は H2 ， CO の分圧が急減した要である。

（Fig. 3(c)参照）。この結果は150°
C，3 時間ベーキングで無酸素 Pd/Ti が活性化して H2 と CO を排気するようになっ

3.2

無酸素 Pd/Ti コーティング

たことを示している。一方，無酸素 Pd / Ti が排気しない

NEG ポンプ用真空容器に無酸素 Pd/Ti をコーティング

はずの CH4 の分圧もベーキング後に急減した（ Fig. 3 ( c )する装置を Fig. 5(a)に示す12)。本装置は ICF203 六方管，参照）。この原因は式( 7)( 10)といった Pd 触媒反応によ

差動排気型中空回転導入， Pd / Ti 蒸着源， 4 つの ICF70

り表面炭素が除去された結果， CH4 の生成が抑制されたポートを備えた ICF203 ニップル， BA 電離真空計，ターためと解釈している。

ボ分子ポンプ（TMP），粗排気セット，および架台から構成される。Pd/Ti 蒸着源（Fig. 5(b)）は Pd フィラメント，

3. 無 酸 素 Pd / Ti コ ー テ ィ ン グ を 利 用 し た
新しい非蒸発型ゲッターポンプの開発

市 販 の Ti フ ィ ラ メ ン ト （ キ ヤ ノ ン ア ネ ル バ 製 ， 956 0010），遮蔽板，および 4 ピン電流導入（キヤノンアネル

バ製，9547260）から構成される。NEG ポンプ用真空容

3.1

NEG ポンプ用真空容器

器はコーティング装置の側面に設置する。真空容器内の仕さらに我々は無酸素 Pd / Ti コーティングを利用して新切り板は，板の両面が無酸素 Pd/Ti で被覆されるように，

しい NEG ポンプを開発した12) 。 NEG ポンプ用真空容器

Ti フィラメントおよび Pd フィラメントに対して垂直には ICF203 フランジ，パイプ，底板，厚さ 0.2 mm の 9 枚配置する。 10－7 Pa 10－8 Pa 台の超高真空下において Tiの仕切板，および厚さ0.2 mm の支持板で構成される（Fig.

を昇華したのち， Pd を昇華することによって NEG ポン

4 ）。本 NEG ポンプは 150 °C ， 12 時間のベーキングを行う

プ容器の内面に無酸素 Pd/Ti コーティングを行った。

252 ● 放射光 Sept. 2019 Vol.32 No.5

実験技術 ■ 無酸素 Pd/Ti を利用した非蒸発型ゲッターコーティング，非蒸発型ゲッターポンプの開発と放射光施設への応用の展望

3.3

排気速度測定我々が製作したオリフィス法に基づく NEG ポンプ用排合，ガス導入を設置したオリフィスの上側の超高真空チェンバー（ Chamber A ）の圧力（ Pa ）とオリフィスの下側

気 速 度 測 定 装 置 を Fig. 6 に 示 す12) 。 本 装 置 は ， 上 段 のの超高真空チェンバー（ Chamber B ）の圧力（ Pb ）を測

SUS304 製超高真空チェンバー，下段の SUS304 製超高定す るこ とで ，下側 の超 高真空 チェン バー に設置 した

真空チェンバー，オリフィス付き無酸素銅製 ICF203 ガス

NEG ポンプの排気速度（Spb）を次式より求めることがで

ケット，ガス導入，ガスライン，BA 電離真空計（キヤノきる。

ンアネルバ，NIG2TF，2 台），大気導入用バルブ，超高真空用ゲートバルブ，ターボ分子ポンプ（エドワーズ社製，

Spb＝C

STP451 ），粗排気セット，架台から構成される。無酸素(PP －－PP －1)
a

0a

b

0b

(11)

Pd / Ti コーティングした真空容器は本排気速度測定装置の下段の超高真空チェンバーの下面の ICF203 ポートに設

ここで，P0a，P0b はそれぞれ気体を導入前の上側と下側の置した。

超高真空チェンバーの圧力である。 26 °C での H2 ， CO にコンダクタンス（C）が既知のオリフィスを使用した場

対するコンダクタンス（C）はそれぞれ33.3 L/s，8.89 L/
s である。

3.4

排気速度測定結果

排気速度測定では排気速度測定装置を 1 日大気開放したあと，真空排気をして NEG ポンプのベーキング（ 150°
C，12時間）を行い NEG ポンプが室温に戻ったところで排気速度測定を行うという工程で繰り返した。Fig. 7(a)は1 回， 2 回， 3 回， 4 回，および 9 回の大気開放，真空排気，ベーキングサイクルを繰り返した時の H2 に対する排気速度測定結果， Fig. 7 ( b )は 6 回， 7 回， 8 回，および 11
回の大気開放，真空排気，ベーキングサイクルを繰り返した時の CO に対する排気速度測定結果である12)。9 回目と11 回 目 は そ れ ぞ れ 1 × 10－4 Pa の O2 を 導 入 し な が ら のベーキングを行ったあとの排気速度測定の結果である。
Fig. 5(Color online) Apparatus for oxygen-free Pd/Ti deposition
and Ti and Pd evaporator for oxygen-free Pd/Ti deposition.
Reproduced from Ref. 12, with the permission of AIP Publishing. DN 160 CF corresponds to ICF203.

Fig. 7 の横軸はガスの排気量を表す。時刻 t における排気量 Q(t)は，
t

f

Q(t)＝

0

)(PB(t′)－PB0)dt′S( t′で表される．ここで，S は排気速度を表す。この結果からO2 を導入しながらのベーキングを行った場合の H2 に対する初期排気速度は 680 L / s ， CO に対する初期排気速度は900 L/s であること，大気導入と活性化を繰返しても排気性能が低下しないことが確認された。 O2 を導入しながらのベーキングを行うと Pd 表面上の炭素汚染が除去されて，活性な Pd サイトが増えるため，無酸素 Pd/Ti の H2，
CO に対する排気速度が向上すると考えられる11)。

3.5

市販の NEG ポンプと本 NEG ポンプの比較

市 販 の ICF203 マ ウ ン ト NEG ポ ン プ （ CapaciTorr
D200 )13) と 本 ICF203 マ ウ ン ト NEG ポ ン プ12) の 比 較 をTable 1 に示す。従来の NEG ポンプは活性化温度が 450 °C
Fig. 6(Color online) Apparatus for measuring the pumping
speeds of the NEG pump. Reproduced from Ref. 12, withthe permission of AIP Publishing.

と高い，大気導入と活性化を繰り返すと排気速度が低下する，電流導入と専用電源が必要という欠点があるものの，H2 と CO 以外の活性な残留ガスを排気できる， H2 と CO

放射光 Sept. 2019 Vol.32 No.5 ● 253

Table 1

Comparison of commercially available ICF 203 NEG
pump13) and the present ICF 203 NEG pump12).
Capaci TorrD
200013)Present NEG
pump12)

Activation conditions

450°
C, 10 min150°
C, 12 hGases that can be pumped

H2, H2O, O2, N2,
CO, CO2

H2 and CO

Initial pumping speed for
H2

2,000 L/s

680 L/s

Initial pumping speed forCO

1,000 L/s

900 L/sIn‰uence of repeated ventand activation cycles

Pumping speed
decreases

Pumping speed
does not decrease

Electric feedthroughNecessary

Unnecessary

Dedicated power supply

Necessary

Unnecessary

4. 放射光施設への応用の展望
これまでの研究で，無酸素 Pd / Ti コーティング法は実
有 バロックインターナショナル
用段階に達した。そこで，
株 の 2 社と特許実施契約を締結して，無酸素と入江工研

Pd / Ti の受託コーティング，無酸素 Pd / Ti コーティングを利用した NEG ポンプの製造販売を開始した14)。最初の原著論文報告15) から 1 年程度で製品化を実現できた理Fig. 7(Color online) Measured pumping speeds of the NEG pumpafter baking at 150°
C for 12 h for (a) H2 after the ˆrst, second, third, fourth, and ninth venting-activating cycles, andthose for (b) CO after the sixth, seventh, eighth, andeleventh venting-activating cycles. Reproduced from Ref.
12, with the permission of AIP Publishing.

由として，PF の BL13B での放射光軟 X 線光電子分光測定で得られた成果9,11,16)を製品開発に迅速にフィードバッ
クできたことが挙げられる。本研究は放射光利用が機能性
材料の性能向上と製品化にも大きく貢献することを示す好例である。
本 NEG ポ ン プ を 放 射 光 施 設 で 採 用 す れ ば ， 市 販 のNEG ポンプは不要となり，イオンポンプの台数も削減でに対する排気速度が大きい，といった利点がある。一方，きるので，放射光施設建設コストを大幅に削減できる。ま

我々が開発した NEG ポンプは，活性化温度が 150 °C と低た，測定中に TMP と DP ， RP を停止して，振動と騒音

く，大気導入と活性化を繰り返しても排気速度が低下しなの発生を完全に抑えることも可能になる。また，光学素子いので，頻繁に大気開放する真空装置では有利である。一用超高真空チェンバーの内面を無酸素 Pd / Ti コートする方，本 NEG ポンプの弱点は H2O，CO2 を排気しない点でと光学素子用真空装置中の炭化水素を低減でき，ベーキン

あるが，放射光および放射光照射によって生じる光電子は

グ時間を大幅に短縮するとともに，光学素子の炭素汚染を

H2O を H2 と O に， CO2 を CO と O に解離するため，放低減できると期待される。現在， Photon Factory の BL 

射光ビームラインや光電子分光装置中に設置した本 NEG

13，BL17，光電子分光装置等に本 NEG ポンプを設置しポ ン プ は H2O ， CO2 も 排 気 す る と 考 え ら れ る 。 ま た 現て評価を行う研究を進めている。

在，市販の NEG ポンプより高い排気性能を実現するために無酸素 Pd/Ti を利用した NEG ポンプの改良を進めてい

5. まとめる。現時点で150°
C，6 時間ベーキングで，H2 に対し2200
L / s ， CO に対し 1500 L / s の初期排気速度が得られてい我々が開発した無酸素 Pd / Ti コーティングを施した真る。また，原材料の価格が安いこと，製造工程が単純であ空 容 器 は ， 150 °C の ベ ー キ ン グ で 残 留 H2 と CO を 排 気る こ と か ら ， 本 NEG ポ ン プ の 国 内 販 売 価 格 は 市 販 のし，大気導入と活性化を繰り返しても排気速度が低下しな

NEG ポンプの販売価格の 1/4 程度を実現できると考えていという優れた NEG の特性と， Pd の触媒反応を利用しいる。

て表面 C を除去することにより CH4 のガス放出を抑制するという特性を併せ持つ。表面が不燃性の Pd で覆われて254 ● 放射光 Sept. 2019 Vol.32 No.5

実験技術 ■ 無酸素 Pd/Ti を利用した非蒸発型ゲッターコーティング，非蒸発型ゲッターポンプの開発と放射光施設への応用の展望いるため発火性はなく， Pd と Ti は生体適合性が高いので安全性に関してもまったく問題はない。ステンレスとTi 薄膜， Ti 薄膜と Pd 薄膜は強固に結合しているため，剥離しにくい。また，超高真空での Ti と Pd の昇華を利用しているので，コーティング装置の製造コストが低い，
ランニングコストが低い，熟練技術者を要しないという利点もある。
本技術紹介記事が無酸素 Pd / Ti コーティングと無酸素
Pd/Ti を利用した NEG ポンプの一層の発展と普及，放射光施設建設コスト削減に貢献し，さらには真空関連産業における二酸化炭素の排出削減と国際的競争力の改善に貢献をすることを願っている。
謝辞
本研究の一部は，科研費基盤研究 C(JP17K05067），平
（VP29117940903），
成29年度地域産学バリュープログラム
株とTIA かけはし（ TK17 013 ， TK18 014 ），入江工研
株 大阪真空機器製作所の共同研究（ 17C118 ， 18C220 ），

との共同研究（17C106），平成30年度田中貴金属記念財団
貴金属に関わる研究助成金奨励賞による支援を受けました。また，新しい非蒸発型ゲッター（ NEG ）コーティン
グ，非蒸発型ゲッター（ NEG ）ポンプの開発では下記の方々に協力していただきました。感謝いたします。
栗原真志，大野真也（横国大），飛嶋健佑，夏井祐人，寺島矢，加藤博雄（弘前大），狩野悠，中山泰生（東京理科大），小澤健一（東工大），橋本綾子，山中操（NIMS），
岡田朋大，高橋秀茂，堀水滉介，松本益明（東京学芸大），
福谷克之， Markus Wilde （東大），西口宏，風間恵以子

参考文献
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Mase: AIP Conf. Proc. 2054, 060045 (2019).

（バロックインターナショナル），加藤良浩，入江則裕，舘良介，岡田みゆき，源浩，西岡勝志，青木一成（入江工研），伊賀敏治，杉本繁司，井口昌司，小山高広（大阪真空機器製作所），糟谷圭吾（日立製作所），小瀬洋一，荒井紀明，金田実，佐藤俊輔（日立ハイテクノロジーズ），宮澤徹也（総研大），谷本育律（KEK 加速器），豊島章雄，
田中宏和，五十嵐教之（KEK 物構研）（敬称略）。

放射光 Sept. 2019 Vol.32 No.5 ● 255

● 著者紹介 ●
菊地貴司

間瀬一彦

高エネルギー加速器研究機構 物質構造科学研究所 技師Email: takashi.kikuchi＠kek.jp
専門真空工学，放射光ビームライン工学［略歴］
1986 年 高エネルギー物理学研究所に文部技官として入所
2010年より現職。

高エネルギー加速器研究機構 物質構造科学研究所 准教授
Email: kazuhiko.mase＠kek.jp
専門表面科学，真空科学，放射光科学［略歴］
1991 年 3 月東京大学理学系大学院化学専攻博士課程修了， 1991 年 4 月から理化学研究所基礎科学特別研究員， 1992
年 4 月から岡崎国立共同研究機構分子科学研究所助手，1999年 8 月より現職。

Development of nonevaporable getter coating andfree Pd/Ti,
nonevaporable getter pump using oxygenand prospect of application to synchrotron radiation
facility
Takashi KIKUCHI
Kazuhiko MASE

Institute of Materials Structure Science, High Energy Accelerator Research Organization (KEK), 11, Oho, Tukuba, Ibaraki 3050801 Japan
Institute of Materials Structure Science, High Energy Accelerator Research Organization (KEK), 11, Oho, Tukuba, Ibaraki 3050801 Japan

Abstract

In the nextgeneration synchrotron radiation facility, in order to supply high-quality synchrotron
radiation stably to users at low cost, vibration and noise during beam time must be suppressed, and cost andmanpower of construction, operation and maintenance must be reduced. To meet these requests we have developed nonevaporable getter coating and a nonevaporable getter pump using oxygen-free Pd/Ti as new vacuum technology. A vacuum vessel coated with oxygen-free Pd/Ti has following features; 1) it evacuates H2and CO after baking at 133150°
C for 312 hours followed by cooling to room temperature, 2) its pumping
speeds for H2 and CO do not decrease, even after repeated exposure to air and baking, 3) it reduces degassingof CH4 etc. When nonevaporable getter pumps using oxygen-free Pd/Ti are applied to storage rings, beamlines
and vacuum chambers of endstations, the number of conventional ion pumps and NEG pumps using ZrVFe canbe reduced, so that the construction cost can be signiˆcantly reduced. In addition, since an ultra-high vacuumwith reduced hydrocarbons can be realized in a short time baking, carbon contamination of the optical element
can be reduced, and the cost and manpower required for maintenance can be suppressed.

256 ● 放射光 Sept. 2019 Vol.32 No.5