JP3145413B2 - ゲッタ材料の賦活の低温トリガのための組合せ材料並びにそれを含有するゲッタ体乃至装置 - Google Patents
ゲッタ材料の賦活の低温トリガのための組合せ材料並びにそれを含有するゲッタ体乃至装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、ゲッタ材料の賦活の低温トリガ（誘発）の
ための組合せ材料並びにそれを含有するゲッタ体乃至装
置に関するものである。
ための組合せ材料並びにそれを含有するゲッタ体乃至装
置に関するものである。
ゲッタ材料（以下、簡単にゲッタとも云う）は、長年
にわたって知られており、そして高度の静的な真空が必
要とされる技術分野に対してまた不活性ガスの精製のた
めにも広く使用されている。
にわたって知られており、そして高度の静的な真空が必
要とされる技術分野に対してまた不活性ガスの精製のた
めにも広く使用されている。
ゲッタの動作原理は、その表面上への反応性気体分子
の強力な化学的収着であり、これにより真空化されるべ
き環境から或いは精製されるべき気体から無用な気体が
ゲッタに固定されそして排除される。ゲッタは、蒸発型
ゲッタと非蒸発型ゲッタ（これらは斯界ではNEGとして
知られている）との２つの主たる型式に分類される。蒸
発型ゲッタとしては、アルカリ土類金属のカルシウム、
ストロンチウム及び特に特にバリウムが使用される。非
蒸発型ゲッタは、一般に、チタニウム、ジルコニウム若
しくはそのアルミニウム及び第１遷移列の金属の内から
選択される１種以上の金属との合金からなる。両型式の
ゲッタは、それらの動作のためには賦活段階を必要とす
る。実際上、ゲッタは、大気へのその高い反応性によ
り、不活性形態で製造されそして流通されておりそして
それらが意図する真空空間内に挿入されると、またそう
した空間が密閉されると、適当な熱処理を必要とする。
の強力な化学的収着であり、これにより真空化されるべ
き環境から或いは精製されるべき気体から無用な気体が
ゲッタに固定されそして排除される。ゲッタは、蒸発型
ゲッタと非蒸発型ゲッタ（これらは斯界ではNEGとして
知られている）との２つの主たる型式に分類される。蒸
発型ゲッタとしては、アルカリ土類金属のカルシウム、
ストロンチウム及び特に特にバリウムが使用される。非
蒸発型ゲッタは、一般に、チタニウム、ジルコニウム若
しくはそのアルミニウム及び第１遷移列の金属の内から
選択される１種以上の金属との合金からなる。両型式の
ゲッタは、それらの動作のためには賦活段階を必要とす
る。実際上、ゲッタは、大気へのその高い反応性によ
り、不活性形態で製造されそして流通されておりそして
それらが意図する真空空間内に挿入されると、またそう
した空間が密閉されると、適当な熱処理を必要とする。
蒸発型ゲッタは、テレビジョンスクリーンやコンピュ
ータスクリーンを形成する陰極線管において特に使用さ
れている。そうした用途においては、バリウムがゲッタ
金属として必ず使用されている。この場合、実際のゲッ
タ要素は、陰極線管の内壁に蒸発・付着せしめられた金
属薄膜でありそして賦活段階はバリウムの前駆物質から
始まるバリウム蒸発にある。バリウムの蒸発は、バリウ
ム化合物の粉末を充填した金属容器を、陰極線管の外側
から、ラジオ周波数により加熱することにより実施され
る。実際上、バリウム薄膜の前駆物質としては、化合物
BaAl4粉末及びニッケルの粉末の混合物が常に使用され
る。約850℃の温度において、ニッケルはアルミニウム
と反応しそしてそうした反応により発生する熱はいわゆ
る「フラッシュ」現象により蒸発せしめられる。
ータスクリーンを形成する陰極線管において特に使用さ
れている。そうした用途においては、バリウムがゲッタ
金属として必ず使用されている。この場合、実際のゲッ
タ要素は、陰極線管の内壁に蒸発・付着せしめられた金
属薄膜でありそして賦活段階はバリウムの前駆物質から
始まるバリウム蒸発にある。バリウムの蒸発は、バリウ
ム化合物の粉末を充填した金属容器を、陰極線管の外側
から、ラジオ周波数により加熱することにより実施され
る。実際上、バリウム薄膜の前駆物質としては、化合物
BaAl4粉末及びニッケルの粉末の混合物が常に使用され
る。約850℃の温度において、ニッケルはアルミニウム
と反応しそしてそうした反応により発生する熱はいわゆ
る「フラッシュ」現象により蒸発せしめられる。
NEGは、ゲッタポンプの作製における能動素子、断熱
目的で排気されたジャケットにおいてまたランプ内部の
ような幾つかの用途向けに使用される。これら材料は、
粉末を圧縮しそして焼結することにより得られるゲッタ
体、或いは粉末を容器内に充填することによりもしくは
金属ストリップ上にそれを積層することにより得られる
ゲッタ装置の形態で使用される。蒸発を必要としないNE
Gの場合には、賦活処理は、材料がその調整後最初に大
気に暴露されるとき粉末粒子の表面に形成される酸化
物、炭化物及び窒化物の薄い層を除去する。賦活用の熱
処理は、これらの種を粒子の芯部の方に移行せしめ、そ
れにより気体収着しうる状態に活性状態にある粒子金属
表面を露呈せしめる。
目的で排気されたジャケットにおいてまたランプ内部の
ような幾つかの用途向けに使用される。これら材料は、
粉末を圧縮しそして焼結することにより得られるゲッタ
体、或いは粉末を容器内に充填することによりもしくは
金属ストリップ上にそれを積層することにより得られる
ゲッタ装置の形態で使用される。蒸発を必要としないNE
Gの場合には、賦活処理は、材料がその調整後最初に大
気に暴露されるとき粉末粒子の表面に形成される酸化
物、炭化物及び窒化物の薄い層を除去する。賦活用の熱
処理は、これらの種を粒子の芯部の方に移行せしめ、そ
れにより気体収着しうる状態に活性状態にある粒子金属
表面を露呈せしめる。
NEGの賦活温度は、組成に依存しそして「St707」の商
品名のもとで本出願人により製造されそして販売されて
いる70％Zr−24.6％Ｖ−5.4％Feの重量％組成を有する
合金に対する約350℃から、「St101」の商品名のもとで
本出願人により製造されそして販売されている84％Zr−
16％Alの重量％組成を有する合金に対する約900℃まで
変化しうる。
品名のもとで本出願人により製造されそして販売されて
いる70％Zr−24.6％Ｖ−5.4％Feの重量％組成を有する
合金に対する約350℃から、「St101」の商品名のもとで
本出願人により製造されそして販売されている84％Zr−
16％Alの重量％組成を有する合金に対する約900℃まで
変化しうる。
従って、蒸発型ゲッタ材料及びNEG両方ともそれらの
賦活のために熱処理を必要とする。この熱処理は、すで
に述べたように、ゲッタがそれを意図するデバイス内に
挿入され終った後で実施されるので、ゲッタ賦活温度は
デバイス自体の一体性や機能性を損なわないように余り
高すぎないことが要求される。デバイスの機能性が高温
処理により損なわれる危険がない場合でも、比較的低い
温度で作業しうることがいずれにせよ所望される。例え
ば、鋼製のサーモスデバイス（魔法瓶）の場合（鋼製の
ものは市場ではガラス製に置き換えられてしまった
が）、鋼表面がゲッタ賦活中酸化されるようになり、そ
れによりサーモスは機械的な消化作業を受けねばならな
い。そうした酸化とその結果としての浄化作業は、ゲッ
タ賦活が約300℃以下の温度で行われるなら、回避する
ことができる。最後に、低温で作業することにより、高
温の場合より複雑さの少ないまたコストの低い設備を使
用することが可能となり、そして電力節減の利益が実現
される。従って、一般に、低い温度で賦活されうるゲッ
タ材料を得ることが所望される。しかし、時として、実
際に必要とされる温度より低いが、ある最小値の温度よ
り高い温度で賦活されるゲッタ材料が必要とされる。幾
つかの製造プロセスにおいては、ゲッタをすでに収納し
ているデバイスが熱処理を受けるような作業工程が存在
する。これはテレビジョンブラウン管の製造の場合であ
る。この場合、現在市場に出回っているバリウム蒸発型
ゲッタに必要とされるほぼ850℃の温度より低い温度で
賦活すことができるゲッタを得ることが所望されよう。
他方で、ブラウン管を形成する２つのガラス部分の付着
期間中ゲッタは賦活されてはならない。これは、この作
業は450℃で行われ、デバイスがまた開放されている時
にバリウムの蒸発を回避するためである。
賦活のために熱処理を必要とする。この熱処理は、すで
に述べたように、ゲッタがそれを意図するデバイス内に
挿入され終った後で実施されるので、ゲッタ賦活温度は
デバイス自体の一体性や機能性を損なわないように余り
高すぎないことが要求される。デバイスの機能性が高温
処理により損なわれる危険がない場合でも、比較的低い
温度で作業しうることがいずれにせよ所望される。例え
ば、鋼製のサーモスデバイス（魔法瓶）の場合（鋼製の
ものは市場ではガラス製に置き換えられてしまった
が）、鋼表面がゲッタ賦活中酸化されるようになり、そ
れによりサーモスは機械的な消化作業を受けねばならな
い。そうした酸化とその結果としての浄化作業は、ゲッ
タ賦活が約300℃以下の温度で行われるなら、回避する
ことができる。最後に、低温で作業することにより、高
温の場合より複雑さの少ないまたコストの低い設備を使
用することが可能となり、そして電力節減の利益が実現
される。従って、一般に、低い温度で賦活されうるゲッ
タ材料を得ることが所望される。しかし、時として、実
際に必要とされる温度より低いが、ある最小値の温度よ
り高い温度で賦活されるゲッタ材料が必要とされる。幾
つかの製造プロセスにおいては、ゲッタをすでに収納し
ているデバイスが熱処理を受けるような作業工程が存在
する。これはテレビジョンブラウン管の製造の場合であ
る。この場合、現在市場に出回っているバリウム蒸発型
ゲッタに必要とされるほぼ850℃の温度より低い温度で
賦活すことができるゲッタを得ることが所望されよう。
他方で、ブラウン管を形成する２つのガラス部分の付着
期間中ゲッタは賦活されてはならない。これは、この作
業は450℃で行われ、デバイスがまた開放されている時
にバリウムの蒸発を回避するためである。
特開平８−196899号公報は、チタン（Ti）、酸化チタ
ン（TiO2）及び過酸化バリウム（BaO2）の粉末混合物か
ら成る低温で賦活することができる非蒸発型ゲッタ系を
開示する。両方の酸化物は、チタンを部分的に酸化して
この金属の中間酸化物、Ti2O5を形成する目的を有する
ものとされる。この反応により発生する熱は残りのチタ
ンを賦活するはずである。好ましくは、系の温度を一層
一様なものとするために、３〜５％の銀粉末がこの混合
物に添加される。この文献に従えば、開示された混合物
は300〜400℃の温度で賦活されるはずである。しかし、
この解決策は満足しうるものではない。第１に、上述し
た出願はTi−TiO2−BaO2系のみを開示しておりそしてチ
タンのゲッタ能力は非常に高くはない。加えて、酸化チ
タンは酸素を放出しない極めて安定な化合物でありそし
て何らかの場合に、たとえ酸素放出が起こったとして
も、酸素は単にチタン原子から別のチタン原子へと、ゼ
ロの力バランスでもって、従ってゲッタ系を賦活するの
に有用な熱放出なしに、移行するだけである。最後に、
この文献は、チタン粉末を賦活するための系の実際の効
率を証明するための実例を与えていない。
ン（TiO2）及び過酸化バリウム（BaO2）の粉末混合物か
ら成る低温で賦活することができる非蒸発型ゲッタ系を
開示する。両方の酸化物は、チタンを部分的に酸化して
この金属の中間酸化物、Ti2O5を形成する目的を有する
ものとされる。この反応により発生する熱は残りのチタ
ンを賦活するはずである。好ましくは、系の温度を一層
一様なものとするために、３〜５％の銀粉末がこの混合
物に添加される。この文献に従えば、開示された混合物
は300〜400℃の温度で賦活されるはずである。しかし、
この解決策は満足しうるものではない。第１に、上述し
た出願はTi−TiO2−BaO2系のみを開示しておりそしてチ
タンのゲッタ能力は非常に高くはない。加えて、酸化チ
タンは酸素を放出しない極めて安定な化合物でありそし
て何らかの場合に、たとえ酸素放出が起こったとして
も、酸素は単にチタン原子から別のチタン原子へと、ゼ
ロの力バランスでもって、従ってゲッタ系を賦活するの
に有用な熱放出なしに、移行するだけである。最後に、
この文献は、チタン粉末を賦活するための系の実際の効
率を証明するための実例を与えていない。
従って、本発明の目的は、低温で賦活されうるゲッタ
系を提供することである。この目的は、 −蒸発型ゲッタ材料もしくは非蒸発型ゲッタ合金と、 −Ag2O、CuO、MnO2、Co3O4乃至その混合物のうちから
選択される酸化物と を含む材料の組合せから得られる。
系を提供することである。この目的は、 −蒸発型ゲッタ材料もしくは非蒸発型ゲッタ合金と、 −Ag2O、CuO、MnO2、Co3O4乃至その混合物のうちから
選択される酸化物と を含む材料の組合せから得られる。
上に開示した材料の組合せに、 ａ）希土類元素、イットリウム、ランタン乃至その組合
せのうちから選択される金属、及び ｂ）銅、錫乃至その混合物 を含む合金から成る第３成分が随意的に添加されうる。
せのうちから選択される金属、及び ｂ）銅、錫乃至その混合物 を含む合金から成る第３成分が随意的に添加されうる。
本発明を図面を参照して以下に例示する。
第１〜６図は、本発明のゲッタ系の可能な具体例を示
す。
す。
第７図は、加熱の結果として本発明の組合せ材料の温
度プロフィルを示すグラフである。
度プロフィルを示すグラフである。
第８図は、加熱の結果として本発明の別の組合せ材料
の温度プロフィルを示すグラフである。
の温度プロフィルを示すグラフである。
第９図は、本発明のまた別の組合せ材料及び該組合せ
材料が加熱されたオーブンの雰囲気の温度プロフィルを
示すグラフである。
材料が加熱されたオーブンの雰囲気の温度プロフィルを
示すグラフである。
第10図は、本発明のまた別の組合せ材料及び該組合せ
材料が加熱されたオーブンの雰囲気の温度プロフィルを
示すグラフである。
材料が加熱されたオーブンの雰囲気の温度プロフィルを
示すグラフである。
第11図は、加熱の結果として本発明の更にまた別の組
合せ材料の温度プロフィルを示すグラフである。
合せ材料の温度プロフィルを示すグラフである。
第12図は、加熱の結果として先行技術の組合せ材料の
温度プロフィルを示すグラフである。
温度プロフィルを示すグラフである。
第13図は、一方は本発明に従う方法に従って賦活され
そして他方は従来方法に従って賦活された２種のNEG材
料タブレットの水素収着曲線を両対数目盛りで示すグラ
フであり、グラフにおいて気体収着速度（Ｓ）を縦軸に
そして収着気体量（Ｑ）を横軸に示す。
そして他方は従来方法に従って賦活された２種のNEG材
料タブレットの水素収着曲線を両対数目盛りで示すグラ
フであり、グラフにおいて気体収着速度（Ｓ）を縦軸に
そして収着気体量（Ｑ）を横軸に示す。
第14図は、本発明の組合せを使用することにより蒸発
されたバリウム薄膜に対し、第13図のものと同様にして
得たCO収着曲線を示す。
されたバリウム薄膜に対し、第13図のものと同様にして
得たCO収着曲線を示す。
本発明の組合せ材料は、280〜500℃の範囲の温度で加
熱されるとき、強い発熱反応を呈する。こうした反応
中、温度は突然上昇しそして比較的低い温度処理により
ゲッタ材料の賦活をドリカ（誘発）する。
熱されるとき、強い発熱反応を呈する。こうした反応
中、温度は突然上昇しそして比較的低い温度処理により
ゲッタ材料の賦活をドリカ（誘発）する。
本発明の最も広い様相に従えば、２成分の組合せ材料
が提供される。
が提供される。
本発明の組合せ材料の第１成分は、ゲッタ材料であ
り、これは蒸発型もしくは非蒸発型のいずれでもよい。
り、これは蒸発型もしくは非蒸発型のいずれでもよい。
蒸発型ゲッタ材料は、一般に、カルシウム、ストロン
チウム及びバリウムのうちから選択される元素を含む化
合物であり、好ましくはこれら元素の大気への反応性を
制限するための合金の形態にある。最も一般的に使用さ
れるのは、通常ニッケル粉末と混合してそして可能性と
して少量のアルミニウムの添加を伴って使用される、金
属間化合物BaAl4である。
チウム及びバリウムのうちから選択される元素を含む化
合物であり、好ましくはこれら元素の大気への反応性を
制限するための合金の形態にある。最も一般的に使用さ
れるのは、通常ニッケル粉末と混合してそして可能性と
して少量のアルミニウムの添加を伴って使用される、金
属間化合物BaAl4である。
NEG材料としては、ジルコニウム、チタン乃至その混
合物とバナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、
ニッケル、アルミニウム、ニオブ、タンタル及びタング
ステンのうちから選択される少なくとも１種のまた別の
元素を含む既知のゲッタ合金のすべてが使用できる。
合物とバナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、
ニッケル、アルミニウム、ニオブ、タンタル及びタング
ステンのうちから選択される少なくとも１種のまた別の
元素を含む既知のゲッタ合金のすべてが使用できる。
２元合金Zr−Al、Zr−Fe、Zr−Ni、Zr−Co及び３元合
金Zr−Ｖ−Fe及びZr−Mn−Feのようなジルコニウム基合
金が好ましい。既に挙げた「St101」及び「St707」合金
の使用が特に好ましい。
金Zr−Ｖ−Fe及びZr−Mn−Feのようなジルコニウム基合
金が好ましい。既に挙げた「St101」及び「St707」合金
の使用が特に好ましい。
ゲッタ材料は好ましくは、150μｍ未満のそして好ま
しくは50μｍより小さな粒寸を有する粉末の形態で使用
される。
しくは50μｍより小さな粒寸を有する粉末の形態で使用
される。
本発明の組合せ材料の第２の成分は、Ag2O、CuO、MnO
2、Co3O4乃至その混合物のうちから選択される酸化物で
ある。
2、Co3O4乃至その混合物のうちから選択される酸化物で
ある。
これら酸化物は好ましくは、150μｍ未満のそして好
ましくは50μｍより小さな粒寸を有する粉末の形態で使
用される。
ましくは50μｍより小さな粒寸を有する粉末の形態で使
用される。
本発明に従う組合せ材料の賦活のための反応におい
て、ゲッタ材料の一部が酸化物により酸化される。従っ
て、用途を考慮してのゲッタ系の寸法決定においては、
過剰のゲッタ材料を用意することが必要である。ゲッタ
材料と酸化物との重量比率は、広い範囲で変化しうる
が、好ましくは10:1〜1:1の範囲をとりうる。10:1より
高い比率では、酸化物の量がゲッタ材料の効率的な賦活
のためには不十分である。1:1より低い比率では、酸化
物が過剰となり、賦活中に過剰量の酸化物が酸化され、
組合せ材料が意図するデバイスにおいてその機能がもは
や得られなくなるという欠点を伴う。更に、過剰の酸化
物はゲッタの賦活に必要な量より多くの熱を発生し、材
料の廃棄損失を表す。これらの制限内で、ひつとされる
酸化物の量が少ないほど、ゲッタ材料の賦活温度は低く
なる。酸化物の量はまた、以下に説明するように、寸法
形状因子にも依存する。
て、ゲッタ材料の一部が酸化物により酸化される。従っ
て、用途を考慮してのゲッタ系の寸法決定においては、
過剰のゲッタ材料を用意することが必要である。ゲッタ
材料と酸化物との重量比率は、広い範囲で変化しうる
が、好ましくは10:1〜1:1の範囲をとりうる。10:1より
高い比率では、酸化物の量がゲッタ材料の効率的な賦活
のためには不十分である。1:1より低い比率では、酸化
物が過剰となり、賦活中に過剰量の酸化物が酸化され、
組合せ材料が意図するデバイスにおいてその機能がもは
や得られなくなるという欠点を伴う。更に、過剰の酸化
物はゲッタの賦活に必要な量より多くの熱を発生し、材
料の廃棄損失を表す。これらの制限内で、ひつとされる
酸化物の量が少ないほど、ゲッタ材料の賦活温度は低く
なる。酸化物の量はまた、以下に説明するように、寸法
形状因子にも依存する。
組合せ材料の２成分は、完全に均質な混合物を形成す
るよう混合されうる。別様には、一般に少量成分である
酸化物をゲッタ系の或る領域中に集中させそして系の別
の部分を専らゲッタ材料のみから形成するように構成す
ることも可能である。この場合、酸化物とゲッタ材料の
一部との均質混合物を調製し、例えば２種の材料の重量
比が1:1であるような混合物を得、その後そうした混合
物とゲッタ材料の残りの部分と接触状態に置くことが可
能である。両方の場合において、酸化物とそれ自体と反
応することを意図するゲッタ材料との間の接触表面積が
大きい程、本発明組合せ材料の２成分の間での発熱反応
で発生する熱のゲッタ系全体での伝達は一層有効であ
る。酸化物がゲッタ系中に均質に分散される場合、一層
大きな接触表面積の状態は、単に微粒寸法の両粉末を使
用することにより実現される。他方、ゲッタ系が実質上
２の部分、すなわち、ゲッタ材料単独の部分と本発明の
組合せ部分とに分割される場合には、系の第２の部分の
みに対して微粒寸法の成分の使用が必要である。この場
合、系の２つの部分の間の接触面積が大きい程、熱伝達
は良好となる。
るよう混合されうる。別様には、一般に少量成分である
酸化物をゲッタ系の或る領域中に集中させそして系の別
の部分を専らゲッタ材料のみから形成するように構成す
ることも可能である。この場合、酸化物とゲッタ材料の
一部との均質混合物を調製し、例えば２種の材料の重量
比が1:1であるような混合物を得、その後そうした混合
物とゲッタ材料の残りの部分と接触状態に置くことが可
能である。両方の場合において、酸化物とそれ自体と反
応することを意図するゲッタ材料との間の接触表面積が
大きい程、本発明組合せ材料の２成分の間での発熱反応
で発生する熱のゲッタ系全体での伝達は一層有効であ
る。酸化物がゲッタ系中に均質に分散される場合、一層
大きな接触表面積の状態は、単に微粒寸法の両粉末を使
用することにより実現される。他方、ゲッタ系が実質上
２の部分、すなわち、ゲッタ材料単独の部分と本発明の
組合せ部分とに分割される場合には、系の第２の部分の
みに対して微粒寸法の成分の使用が必要である。この場
合、系の２つの部分の間の接触面積が大きい程、熱伝達
は良好となる。
本発明に従って得られる２成分ゲッタ系は、任意の様
々の形態をとることができる。酸化物がゲッタ材料中に
分散されている場合でも、系の或る領域に集中されてい
る場合でもいずれも、酸化物は粉末から形成されたタブ
レットを得るように圧縮され、意図する用途に応じて、
容器内に置かれるか或いは例えばストリップのような平
坦な支持体上に付着される。
々の形態をとることができる。酸化物がゲッタ材料中に
分散されている場合でも、系の或る領域に集中されてい
る場合でもいずれも、酸化物は粉末から形成されたタブ
レットを得るように圧縮され、意図する用途に応じて、
容器内に置かれるか或いは例えばストリップのような平
坦な支持体上に付着される。
第１〜３図は、酸化物がゲッタ系全体に均質に分布さ
れていない場合の、本発明に従う２成分組合せ材料を含
むゲッタ体乃至装置の幾つかの可能な具体例を示す。第
１図においては、ゲッタ体は、ゲッタ材料13から成る層
11と、酸化物とゲッタ材料とを均一に混合して形成され
る本発明の組合せ材料14から成る層12により形成される
タブレット10として提供される。こうした形態は任意の
種類のゲッタ材料を使用できるけれども、NEG材料が使
用される特、特に好適である。
れていない場合の、本発明に従う２成分組合せ材料を含
むゲッタ体乃至装置の幾つかの可能な具体例を示す。第
１図においては、ゲッタ体は、ゲッタ材料13から成る層
11と、酸化物とゲッタ材料とを均一に混合して形成され
る本発明の組合せ材料14から成る層12により形成される
タブレット10として提供される。こうした形態は任意の
種類のゲッタ材料を使用できるけれども、NEG材料が使
用される特、特に好適である。
第２図においては、本発明の組合せ材料を収納するゲ
ッタ装置が示される。この場合、ゲッタ装置20は、上面
を開口した容器21を含み、その最下層部分に本発明の組
合せ材料14から成る層22が収納されそしてゲッタ材料13
の層22がその上に置かれる。この具体例は、蒸発型ゲッ
タ材料との使用及びNEG材料との使用両方に対して適す
る。
ッタ装置が示される。この場合、ゲッタ装置20は、上面
を開口した容器21を含み、その最下層部分に本発明の組
合せ材料14から成る層22が収納されそしてゲッタ材料13
の層22がその上に置かれる。この具体例は、蒸発型ゲッ
タ材料との使用及びNEG材料との使用両方に対して適す
る。
第３図において、本発明に従う２成分組合せ材料を含
むゲッタ装置のまた別の具体例が示される。この場合、
ゲッタ装置30は、平面状の形態でありそして平面状支持
体31を含み、その上に本発明の組合せ材料14から成る層
32が付着され、その上にゲッタ材料13の層33が付着され
る。第３図に示されたゲッタ装置は、蒸発型ゲッタ材料
とまたNEG材料いずれとも使用でき、そして例えばフラ
ット型テレビジョンスクリーンのような薄い厚さの排気
空間内で真空を維持するのに特に適する。
むゲッタ装置のまた別の具体例が示される。この場合、
ゲッタ装置30は、平面状の形態でありそして平面状支持
体31を含み、その上に本発明の組合せ材料14から成る層
32が付着され、その上にゲッタ材料13の層33が付着され
る。第３図に示されたゲッタ装置は、蒸発型ゲッタ材料
とまたNEG材料いずれとも使用でき、そして例えばフラ
ット型テレビジョンスクリーンのような薄い厚さの排気
空間内で真空を維持するのに特に適する。
本発明の第２の様相において、上述したゲッタと酸化
物と、更に ａ）希土類元素、イットリウム、ランタン乃至その組合
せのうちから選択される金属、及び ｂ）銅、錫乃至その混合物 を含む合金である第３成分を含む３成分組合せ材料が提
供される。
物と、更に ａ）希土類元素、イットリウム、ランタン乃至その組合
せのうちから選択される金属、及び ｂ）銅、錫乃至その混合物 を含む合金である第３成分を含む３成分組合せ材料が提
供される。
第３成分として、好ましいものは、Cu−Sn−MM合金で
あり、この場合MMは主としてセリウム、ランタン、ネオ
ジムを含み、そして少量のその他の希土類元素を含む市
販の混合物であるミッシュメタルを表す。
あり、この場合MMは主としてセリウム、ランタン、ネオ
ジムを含み、そして少量のその他の希土類元素を含む市
販の混合物であるミッシュメタルを表す。
銅対錫及びミッシュメタルの重量比は、広い範囲内で
変化しうるが、好ましくは、この合金は、約10〜50％の
範囲内のミッシュメタルの重量含有率を有する。銅及び
錫は、個別に或いは任意の相対比率での混合物の状態で
存在しえ、そして合金中のそれらの重量比率は50〜90％
の範囲でありうる。
変化しうるが、好ましくは、この合金は、約10〜50％の
範囲内のミッシュメタルの重量含有率を有する。銅及び
錫は、個別に或いは任意の相対比率での混合物の状態で
存在しえ、そして合金中のそれらの重量比率は50〜90％
の範囲でありうる。
Cu−Sn−MM合金は好ましくは、150μｍより小さなそ
して好ましくは50μｍより小さな粒寸を有する粉末の形
態で使用される。
して好ましくは50μｍより小さな粒寸を有する粉末の形
態で使用される。
これら合金は、ゲッタ材料と同様に、組合せ成分の酸
化物と反応しうる。従って、３成分組合せ材料が使用さ
れるとき、発熱反応が酸化物とCu−Sn−MM合金との間に
生ぜせしめられ、かくして意図するゲッタ作用のための
ゲッタ成分を節減する。これは、酸化物とCu−Sn−MM合
金とが混合され、他方ゲッタ材料は他の２種の成分と混
合されていないようなゲッタ系の形態を使用して得られ
る。
化物と反応しうる。従って、３成分組合せ材料が使用さ
れるとき、発熱反応が酸化物とCu−Sn−MM合金との間に
生ぜせしめられ、かくして意図するゲッタ作用のための
ゲッタ成分を節減する。これは、酸化物とCu−Sn−MM合
金とが混合され、他方ゲッタ材料は他の２種の成分と混
合されていないようなゲッタ系の形態を使用して得られ
る。
酸化物とCu−Sn−MM合金とは、互いに緊密に接触され
た状態になければならない。この理由により、微粒寸法
のこれら２種材料を使用しそして粉末混合物をできるだ
け均質に攪拌することが好ましい。その後、混合物は、
タブレットを形成するように圧縮されうるし或いは開放
容器内に置いてもよいし或いは平坦な支持体上に付着さ
れ、そこに適当な寸法形態を有するゲッタ材料が追加さ
れて、ゲッタ体乃至装置を完成する。幾つかの可能なゲ
ッタ体乃至装置が第４〜６図に示される。第４〜６図に
表される形態は第１〜３図のものと類似しているけれど
も、これらは明らかに本発明のゲッタ体乃至装置に対し
て可能な形態のすべてではない。第４図においては、ゲ
ッタ材料43の層41と酸化物及び第３成分合金の混合物44
の層42とから形成されるゲッタ体40が示される。第５図
には、また別のゲッタ装置50が示され、これは開放容器
51を含み、その最下位に部分には酸化物と第３成分合金
の混合物54の層52が収納され、そしてその上にゲッタ材
料55の層53が収納される。第６図においては、実質上平
面状の形態のまた別のゲッタ装置60が示され、これは金
属支持体61と、その上に付着される酸化物と第３成分合
金の混合物64の層62及びその上に付着されるゲッタ材料
64の層63から成る。２成分組合せ材料と同様に、これら
形態のすべては蒸発型及び非蒸発型ゲッタ両方と共に使
用されうるけれども、第４図に示したようなタブレット
体がNEG材料を使用するのに最適でありそして第６図の
薄型のデバイスが厚さの薄い室内で使用するに好まし
い。
た状態になければならない。この理由により、微粒寸法
のこれら２種材料を使用しそして粉末混合物をできるだ
け均質に攪拌することが好ましい。その後、混合物は、
タブレットを形成するように圧縮されうるし或いは開放
容器内に置いてもよいし或いは平坦な支持体上に付着さ
れ、そこに適当な寸法形態を有するゲッタ材料が追加さ
れて、ゲッタ体乃至装置を完成する。幾つかの可能なゲ
ッタ体乃至装置が第４〜６図に示される。第４〜６図に
表される形態は第１〜３図のものと類似しているけれど
も、これらは明らかに本発明のゲッタ体乃至装置に対し
て可能な形態のすべてではない。第４図においては、ゲ
ッタ材料43の層41と酸化物及び第３成分合金の混合物44
の層42とから形成されるゲッタ体40が示される。第５図
には、また別のゲッタ装置50が示され、これは開放容器
51を含み、その最下位に部分には酸化物と第３成分合金
の混合物54の層52が収納され、そしてその上にゲッタ材
料55の層53が収納される。第６図においては、実質上平
面状の形態のまた別のゲッタ装置60が示され、これは金
属支持体61と、その上に付着される酸化物と第３成分合
金の混合物64の層62及びその上に付着されるゲッタ材料
64の層63から成る。２成分組合せ材料と同様に、これら
形態のすべては蒸発型及び非蒸発型ゲッタ両方と共に使
用されうるけれども、第４図に示したようなタブレット
体がNEG材料を使用するのに最適でありそして第６図の
薄型のデバイスが厚さの薄い室内で使用するに好まし
い。
３成分組合せ材料において、酸化物とCu−Sn−MM合金
との間での重量比は、広い範囲で変化しうる。好ましく
は、この比率は、1:10〜10:1の範囲、更に好ましくは1:
5〜5:1の範囲となしうる。ゲッタ成分と酸化物/Cu−Sn
−MM合金混合物との間の重量比は、全体としてのゲッタ
装置の寸法形状及びゲッタ材料の特定の種類に依存す
る。酸化物とCu−Sn−MM合金との間での発熱反応におい
て発生した熱のゲッタ材料への伝達は、これら材料間の
接触表面積が大きいほど一層効果的である。その結果、
第６図に示した型式の平面形態において所定の種類のゲ
ッタを賦活するためには、第４図のタブレット形態に比
べて、酸化物/Cu−Sn−MM混合物の量は少なくてすむ。
寸法形態が同等であるとすると、酸化物/Cu−Sn−MM混
合物の必要量は、使用される特定のゲッタ材料の賦活温
度に直接的に関連する。例えば、策に挙げた「St707」
合金の賦活は、先に挙げた「St101」合金の賦活に対し
て或いはバリウム蒸発に対して必要とされるより少ない
酸化物/Cu−Sn−MM混合物の量ですむ。
との間での重量比は、広い範囲で変化しうる。好ましく
は、この比率は、1:10〜10:1の範囲、更に好ましくは1:
5〜5:1の範囲となしうる。ゲッタ成分と酸化物/Cu−Sn
−MM合金混合物との間の重量比は、全体としてのゲッタ
装置の寸法形状及びゲッタ材料の特定の種類に依存す
る。酸化物とCu−Sn−MM合金との間での発熱反応におい
て発生した熱のゲッタ材料への伝達は、これら材料間の
接触表面積が大きいほど一層効果的である。その結果、
第６図に示した型式の平面形態において所定の種類のゲ
ッタを賦活するためには、第４図のタブレット形態に比
べて、酸化物/Cu−Sn−MM混合物の量は少なくてすむ。
寸法形態が同等であるとすると、酸化物/Cu−Sn−MM混
合物の必要量は、使用される特定のゲッタ材料の賦活温
度に直接的に関連する。例えば、策に挙げた「St707」
合金の賦活は、先に挙げた「St101」合金の賦活に対し
て或いはバリウム蒸発に対して必要とされるより少ない
酸化物/Cu−Sn−MM混合物の量ですむ。
本発明の材料間の反応トリガ温度までのこれらゲッタ
体乃至装置の加熱は、排気室の外側からラジオ周波数を
通して或いは室をオーブン内に挿入することにより実施
することができる。別様には、ゲッタ装置自体にヒータ
を組み込むことも可能である（これら随意的に組み込ま
れる加熱素子は第１〜６図には示されていない）。こう
した組込み式の加熱素子は有益には、電流により加熱す
ることのできる、電気的に絶縁された導線から成る。
体乃至装置の加熱は、排気室の外側からラジオ周波数を
通して或いは室をオーブン内に挿入することにより実施
することができる。別様には、ゲッタ装置自体にヒータ
を組み込むことも可能である（これら随意的に組み込ま
れる加熱素子は第１〜６図には示されていない）。こう
した組込み式の加熱素子は有益には、電流により加熱す
ることのできる、電気的に絶縁された導線から成る。
本発明を次の例により更に例示する。これらの限定を
意味するものでない例は、本発明をどのように実施する
かを当業者に教示するための幾つかの例を示しそして本
発明を実施するための最適の態様を表す。
意味するものでない例は、本発明をどのように実施する
かを当業者に教示するための幾つかの例を示しそして本
発明を実施するための最適の態様を表す。
例１ 50mgの粉末状「St707」合金を、50mgのAg2O粉末と混
合した。両粉末は150μｍより小さな粒寸を有した。粉
末混合物を3000kg/cm2において圧縮してタブレットを形
成し、これをサンプル１とした。サンプル１を金属製の
サンプル担持体に装着しそして真空系統に接続されたガ
ラス製フラスコ内に置いた。フラスコを排気するに際し
て、サンプルをフラスコの外側に配置したコイルにより
誘導加熱した。熱電対をサンプルと接触状態とした。コ
イルに電流を流すことにより、サンプル担持体及び合金
を誘導加熱した。熱電対により測定した温度値をコイル
への最初の通電の時点を始点として時間に対して記録し
た。熱電対において読まれた温度値を第７図のグラフに
プロットした。
合した。両粉末は150μｍより小さな粒寸を有した。粉
末混合物を3000kg/cm2において圧縮してタブレットを形
成し、これをサンプル１とした。サンプル１を金属製の
サンプル担持体に装着しそして真空系統に接続されたガ
ラス製フラスコ内に置いた。フラスコを排気するに際し
て、サンプルをフラスコの外側に配置したコイルにより
誘導加熱した。熱電対をサンプルと接触状態とした。コ
イルに電流を流すことにより、サンプル担持体及び合金
を誘導加熱した。熱電対により測定した温度値をコイル
への最初の通電の時点を始点として時間に対して記録し
た。熱電対において読まれた温度値を第７図のグラフに
プロットした。
例２ 100mgの粉末状St707合金と7.5mgのAg2Oから成るサン
プル（サンプル２）を使用することにより例１の工程を
繰り返した。試験結果を第８図のグラフにプロットし
た。
プル（サンプル２）を使用することにより例１の工程を
繰り返した。試験結果を第８図のグラフにプロットし
た。
例３ 150mgのAg2O粉末を150mgの40重量％Cu−30重量％Sn−
30重量％MMの組成を有する粉末状合金と混合した。両粉
末は150μｍより小さな粒寸を有した。粉末混合物を300
0kg/cm2において圧縮してタブレットを形成し、これを
サンプル３とした。サンプル３を金属製容器内に装填し
そして全体を排気されたオーブン内に置いた。オーブン
内には、２本の熱電対が存在し、第１のものはサンプル
から離れた位置にそして第２のものは金属製容器内にサ
ンプルと接触状態で配置した。オーブンの加熱を開始し
そして２つの熱電対の温度値を時間の関数として記録し
た。２つの熱電対において読まれた温度値を、第９図の
グラフにオーブン雰囲気の温度を測定する第１の熱電対
に対する曲線１としてそしてサンプルの温度を測定する
第２の熱電対に対する曲線２としてそれぞれ記録した。
30重量％MMの組成を有する粉末状合金と混合した。両粉
末は150μｍより小さな粒寸を有した。粉末混合物を300
0kg/cm2において圧縮してタブレットを形成し、これを
サンプル３とした。サンプル３を金属製容器内に装填し
そして全体を排気されたオーブン内に置いた。オーブン
内には、２本の熱電対が存在し、第１のものはサンプル
から離れた位置にそして第２のものは金属製容器内にサ
ンプルと接触状態で配置した。オーブンの加熱を開始し
そして２つの熱電対の温度値を時間の関数として記録し
た。２つの熱電対において読まれた温度値を、第９図の
グラフにオーブン雰囲気の温度を測定する第１の熱電対
に対する曲線１としてそしてサンプルの温度を測定する
第２の熱電対に対する曲線２としてそれぞれ記録した。
例４ Ag2OをCuOにより交換して調製したサンプル（サンプ
ル４）を使用して例３の工程を繰り返した。試験結果を
第10図にサンプルから離れた電熱対により測定された温
度変化を示す曲線３としてそしてサンプルと接触してい
る熱電対により測定された温度変化を示す曲線４として
それぞれ示す。
ル４）を使用して例３の工程を繰り返した。試験結果を
第10図にサンプルから離れた電熱対により測定された温
度変化を示す曲線３としてそしてサンプルと接触してい
る熱電対により測定された温度変化を示す曲線４として
それぞれ示す。
例５ Ag2OをMnO2により交換して調製したサンプル（サンプ
ル５）を使用して、例３の工程を繰り返した。サンプル
５を金属製の担持体内に装填しそして真空系統に接続し
たガラスバルブ内に挿入した。バルブを排気した後、サ
ンプル５をバルブの外側に配置したコイルにより誘導加
熱した。この場合、バルブの内部は加熱されていないか
ら、１つの熱電対のみを使用し、サンプル温度の変化を
測定した。試験中のサンプルの温度変化を第11図におい
て曲線５として記録した。
ル５）を使用して、例３の工程を繰り返した。サンプル
５を金属製の担持体内に装填しそして真空系統に接続し
たガラスバルブ内に挿入した。バルブを排気した後、サ
ンプル５をバルブの外側に配置したコイルにより誘導加
熱した。この場合、バルブの内部は加熱されていないか
ら、１つの熱電対のみを使用し、サンプル温度の変化を
測定した。試験中のサンプルの温度変化を第11図におい
て曲線５として記録した。
例６ 様々の本発明の組合せ材料を使用することにより一連
の試験を行った。これら試験において、例３の合金と酸
化物との様々の混合物により形成したサンプル６〜11を
リング状容器に装入しそして圧縮した。試験は、サンプ
ルを誘導加熱の下に置くことにより例５に記載したよう
に排気したガラスバルブにおいて行った。サンプル番
号、様々の混合物の成分の重量％及びこれら組成物に対
して発熱反応をトリガする温度を表１に記載した。表に
示した温度は、サンプル近傍に熱電対を位置付ける困難
さの故に、±５℃の不確定さを有している。
の試験を行った。これら試験において、例３の合金と酸
化物との様々の混合物により形成したサンプル６〜11を
リング状容器に装入しそして圧縮した。試験は、サンプ
ルを誘導加熱の下に置くことにより例５に記載したよう
に排気したガラスバルブにおいて行った。サンプル番
号、様々の混合物の成分の重量％及びこれら組成物に対
して発熱反応をトリガする温度を表１に記載した。表に
示した温度は、サンプル近傍に熱電対を位置付ける困難
さの故に、±５℃の不確定さを有している。
例７（比較例） この例では、特開平８−196899号に従って調製したサ
ンプルの賦活挙動を評価した。
ンプルの賦活挙動を評価した。
100mgのチタン粉末、2mgの粉末状酸化チタン及び5.5m
gの粉末状過酸化バリウムを攪拌することにより得たサ
ンプル（サンプル12）を使用して例１の過程を繰り返し
た。試験結果を第12図のグラフにプロットした。
gの粉末状過酸化バリウムを攪拌することにより得たサ
ンプル（サンプル12）を使用して例１の過程を繰り返し
た。試験結果を第12図のグラフにプロットした。
例８ 700mgの前記「St707」合金、200mgのAg2O及び例３のC
uO−Sn−MM合金を秤量した。すべての成分は150μｍ未
満の粒寸を有する粉末の形態にあった。CuO−Sn−MM合
金及びAg2Oの粉末を機械的攪拌により混合し、1.5cmの
直径を有する金属容器内に装入しそして軽く圧縮した。
「St707」合金粉末をこの層の上に注ぎそして全体を300
0kg/cm2において圧縮した。この粉末入り容器をサンプ
ル13とした。この容器をガラスバルブに装入しそしてマ
ノメータに接続されそして遮断弁を介してポンプ系統に
そして気体計量管路に接続されたオーブンに装入した。
このシステムを排気しそして加熱を開始し、容器と接触
している熱電対が290℃の温度を記録するまで加熱を行
った。オーブンを切りそしてサンプルを室温まで冷却せ
しめた。システムをポンプ系統から隔離し、そして気体
収着試験を行った。気体収着試験は、文献「The proper
ties of some zirconium based gettering alloys for
hydrogen isotope storage and purification（水素同
位体の貯蔵と精製のための幾種かのジルコニウム基ゲッ
タ合金の性質）」−Journal of the Less−Common Meta
ls」104（1984）,149−157−においてBoffito等に記載
された手順に従って、続いて水素注入することにより行
った。試験結果を第13図のグラフに曲線６として記録し
た。
uO−Sn−MM合金を秤量した。すべての成分は150μｍ未
満の粒寸を有する粉末の形態にあった。CuO−Sn−MM合
金及びAg2Oの粉末を機械的攪拌により混合し、1.5cmの
直径を有する金属容器内に装入しそして軽く圧縮した。
「St707」合金粉末をこの層の上に注ぎそして全体を300
0kg/cm2において圧縮した。この粉末入り容器をサンプ
ル13とした。この容器をガラスバルブに装入しそしてマ
ノメータに接続されそして遮断弁を介してポンプ系統に
そして気体計量管路に接続されたオーブンに装入した。
このシステムを排気しそして加熱を開始し、容器と接触
している熱電対が290℃の温度を記録するまで加熱を行
った。オーブンを切りそしてサンプルを室温まで冷却せ
しめた。システムをポンプ系統から隔離し、そして気体
収着試験を行った。気体収着試験は、文献「The proper
ties of some zirconium based gettering alloys for
hydrogen isotope storage and purification（水素同
位体の貯蔵と精製のための幾種かのジルコニウム基ゲッ
タ合金の性質）」−Journal of the Less−Common Meta
ls」104（1984）,149−157−においてBoffito等に記載
された手順に従って、続いて水素注入することにより行
った。試験結果を第13図のグラフに曲線６として記録し
た。
例９（比較例） 例８の試験を繰り返したが、この場合には本発明の組
合せ材料は使用せず、そして「St707」ゲッタ合金を従
来方法に従って賦活し、それを500℃において10分間誘
導加熱した。
合せ材料は使用せず、そして「St707」ゲッタ合金を従
来方法に従って賦活し、それを500℃において10分間誘
導加熱した。
こうして賦活された合金において測定された収着曲線
を第13図のグラフに曲線７として記録した。
を第13図のグラフに曲線７として記録した。
例10 47重量％BaAl4及び53重量％ニッケルを含む粉末混合
物200mgと例３のAg2O/Cu−Sn−MM合金混合物800mgとを
秤量した。混合物Ag2O/Cu−Sn−MM合金を例８で述べた
ように金属容器の底部に配置しそして軽く圧縮した。こ
うして形成された層上に、上記BaAl4/Ni混合物の粉末に
より形成された層を堆積させた。こうして形成したサン
プルを１リットルの容積を有しそしてマノメータに接続
されそして遮断弁を介してポンプ系統にそして気体計量
管路に接続されたガラスフラスコ内に挿入した。フラス
コを排気しそしてサンプルを誘導加熱した。金属容器と
接触する熱電対により測定して約300℃の温度におい
て、フラスコの内壁にバリウム金属皮膜の形成が観察さ
れた。システムを冷却せしめそしてCO収着測定を標準的
技術であるASTM・F798−82の手順に従って行った。試験
結果を第14図のグラフに曲線８として記録した。
物200mgと例３のAg2O/Cu−Sn−MM合金混合物800mgとを
秤量した。混合物Ag2O/Cu−Sn−MM合金を例８で述べた
ように金属容器の底部に配置しそして軽く圧縮した。こ
うして形成された層上に、上記BaAl4/Ni混合物の粉末に
より形成された層を堆積させた。こうして形成したサン
プルを１リットルの容積を有しそしてマノメータに接続
されそして遮断弁を介してポンプ系統にそして気体計量
管路に接続されたガラスフラスコ内に挿入した。フラス
コを排気しそしてサンプルを誘導加熱した。金属容器と
接触する熱電対により測定して約300℃の温度におい
て、フラスコの内壁にバリウム金属皮膜の形成が観察さ
れた。システムを冷却せしめそしてCO収着測定を標準的
技術であるASTM・F798−82の手順に従って行った。試験
結果を第14図のグラフに曲線８として記録した。
本発明のまた先行技術の幾つかの組合せ材料の挙動を
第７〜12図のグラフに記録した。すべてのグラフは、試
験の初期部分における定常的な温度上昇と続いての急激
な温度上昇とにより特徴づけられる共通の温度プロフィ
ルを示す。この急激な温度上昇は、サンプルを構成する
材料間の反応により放出される熱に因る。発熱現象の最
初に達する温度はゲッタ系の賦活を得るために外側から
の加熱により達成される最低温度、すなわち当該ゲッタ
系のトリガ温度である。第７〜11図のグラフ及び表１の
結果と第12図のグラフを比較するとわかるように、発熱
温度は本発明の組合せ材料においては約280〜475℃の範
囲の温度でトリガされ、他方、従来技術の組合せ材料に
おいては、そうした反応は730℃の温度でトリガされ
る。純チタンの賦活が500℃少し上の比較的低い温度で
始まりそして第12図のグラフから確認されるTi−TiO2−
BaO2系における発熱反応のトリガ温度が約730℃である
ことを考慮すると、この場合には、発熱反応が通常必要
とされるより低い温度でゲッタを賦活するという所期の
目的に合わないことは明らかである。この場合、必要な
ら、賦活への助成策を講じることはできるが、ただしそ
れは大半は外側からの加熱により行われる。
第７〜12図のグラフに記録した。すべてのグラフは、試
験の初期部分における定常的な温度上昇と続いての急激
な温度上昇とにより特徴づけられる共通の温度プロフィ
ルを示す。この急激な温度上昇は、サンプルを構成する
材料間の反応により放出される熱に因る。発熱現象の最
初に達する温度はゲッタ系の賦活を得るために外側から
の加熱により達成される最低温度、すなわち当該ゲッタ
系のトリガ温度である。第７〜11図のグラフ及び表１の
結果と第12図のグラフを比較するとわかるように、発熱
温度は本発明の組合せ材料においては約280〜475℃の範
囲の温度でトリガされ、他方、従来技術の組合せ材料に
おいては、そうした反応は730℃の温度でトリガされ
る。純チタンの賦活が500℃少し上の比較的低い温度で
始まりそして第12図のグラフから確認されるTi−TiO2−
BaO2系における発熱反応のトリガ温度が約730℃である
ことを考慮すると、この場合には、発熱反応が通常必要
とされるより低い温度でゲッタを賦活するという所期の
目的に合わないことは明らかである。この場合、必要な
ら、賦活への助成策を講じることはできるが、ただしそ
れは大半は外側からの加熱により行われる。
本発明のゲッタ系により達する温度は、蒸発型ゲッタ
及び非蒸発型ゲッタ両方を賦活するに十分である。これ
は第13及び14図の分析から確認できる。第13図におい
て、曲線６は、本発明の組合せ材料により賦活された70
0mgの「St707」合金により達成された気体収着を示し、
他方曲線７は従来方法により賦活された同量の「St70
7」合金に対する気体収着を示す。第13図からわかるよ
うに、２つの方法により賦活された等量のゲッタ合金に
関する収着曲線は実質上重なっており、これは本発明の
組合せ材料がゲッタ合金の賦活をトリガするのに有効で
あることを実証する。
及び非蒸発型ゲッタ両方を賦活するに十分である。これ
は第13及び14図の分析から確認できる。第13図におい
て、曲線６は、本発明の組合せ材料により賦活された70
0mgの「St707」合金により達成された気体収着を示し、
他方曲線７は従来方法により賦活された同量の「St70
7」合金に対する気体収着を示す。第13図からわかるよ
うに、２つの方法により賦活された等量のゲッタ合金に
関する収着曲線は実質上重なっており、これは本発明の
組合せ材料がゲッタ合金の賦活をトリガするのに有効で
あることを実証する。
第14図において、本発明の組合せ材料を含む前駆物質
を300℃において加熱することにより蒸発・付着された
バリウム皮膜に対する気体収着曲線が示される。この場
合でもまた、300℃において外部加熱源を用いて系を加
熱することにより蒸発・付着されたバリウム皮膜は良好
な収着性能を示している。他方、従来方法に従う蒸発・
付着の場合には800℃を超える温度を必要とする。
を300℃において加熱することにより蒸発・付着された
バリウム皮膜に対する気体収着曲線が示される。この場
合でもまた、300℃において外部加熱源を用いて系を加
熱することにより蒸発・付着されたバリウム皮膜は良好
な収着性能を示している。他方、従来方法に従う蒸発・
付着の場合には800℃を超える温度を必要とする。
本発明の組合せ材料により、ゲッタ材料の賦活のトリ
ガ温度を、約280〜500℃の範囲内での或る値にそれを設
定することにより予備決定することが可能である。この
トリガ温度のコントロールは、トリガ用組合せ材料の成
分の化学的性質、それらの重量比、粉末粒子寸法及び本
発明の組合せ材料とゲッタ材料との間の接触面積のよう
なパラメータを変更することにより行うことができる。
ガ温度を、約280〜500℃の範囲内での或る値にそれを設
定することにより予備決定することが可能である。この
トリガ温度のコントロールは、トリガ用組合せ材料の成
分の化学的性質、それらの重量比、粉末粒子寸法及び本
発明の組合せ材料とゲッタ材料との間の接触面積のよう
なパラメータを変更することにより行うことができる。
特に、ゲッタ賦活がこれら予備設定点より低い温度で
トリガされることを回避することが所望されるとき、賦
活のトリガ温度を或る低めの限界範囲に選択することが
できる。これは、例えば、従来方法により必要とされた
約850℃より低いが、管の付着段階中ゲッタ系により達
する可能性の或る約450℃より高いバリウム蒸発温度を
得ることが所望される、先に述べたテレビジョンブラウ
ン管の製造の場合である。
トリガされることを回避することが所望されるとき、賦
活のトリガ温度を或る低めの限界範囲に選択することが
できる。これは、例えば、従来方法により必要とされた
約850℃より低いが、管の付着段階中ゲッタ系により達
する可能性の或る約450℃より高いバリウム蒸発温度を
得ることが所望される、先に述べたテレビジョンブラウ
ン管の製造の場合である。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−53235（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−115766（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−428（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−9826（ＪＰ，Ａ) 米国特許5544490（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01J 7/18 B01J 3/00 H01J 29/94
Claims (4)
- 【請求項１】−蒸発型ゲッタ材料もしくは非蒸発型ゲッ
タ合金と、 −Ag2O、CuO、MnO2、Co3O4乃至その混合物のうちから選
択される酸化物と を含むゲッタ材料賦活の低温トリガのための組合せ材
料。 - 【請求項２】蒸発型ゲッタ材料が、カルシウム、ストロ
ンチウム及びバリウムのうちから選択される元素を含む
化合物である請求項１の組合せ材料。 - 【請求項３】非蒸発型ゲッタ材料が、ジルコニウム、チ
タン乃至その混合物と、バナジウム、クロム、マンガ
ン、鉄、コバルト、ニッケル、アルミニウム、ニオブ、
タンタル及びタングステンのうちから選択される少なく
とも１種の別の元素を含むゲッタ合金である請求項１の
組合せ材料。 - 【請求項４】ａ）希土類元素、イットリウム、ランタン
乃至その組合せのうちから選択される金属、及び ｂ）銅、錫乃至その混合物 を含む合金から成る第３成分を更に含む請求項１の組合
せ材料。
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