JP5306535B2 - 非−蒸発性イットリウムベースのゲッター合金を用いた水素感受性デバイスからの水素除去方法 - Google Patents

Description

本発明は、増加した水素容量を持つ新規なゲッター合金、前記合金を用いて水素を吸着する方法、及びそれらの除去のために前記合金を用いた水素感受性デバイスに関する。

本発明の対象である合金は、高温で使用された場合でさえも、意図する量の水素の吸着を必要とする全ての用途に特に有用である。それが、Ｈ_２Ｏ、Ｏ_２、ＣＯ、ＣＯ_２、Ｎ_２等の他のガス状不純物に対する合金の容量を最大化させるため、高温でのゲッター合金の使用は重要であるが、同時に、高温での合金の操作が、水素除去に対する合金の容量に悪影響を与え、いくつかの場合においては、合金自体が、水素汚染の源となりうる。

従って、本発明による合金の水素に対する改善された特性が、Ｈ_２に対する増加した全体容量と、極めて低い水素平衡圧との二重の可能な意味において意図され、評価されなければならず、これらの特性は、合金が、低温（室温）で使用された場合に、及びまた、高温（１００℃またはそれ以上）で使用された場合に、示される。本発明による最も興味深い合金に対して、これらの両特性が、考慮されるべきである。

これらの新規な吸着材料に対する最も興味深い用途の中には、太陽熱収集器であって、前記システムの一体部分である受入管に特に関連する太陽熱収集器、照明、真空ポンプ及びガス精製器がある。

これらの用途における水素除去のためのゲッター材料の使用が、既に周知であるが、現在開発され、使用されている解決策は、さらに厳しく制限し及び制約する連続的な技術開発によって課される要求を満たすためには適切ではない。

特に、太陽熱収集器用の受入管の分野において、水素は、中心体からの熱伝導を増加させ、該中心体において、熱除去液が受入管の外部に向かって流れ、この結果、その効率を次第に減少させるため、水素の存在は有害である。中心体内を流れる流体が、典型的には、高温で分解し結果として前記水素を生成するオイルを含むため、水素の存在に関連する課題は、特に関係がある。

また、熱を除去するために異なる材料を利用する新たな世代の受入管においても、水素の存在及び結果として生じる特性の低下の課題が、特に、関連がある。

水素除去のための最も有効な解決策の１つが、本出願人が出願人である特許文献１に開示されており、ジルコニウムーコバルトーＡ合金を使用し、ここで、Ａが、最大１０％であることが可能であり、イットリウム、ランタン、及び他の希土類元素の中から選択される。特に、Ｓｔ７８７（登録商標）という名称で本出願人によって販売されている、次の重量パーセント：Ｚｒ ８０．８％ーＣｏ １４．２％及びＡ ５％を有する合金が、特に、高く評価されている。

太陽熱収集器用の受入管内のさらなる課題が、高温に達した内側に関係があり、該内側は、水素吸着容量に関してゲッター材料を好ましくない条件で機能させ、作動温度に反比例する。この目的のため、特許文献２に記載されたもののような、いくつかの技術的方法が開発され、該特許文献２には、太陽熱収集器の内側にゲッター材料を配置するための特定の解決策が記載されており、収集器の内側の最大温度を有する部分から及び太陽放射からゲッター材料を遮蔽する目的を有する。

上述のゲッター合金及び遮蔽法の使用が、太陽熱収集器用の受入管の分野における現在の要求を満たすために十分であるが、５００℃以上となることが可能であると予測される作動温度の観点と、有効な遮蔽法がない場合に、管の作動温度に近づくことが可能な収集器の受入管の内側の最大作動温度での水素容量の観点と、の両方において、新たな世代のレシーバに関連するそれらを確保するためには不十分である。

水素の効果的な除去が必要とされる他の分野が、照明の分野であり、特に、メタルハライド放電ランプに関連し、十分に低いレベルにおいてさえ水素の存在が、照明の特性を低下させる；劣化現象に関する主な情報を、水素吸着に対して異なる材料を伴う特許文献３及び４において見出すことが可能である。

この特定の分野の用途において、高温で水素を効果的に吸着するための材料容量が、特に重要であるだけでなく、いくつかの照明においては、また、従来のＮＥＧ合金に関して、他の気体種の吸着に関する材料の低い活性温度も重要である。実際のところ、３００℃よりも高くない温度で活性化することが可能な材料を有することが望ましく、これが、照明製造プロセスと、ゲッター材料の活性プロセスの単純な統合を可能にする。

いくつかのタイプの照明に存在するゲッター材料の他の要求は、窒素の存在下で、または、窒素リッチな雰囲気で、高温で水素吸着を可能にすべきであるということである。

高温での水素吸着が可能なゲッター合金の使用の利点を得ることが可能な他の応用分野は、ゲッターポンプの分野である。このタイプのポンプが、特許文献５及び６等の様々な特許文献に記載されており、両方が、本出願人のものである。

高温でポンプのゲッター材料を使用することが出来ることで、他の気体種に対する吸着容量に関して、その性能を高め、；特に、ポンプから最も効果的な方法で除去されうる気体の１つが、メタンである。

高温での水素吸着が可能なゲッター材料の利点を得る他の分野の用途が、半導体産業において使用される気体の精製である。実際には、特に、典型的には数ｌ／分よりも大きな大流量が要求される場合に、Ｈ_２Ｏ、Ｏ_２、ＣＨ_４、ＣＯ、ＣＯ_２等の気体汚染物質の除去のために十分な容量を有するように、ゲッター材料が、高温で作動することが必要である。明らかに、この条件は、水素吸着のために好ましくはなく、この点を考慮し、温度勾配を有する精製システムを操作するための解決策が実施されている。典型的には、カートリッジを含むゲッター材料の低い部分が、冷却され、または、いずれにせよ、水素吸着に有利に働くように、これが、高い部分よりも低い温度で作動することが可能となる。この種の解決策が、特許文献７に記載されている。

欧州特許第０８６９１９５号明細書 米国特許第６８３２６０８号明細書 国際公開第０３／０２９５０２号 国際公開第２００７／１４８３６２号 米国特許第５３２４１７２号明細書 米国特許第６１４９３９２号明細書 米国特許第５２３８４６９号明細書 英国特許第１２４８１８４号明細書 米国特許第７１８０１６３明細書 米国特許第６８９７５５１号明細書 国際公開第２０００／０７２０９号

従って、本発明の目的は、従来技術の欠点を克服することが可能であり、特に、高温でＨ_２の低い平衡圧を有することが可能な新規な非−蒸発性のゲッター材料を提供することである。さらに、これらの材料のいくつかは、また、その分野において一般的に使用されるゲッター合金に関して低い活性温度を示し、及び窒素または窒素リッチ雰囲気においても操作することが可能である等の他の二次的な利点を有する。

これらの目的は、原子百分率で少なくとも９９％のイットリウムまたは原子百分率で少なくとも９５％のイットリウム、最大４％の希土類元素及び最大１％の他の元素を含むイットリウム混合物を含む第一元素及びＳｉ、Ｂ、Ｇｅ、Ｐｄ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｔｌ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ａｇの中から選択された第二元素から構成された非−蒸発性のゲッター合金を用いて達成され、前記第一元素の原子百分率が：
−前記第二元素が、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｐｄ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｔｌ、Ｐｂ、Ｂｉの中から選択される場合、６５から９８％の間で構成され、
−前記第二元素が、Ａｇである場合、５０から９８％の間で構成され、または
−前記第二元素が、Ｂである場合、３０から９８％の間で構成され、
残りが、前記第二元素によって与えられる。

好ましい実施形態において、第二元素のパーセントが、原子百分率において少なくとも５％であり、さらにいっそう好ましくは、少なくとも８％である。

イットリウム同等物の混合物を用いた場合、混合物が、原子百分率で少なくとも９５％の優位なイットリウム容量を有することが意図され、残りの部分は、基本的に希土類元素から形成され、基本的に、微量の他の元素の存在が可能であることが意図され、微量の他の元素の全体の寄与が、典型的には、原子百分率で１％よりも高くない。

本発明の合金の性能に関しては、不可避の存在である微量の他の元素を除き、第一元素としてイットリウムを使用して生成されたゲッター合金が、好ましい。従って、第一元素として、基本的に（基本的に上記の用語の定義を考慮し、９９％以上の）イットリウムの使用が好ましい。

この定義は、典型的には入手可能なイットリウムが、純粋ではないが、上述の希土類元素等の他の元素を含みうることを考慮するが、それにもかかわらず、本発明が関係している範囲において、このような存在は、その挙動を大きく変更しない。

また、本発明は、図面を参照して詳細に説明される。

本発明による合金を用いて形成されたゲッターデバイスの異なる可能な型を示す。 本発明による合金を用いて形成されたゲッターデバイスの異なる可能な型を示す。 本発明による合金を用いて形成されたゲッターデバイスの異なる可能な型を示す。 本発明による合金を用いて形成されたゲッターデバイスの異なる可能な型を示す。 本発明による合金を用いて形成されたゲッターデバイスの異なる可能な型を示す。 本発明による合金を用いて形成されたゲッターデバイスの異なる可能な型を示す。 本発明による合金を用いて形成されたゲッターデバイスの異なる可能な型を示す。

これらの図面において、その視認性を改善することを目的として、大きさ及び寸法比が、正確ではなく、様々な部材の表現が、本発明の主題である合金の使用の態様を例示する目的のみを有する。

水素吸着のためのいくつかのイットリウム−ベースの二元及び三元合金の使用が、特許文献８に記載されている：前記文献が、本発明によるそれらとは異なる二元及び三元組成物を開示している。特に、二元組成物に関しては、二元組成物に対して本発明を実施するための有用な割合を著しい方法で規定することなく、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗ、Ｖの中から選択された第二元素を有するイットリウムの合金が記載されており；実際には、前記特許文献において、５から９９％の間で変化することが可能なイットリウム容量が、規定されている。この特許文献の教示と、本発明の主題と、の間の他の根本的な相違は、前記従来の文献が、本発明において使用される元素とは異なり、イットリウムを含む金属間化合物を形成しない元素の使用をするべきであることを教示していることであり、このような相違が、結果として最大の吸収をもたらす。

反対に、特許文献３には、２つの異なる種の二元イットリウム合金、特に、イットリウム−バナジウム及びイットリウム−スズが記載されている。

本発明による合金が、所望の原子比率で、好ましくは、粉末またはピース状で、純元素から開始される溶融によって生成されることが可能である。調製中である合金の酸化を避けるために、溶融が、例えば、真空または不活性ガス（好ましくはアルゴン）下である、制御された雰囲気中で実行されなければならない。

本発明による合金が、単一の合金本体を用いて形成されたゲッターデバイスの形で使用されることが可能である。図１から３は、この種のデバイスを示す。図１及び２が、各々、合金粉末の圧縮によって得られたまたは適切な厚さの合金シートを切断することにより形成されたボード２０及びシリンダー１０を示す。実用的用途に対して、デバイスが、水素が存在せずに維持されるコンテナ内で固定位置に配置されなければならない。デバイス１０及び２０が、コンテナの内部表面に直接的に固定されることが可能であり、前記表面が、金属から形成される場合、スポット溶接によって固定されることが可能である。あるいは、この種のデバイス１０または２０が、適当な支持体を用いてコンテナ内に配置されることが可能である；支持体上への設置が、溶接または機械的圧縮によって実行されることが可能である。図３は、他の可能な実施形態のゲッターデバイス３０を示し、本発明による合金の個別の本体が、使用され、特に、それらの合金が、高い可塑性の特性を有する。この場合、合金が、ストリップの形状に製造され、該合金から、所望の大きさを有するピース３１が切断され、該ピースが、金属ワイヤの形状の支持体３３の周囲の部分３２で曲げられる。支持体３３が、直線状であるが、好ましくは、スラッグ３１の位置特定を補助する曲部３４、３４’、３４’’を備えて設けられる；ピース形状の維持が、重複領域３５における一つまたは複数の溶接点（図面に示されない）を用いて確保されることが可能であるが、これらの合金の可塑性を考慮した場合、支持体３３の周囲での曲げの間における単純な圧縮でも十分となることが可能である。

あるいは、本発明による合金の粉末を使用することによって、他のゲッターデバイスが製造されることも可能である。粉末が使用される場合、好ましくは、これらが、５００μｍ以下の粒径を有し、さらにいっそう好ましくは、０から１２５μｍの間に含まれる。

粉末をベースにしたデバイスが、図４から７に示される。図４が、タブレット４１の形状を有するデバイス４０の分解図を示し、支持体４２が、挿入される；このようなデバイスが、例えば、粉末を注入する前にモールド内に支持体が準備された、モールド内での粉末の圧縮によって製造されることが可能である。あるいは、支持体４２が、タブレット４１に溶接されてよい。図５は、金属コンテナ５２内で加圧された本発明による合金５１の粉末から形成されたデバイス５０を示す；デバイス５０が、例えば、同様に、コンテナ５２に溶接することにより、支持体（図面に示されない）に固定されてよい。最後に、図６及び７が、本発明による他の可能な実施形態のゲッターデバイスの異なる図を示す。この種のデバイスが、金属シート６１から開始することで製造された支持体６０から形成される：シート内において、適当なモールド（図示しない）内において、くぼみ６２が、プリントを用いて形成され、しばらくして、くぼみの底部の部分が、切断により除去され、ホール６３を得る。プリンティングモールド内に、支持体が保持され、くぼみが、合金粉末で充填され、次に、インサイチュで加圧され、この結果、デバイス７０を得て（図６の線Ａ−Ａ’に沿った断面において確認される）、粉末パッケージ７１が、気体吸着のための、２つの露出された表面７２及び７３を有する。

本発明による全てのデバイスにおいて、支持体、コンテナ及び本発明による合金から形成されない任意の他の金属部が、タングステン、タンタル、ニオブまたはモリブデン、ニッケル、ニッケル鉄またはスチール等の低い蒸気圧を有する金属から製造されるが、これは、前記デバイスが露出される高い作業温度により、これらの部分が蒸発することを回避するためである。

本発明による合金が、ターゲットを製造するために使用されてもよく、適当な表面上においてその蒸発を生じさせるスパッタリング技術に使用される。

前記ターゲットが、例えば、粉末の焼結または高圧焼結といった様々な技術によって製造されてよい。

組み合わされたゲッター材料を備えた支持体の製造に適用され、いずれも本出願人が出願人である特許文献９及び１０に記載されているもののようなマイクロ電子デバイスの製造に使用される場合、ゲッター材料薄膜を堆積するためのスパッタリング技術が、特に有利である。薄膜ゲッターを堆積するために有用である他の技術が、ｅ−ビーム（電子ビーム）蒸着の技術分野、または、電子衝撃の結果として、薄膜を形成するように、ゲッターが、リリースされるような技術分野において周知である。さらに一般的には、ターゲットからのゲッター材料の制御された放出をもたらす他の技術が利用されてもよい。

この点において、当分野において、活性プロセスの結果として蒸発しない合金が意図され、ＮＥＧという用語が参照され、例えば、本出願が出願人である特許文献１１に記載されたバリウム及びアルミニウムベースのゲッター等のいわゆる蒸発性ゲッターとは異なることを説明することが重要である。典型的には、これらの合金の蒸発プロセスが、極めて速く、制御されない方法で生じる；実際には、これらの材料が、しばしば、“フラッシュゲッター”とも呼ばれる。

従って、これらが、その蒸発プロセスの結果として蒸発しないためＮＥＧとして定義されることが可能な本発明によるゲッター合金が、スパッタリング等のプロセス、すなわち、ＰＶＤプロセス（物理的気相成長法）で堆積されることが可能であることを主張することは、当技術分野におけるＮＥＧという用語の上述の意味に照らして矛盾しない。

ディスク、バー、リング等の多くの異なる形状の、例えば、ゲッターポンプ内に使用される本発明の対象の非−蒸発性ゲッター合金を形成するために、粉末の焼結または高圧焼結が、利用されてもよい。

本発明者は、要求されるいくつかの制約または特定の特性のため、本発明の対象である合金が、いくつかの用途において、特に有利であることを発見した。

特に、太陽熱収集器用の受入管の場合、場合によっては６００℃にさえ到達する特に高い作業温度においてさえ、水素を吸着することが可能な合金の使用が好ましい；この種の用途においては、合金Ｙ−Ｓｉ及びＹ−Ｓｂの使用が好ましい。

明らかに、予め規定されたレベルのイットリウムまたはイットリウム同等物の混合物を供えた照明の場合、合金Ｙ−Ｂ、Ｙ−Ｇｅ、Ｙ−Ｓｉの使用が特に有利である一方で、水素吸着に関して興味深い特性を有する合金Ｙ−Ｐｂ、Ｙ−Ｓｂ、Ｙ−Ｃｄ、Ｙ−Ｔｌが、とりわけ、高度に広がる産業上の用途において、その使用と関係がある環境影響の課題に対する特定の用途にはあまり受け入れられないことにも、本発明者は注目している。一方、そのコストをベースにした検討では、この用途において、Ｙ−Ｐｂ合金は、関心のないものとなる。

ガス精製の分野において、典型的には、これらの材料が、入口、出口及び温度調節手段を有する適当なコンテナ内に受け入れられる（ｈｏｓｔｅｄ）。窒素流からの不純物除去の場合、高温における水素吸着容量が、重要となる：Ｙ−Ｓｂ、Ｙ−Ｐｂ、Ｙ−Ｂ及びＹ−Ｐｄ合金の使用が、好ましい。

ゲッターポンプの分野では、ゲッター材料が、真空化されるチャンバ内に存在することが可能な他の気体不純物を効果的に吸着することが可能であるこのような方法において、要求は、特に２００−４００℃における高温で操作することにより、効果的な方法で水素を吸着することである。この場合、本発明の対象である全ての合金が、この用途に有利である特性を有し、高温において気体不純物に対して高い親和性を有するそれらが、特に好まれる。従って、特に好ましくは、合金Ｙ−Ｓｉ、Ｙ−Ｂｉ、Ｙ−Ｓｂである。

その第二の態様において、本発明は、水素がデバイスの特徴または性能に悪影響を及ぼすという点において水素の存在に感受性のあるデバイスから水素を除去する方法にあり、原子百分率で少なくとも９９％のイットリウムまたは原子百分率で少なくとも９５％のイットリウム、最大４％の希土類元素及び最大１％の他の元素を含むイットリウム混合物と、Ｓｉ、Ｂ、Ｇｅ、Ｐｄ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｔｌ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ａｇの中から選択された第二元素と、を含む非−蒸発性ゲッター合金を用い、前記第一元素の原子百分率が：
−前記第二元素が、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｐｄ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｔｌ、Ｐｂ、Ｂｉの中から選択される場合、６５から９８％の間で構成され、
−前記元素が、Ａｇである場合、５０から９８％の間で構成され、または
−前記元素が、Ｂである場合、３０から９８％の間で構成され、
残りが、前記第二元素によって与えられる。

本発明による方法が、粉末の形状の、ピル（ｐｉｌｌ）内で加圧された粉末の形状の、適当な金属シート上に積層された、または適当なコンテナの内側に配置された、及び典型的には数マイクロメートルの厚さを有する薄膜の形状の、ゲッター合金を使用することによる両方の用途を見出す。

前記薄膜を製造するために好ましい技術が、典型的には焼結または加圧−焼結された合金の適合なターゲットのスパッタリングによるものである。このゲッター材料膜が、水素−感受性デバイスの内側表面上に、または、前記感受性デバイスの製造に使用される支持体上に、直接的に堆積されることが可能であり、明らかに、前記ゲッター材料が、デバイスの内側表面に向けられ、従って、デバイスの内部雰囲気と接触する。

また、本発明による方法が、上述のゲッター合金の可能な特徴に関して上述された、いくつかのまたは全ての特性を有利に活用しうる。

本発明の対象であるゲッター材料の配置に関して上記において説明された検討が、一般的であり、そのコンテナの特定の構造のまたは材料の使用の様式とは無関係に、その利用に適している。

その第三の態様において、本発明は、水素−感受性デバイスにあり、水素が、原子百分率で少なくとも９９％のイットリウムまたは原子百分率で少なくとも９５％のイットリウム、最大４％の希土類元素及び最大１％の他の元素を含むイットリウム混合物と、Ｓｉ、Ｂ、Ｇｅ、Ｐｄ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｔｌ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ａｇの中から選択された第二元素と、を含む非−蒸発性ゲッター合金を用いて除去され、前記第一元素の原子百分率が：
−前記第二元素が、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｐｄ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｔｌ、Ｐｂ、Ｂｉの中から選択される場合、６５から９８％の間で構成され、
−前記元素が、Ａｇである場合、５０から９８％の間で構成され、または
−前記元素が、Ｂである場合、３０から９８％の間で構成され、
残りが、前記第二元素によって与えられる。

感受性デバイスが太陽熱収集器である場合、第二元素としてシリコンまたはアンチモンを有する合金の使用が、特に好ましい。

以下の実施例を用いて、本発明が、さらに説明される。これらの制限しない実施例が、当業者に対して、どのように本発明を実現するかについて教示し、及び、本発明を実施するための最良のやり方を示すことを意図したいくつかの実施形態を説明する。

アルゴンの存在下において、アークオーブン内で、純イットリウム及び第二元素から開始し、複数の合金試料が、準備され、この融点が、生成された合金の特定の種類に依存し、１２００℃から１５００℃の間で変化する。

溶融プロセスにより、バーが生成され、１５０μｍ以下の粒径を有するように、該バーが、その後、ふるいにかけられた粉末状に砕かれた。

最後に、１５０ｍｇの合金が、適当な環状コンテナ内で加圧され、；具体的には、上記に従い、試料１−９及び比較試料ｃ１−ｃ３が準備され、後者が、本発明によるそれらとは異なる条件で操作され、；具体的には、試料ｃ１が、異なる範囲の組成で得られた合金に関連し、；一方、ｃ２及びｃ３が、異なる化学組成で得られる。

前記試料の説明が、表１に与えられる：

コンテナ内で加圧された合金の粉末が、その後、異なる実験で特徴付けられた。

上記の試料が、２００℃で維持されることによる水素吸収容量に対して、特徴付けされた。

具体的には、表２において、吸着された水素の量が与えられ、スペクトロメータにおいて測定された圧力が１０^−４ｈＰａ以上に上昇する前に、ｈＰａ＊ｌ／ｇで表される：従って、前記基準が、合金の総容量の実験的特性評価を与える。

比較試料の特徴が、特に、否定的な結果を与えた：具体的には、比較試料ｃ１の場合、合金Ｙ（５９％）−Ｓｉ（４１％）が、約１ｈＰａの平衡圧を示した。

試料ｃ２、すなわち、その特性に対して当技術分野において極めて高く評価される合金Ｓｔ７８７の試料が、約１３０ｈＰａ＊ｌ／ｇの量のＨ_２に露出された場合、１０^−３Ｔｏｒｒ以下の値を与えることが出来ない。

この実験が、窒素流中におけるそれらのＨ_２吸着容量に関しての試料の特性を調査する。ゲッター材料と窒素との相互作用が、Ｈ_２に対する容量の結果として生じる減少とともに起こることが出来るため、前記気体が、重要である。

試料が、４００℃で試験され、それらが、１％のＨ_２を含むＮ_２の（大気圧で約１２０ｃｃ／分の）気体流に露出され、実験的な設定における水素濃度を減らすためのゲッター容量が、ガスクロマトグラフを用いて測定された。

容量に関する結果、すなわち、その飽和の前に、試験条件において測定されたゲッターによって除去された水素の総量が、表３に与えられる。

この場合、当分野において現在高く評価されている合金であるＳｔ７７７（登録商標）という名称で本出願人により販売されている合金に相当する比較試料ｃ３と、本発明による合金と、を比較することが好ましかった。

この実験は、低下した温度、すなわち２００℃での活性化プロセス後の、異なる気体、２５℃でのＣＯを吸着するための試料容量を調査する。得られた結果が、表４に示される。

この実施例は、試料が、十分な量、すなわち、１３０ｈＰａ＊ｌ／ｇの水素を吸着した後の、異なる温度でＹ−Ｓｉ合金を用いて生成された試料５の水素の平衡圧を特徴付ける。得られた結果が、表５に示される。

この実施例は、４００℃での活性化の後で、高温２００℃に材料を保持し、ゲッター材料によって、他の気体不純物、窒素を吸収するための能力を特徴付ける。

生成された試料が、合金の主相を評価するために、Ｘ−線回折計でも特徴付けられた。

得られた結果が、表６に示される。

実施例２の結果から理解出来るように、本発明による材料は、十分な量のＨ_２を吸着した後でさえ、２００℃で操作することのより低いＨ_２平衡圧を保証することが可能であり、具体的には、当分野において参照されることが可能なＳｔ７８７（登録商標）合金に関して３０％以上の容量よりも多い、１７０ｈＰａ＊ｌ／ｇの水素の吸着後に、これらは、１０^−４ｈＰａ以下の圧力を確保することがいずれも可能である。

実施例３は、本発明による合金が、窒素雰囲気で使用された場合に、比較可能な及びいずれにせよわずかに優れた特性を有するＹ−Ａｇは別として、当分野において参照されることが可能なＳｔ７７７（登録商標）合金に関して少なくとも２０％のさらなる容量を有する。

実施例４は、たとえ低温で活性化された場合でも、ＣＯを吸着するための本発明による合金の容量を示す。

実施例５は、具体的にはＹ−Ｓｉを参照する本発明による合金が、極めて高い温度でさえ、水素を効果的に吸着することが可能であることを示す。また、６００℃において、たとえ減少する場合でも、未だ、良好な容量を有する。

実施例６は、比較的高温、すなわち、２００℃に保持された場合に、Ｙ−Ｓｉ、Ｙ−Ｓｂ、Ｙ−Ｂｉが、最良の吸着特性を有することを示し、大気温度と活性化温度との間の中間である温度が、これらの合金を、ゲッターポンプ内での使用に好ましいものにする。

実施例７は、本発明による合金が、イットリウムを備えた合金の第二元素の少なくとも金属間層から形成されることを示す。

従って、上記の実験は、第二元素を含むイットリウムまたはイットリウム同等物の混合物の合金の、この第二元素の化学的性質と、第一及び第二組成の間の原子百分率と、の両方に対して、強い依存関係が存在することを示す。

１０、２０、３０、４０、５０、７０ デバイス
３１ スラッグ
３２ 部分
３３、４２、６０ 支持体
３４、３４’、３４’’ 局部
３５ 重複領域
４１ タブレット
５１ 合金
５２ 金属コンテナ
６１ 金属シート
６２ くぼみ
６３ ホール
７１ 粉末パッケージ
７２、７３ 表面

Claims (12)

1. イットリウムからなる第一元素または原子百分率で少なくとも９５％のイットリウム、最大４％の希土類元素及び最大１％の不可避の微量元素を含むイットリウム混合物からなる第一元素と、Ｓｉ、Ｂ、Ｇｅ、Ｐｄ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｔｌ、Ｐｂ、Ａｇ、Ｂｉの中から選択された第二元素と、から構成された非−蒸発性のゲッター合金を用いて、水素の存在に感受性があるデバイスから水素を除去する方法であって、
   前記第一元素の原子百分率が：
   前記第二元素が、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｐｄ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｔｌ、Ｐｂ、Ｂｉの中から選択される場合、６５から９８％の間で構成され、
   前記第二元素が、Ａｇである場合、５０から９８％の間で構成され、または
   前記第二元素が、Ｂである場合、３０から９８％の間で構成され、残りが、前記第二元素によって与えられることを特徴とする方法。
2. 前記第二元素の原子百分率が、少なくとも５％であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記ゲッター合金が、薄膜形状で存在することを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 前記非−蒸発性のゲッター合金が、ガス精製システムに受け入れられることを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 前記ゲッター合金が、ゲッターポンプに使用されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
6. イットリウムからなる第一元素または原子百分率で少なくとも９５％のイットリウム、最大４％の希土類元素及び最大１％の不可避の微量元素を含むイットリウム混合物からなる第一元素と、Ｓｉ、Ｂ、Ｇｅ、Ｐｄ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｔｌ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ａｇの中から選択された第二元素と、から構成された非−蒸発性のゲッター合金を用いて、水素が除去され、
   前記第一元素の原子百分率が：
   前記第二元素が、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｐｄ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｔｌ、Ｐｂ、Ｂｉの中から選択される場合、６５から９８％の間で構成され、
   前記第二元素が、Ａｇである場合、５０から９８％の間で構成され、または
   前記第二元素が、Ｂである場合、３０から９８％の間で構成され、残りが、前記第二元素によって与えられることを特徴とする水素−感受性デバイス。
7. 前記デバイスが、太陽熱収集器であることを特徴とする請求項６に記載の水素−感受性デバイス。
8. 前記第二元素が、シリコンまたはアンチモンであることを特徴とする請求項７に記載の太陽熱収集器。
9. 前記デバイスが、照明であることを特徴とする請求項６に記載の水素−感受性デバイス。
10. 前記第二元素が、Ｓｉ、Ｂ、Ｇｅの中から選択されることを特徴とする請求項９に記載の照明。
11. 前記デバイスが、ゲッターポンプであることを特徴とする請求項６に記載の水素−感受性デバイス。
12. 前記第二元素が、Ｓｉ、Ｓｂ、Ｂｉの中から選択されることを特徴とする請求項１１に記載のゲッターポンプ。

Images