| 研究課題/領域番号 |
18K11925
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分80040:量子ビーム科学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 |
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研究代表者 |
神谷 潤一郎 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 J－PARCセンター, 研究主幹 (20391336)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | ゲッターポンプ / チタン / NEGコーティング / スパッタリング / 超高真空 / 極高真空 / チタンゲッター / 真空ポンプ / 真空ダクト / 放出ガス / 真空ダクトポンピング / 気体吸着 / 大強度加速器 |
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| 研究成果の概要 |
本研究は、チタン製の真空ダクト自身をゲッターポンプ化し、真空システムの省エネ、省スペースを実現するための開発である。実験では、チタン製容器をオリフィスを介してステンレス製容器と接続し、ステンレス製容器のみターボ分子ポンプで排気した。チタン製容器の表面酸化膜を除去した結果、真空ポンプをつけていないチタン製容器のほうがステンレス製容器よりも低い圧力となり、容器自身の超高真空ポンプ化を初めて実証できた。その後、大気暴露を繰り返してもゲッター機能を維持するための表面コーティングを研究し、10回以上大気暴露を実施しても、性能の劣化がない成果を得た。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
真空容器自身のゲッター化はこれまでCERNのNEGコーティング、KEKのチタン・パラジウムコーティングがあったが、繰り返しの大気暴露による性能劣化や、コーティングの剥離性に問題があった。本成果はそれらの課題を克服できており、真空がボトルネックとなる加速器性能の向上に貢献できる。また、繰り返しの大気暴露でもポンプ性能が劣化しないという成果は、真空システムの省エネ、省スペースに直結でき、脱酸素社会へ貢献できる技術である。また、ゲッター化により真空容器内の反応性ガスを低減できることから、今後需要が増加するECMOや自動運転装置等に必須であるMEMSへの適用が可能な将来性のある性能である。
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