TOPTITECHs 10-µm-Titan-Getter für Teilchenbeschleuniger ist ein gesinterter poröser nichtverdampfbarer Getter (NEG), der aus GR1-Titanpulver durch kaltisostatisches Pressen und Hochtemperatur-Vakuumsintern hergestellt wird. Die 10-Mikrometer-Porenarchitektur ergibt ein hohes Oberflächen-zu-Volumen-Verhältnis und schafft dichte aktive Zentren für die Chemisorption von Restgasmolekülen. Bei der In-situ-Aktivierung bei 300–450 °C diffundiert die passivierende Titanoxidschicht in das Volumen und legt eine chemisch reaktive Oberfläche frei, die bei Raumtemperatur Wasserstoff pumpt und bei erhöhten Temperaturen O₂, N₂, CO und CO₂ einfängt. Die monolithische Sinterstruktur eliminiert Partikelabrieb – eine kritische Anforderung für die Integrität des Strahlrohrvakuums. Anders als kommerzielle Getter auf Zr-Basis bleibt dieser poröse Titan-Getter mit Titan-Vakuumkammern und Strahlrohrmaterialien kompatibel und vermeidet galvanische Fehlanpassungen oder Probleme mit unterschiedlicher Wärmeausdehnung. Der niedrige Dampfdruck des Materials und die minimale Ausgasung nach der Aktivierung eignen sich für UHV/XHV-Bereiche mit Ziel-Drücken unter 10⁻¹⁰ mbar.

TOPTITECHs 10-µm-Titan-Getter für Teilchenbeschleuniger lässt sich in verteilte Pumpanordnungen innerhalb von Insertion Devices mit engem Spalt, Dipolmagnetkammern und geraden Strahlrohrabschnitten integrieren, wo leitfähigkeitsbegrenzte Geometrien die Platzierung herkömmlicher Pumpen einschränken. Die gesinterte poröse Titanmatrix bietet eine isotrope Pumpgeschwindigkeit unabhängig von der Ausrichtung – ein praktischer Vorteil für gekrümmte oder beengte Vakuumbereiche von Beschleunigern. Die reversible Wasserstoffsorption ermöglicht Regenerationszyklen: Erhitzen über 450 °C setzt absorbierten H₂ frei und stellt die Getterkapazität wieder her, ohne das Element auszutauschen. Diese Regenerierbarkeit begegnet direkt der Herausforderung der Wasserstoffausgasung, die die Vakuumlast von Beschleunigern dominiert, insbesondere bei Synchrotronlichtquellen und Speicherringen, wo photonengesteuerte Desorption eine kontinuierliche H₂-Entwicklung antreibt. Der Getter kann in situ durch Widerstands- oder Laserheizung aktiviert werden und arbeitet effektiv über Umgebungs- bis erhöhte Temperaturspektren, wodurch er während längerer Betriebskampagnen in der Hochenergiephysik und in Synchrotronstrahlungseinrichtungen eine gleichbleibende Pumpleistung liefert.

Produktspezifikationen

Material: GR1-Titanpulver
Größe: φ5 × 10 mm
Porengröße: 10 µm
Verfahren: Sintern

Eigenschaften

Gesinterte poröse Titanarchitektur liefert eine hohe aktive Oberfläche.
Der 10-µm-Titan-Getter für Teilchenbeschleuniger verwendet eine gesinterte poröse Titanmatrix anstelle von dichter Folie oder Pellets. Diese offenzellige Struktur bietet eine große Oberfläche für die Chemisorption und hält den Körper gleichzeitig mechanisch starr. TOPTITECH kontrolliert Porengröße und -verteilung durch kaltisostatisches Pressen und Vakuumsintern. Eine gleichmäßige Porenstruktur führt zu einer stabilen Pumpgeschwindigkeit über die Getteroberfläche.

Der Betrieb als nichtverdampfbarer Getter vermeidet Partikelabrieb und Kathodenkontamination.
Als nichtverdampfbarer Getter verdampft der 10-µm-Titan-Getter für Teilchenbeschleuniger kein Material auf benachbarte Komponenten. Keine losen Partikel, keine Fasern, kein Kurzschlussrisiko innerhalb der Strahlrohr-Vakuumhardware. Die Aktivierung erfolgt in situ durch Widerstands- oder Laserheizung, wodurch die Passivierungsschicht entfernt und reaktives Titan freigelegt wird. Beschleunigerbetreiber erhalten eine saubere UHV/XHV-Pumpwirkung, ohne sperrige Hochvakuumpumpen hinzufügen zu müssen.

Reversible Wasserstoffsorption unterstützt die Regeneration und eine verlängerte Lebensdauer.
Die Wasserstoffausgasung dominiert die Vakuumlast von Beschleunigern, insbesondere bei Synchrotronlichtquellen und Speicherringen. Der 10-µm-Titan-Getter für Teilchenbeschleuniger absorbiert Wasserstoff unter Umgebungsbedingungen und setzt ihn während der Regeneration frei. Dieses reversible Verhalten stellt die Getterkapazität wieder her, anstatt einen Austausch zu erzwingen. Der gesinterte Titan-Getter von TOPTITECH ermöglicht daher längere Betriebskampagnen mit weniger Wartungsunterbrechungen.

Verteiltes Pumpen passt sich an beengte Beschleunigergeometrien an.
Strahlrohre, Spalte von Insertion Devices und Dipolmagnetkammern lassen oft keinen Platz für herkömmliche Pumpen. Der 10-µm-Titan-Getter für Teilchenbeschleuniger kann zu Streifen, Ringen oder kundenspezifischen Profilen geformt werden, um direkt in engen Vakuumräumen platziert zu werden. Verteiltes NEG-Pumpen verbessert die Vakuumgleichmäßigkeit entlang des Strahlwegs. Dies reduziert Druckgradienten, die die Strahllebensdauer beeinträchtigen und das Hintergrundrauschen erhöhen.

Produkteigenschaften

Verteiltes Pumpen in leitfähigkeitsbegrenzten Strahlrohren.
Beschleuniger-Strahlrohre haben oft kleine Querschnitte und große Längen, was die effektive Pumpgeschwindigkeit externer Pumpen einschränkt. Der 10-µm-Titan-Getter für Teilchenbeschleuniger kann direkt entlang der Strahlrohrwand platziert werden, wodurch die Vakuumkammer selbst zu einer Pumpfläche wird. Dieser gesinterte poröse Titan-Getter verbessert die Vakuumgleichmäßigkeit entlang des Strahlwegs. TOPTITECH liefert ihn in Streifen-, Ring- oder kundenspezifischen Geometrien für enge Einbauräume.

Spalte von Insertion Devices und Undulatoren.
Insertion Devices wie Undulatoren und Wiggler erzeugen enge, magnetisch dominierte Spalte, in die herkömmliche Pumpen nicht passen. Der 10-µm-Titan-Getter für Teilchenbeschleuniger arbeitet in diesen beengten Bereichen als nichtverdampfbarer Getter. Er absorbiert Wasserstoff und andere Restgase, ohne sperrige Hardware hinzuzufügen. Seine gesinterte poröse Struktur widersteht Partikelabrieb und schützt empfindliche magnetische und optische Komponenten.

Dipol-, Quadrupol- und kombiniert funktionierende Magnetkammern.
Magnetkammern stellen strenge Platz- und Materialanforderungen an Vakuumkomponenten. Der 10-µm-Titan-Getter für Teilchenbeschleuniger passt als verteilter Getter in diese gekrümmten oder segmentierten Kammern. Die Titan-Konstruktion entspricht den Titan-Kammerwänden und reduziert die Wärmeausdehnungsfehlanpassung. Diese Kompatibilität hilft, die Vakuumintegrität während Ausheizen und thermischen Zyklen aufrechtzuerhalten.

Synchrotronlichtquellen und Speicherringe.
Synchrotronstrahlung löst photonengesteuerte Desorption aus, wobei Wasserstoff die Restgaslast dominiert. Der 10-µm-Titan-Getter für Teilchenbeschleuniger fängt Wasserstoff unter Umgebungsbedingungen durch reversible Sorption ein. Die Regeneration stellt die Getterkapazität während geplanter Abschaltungen wieder her. Dies unterstützt eine stabile Strahllebensdauer in Vakuumsystemen von Speicherringen.

Vakuumsysteme für Ionen- und Protonenbeschleuniger.
Ionen- und Protonenbeschleuniger erzeugen Restgase wie Wasserstoff, Kohlenmonoxid und Kohlendioxid. Der 10-µm-Titan-Getter für Teilchenbeschleuniger chemisorbiert diese reaktiven Spezies nach der In-situ-Aktivierung. Die gesinterte poröse Matrix bietet eine hohe Oberfläche für die Gasaufnahme. Regenerationszyklen verlängern die Lebensdauer zwischen den Austauschen.

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