本稿では、高真空吸引用ニオブチタン合金線の製造方法とその用途について説明します。本プロセスでは、スポンジチタン、ニオブシート、チタンニオブマスター合金を均一に混合して合金インゴットを作製します。インゴットは均質化処理を施して組成偏析を除去します。その後、鍛造工程を経て直径50～60 mmのビレットとなります。その後、ビレット直径が6 mm未満になるまで高温圧延を行います。その後、熱間引抜工程を経て直径1 mm未満になるまでビレットを作製します。次に冷間伸線工程を行い、変形量が40%～50%に達した時点で、600～700℃の温度で中間焼鈍を行い、ビレット径が0.3mm未満になるまで加熱する。その後、表面を酸洗して酸化スケールを除去し、超音波洗浄と乾燥を経て、ニオブチタン合金極細線に巻取る。本発明は、磁気浮上溶解、高温鍛造、冷間伸線工程を駆使し、ニオブチタン二元合金極細線（直径≤0.3mm）を設計・製造する。その後、マイクロアーク酸化技術を用いて、線材表面に多孔質の粗面構造を形成する。高真空ガス採取装置として使用すると、高効率と低コストという利点があり、大きな市場価値を有します。
チタン、ジルコニウム、ハフニウムなどの遷移金属は、活性化により吸着容量の高い活性表面を形成し、優れたガス採取性能を発揮し、不活性ガスを除くほぼ全てのガスと化学反応することが知られています。さらに、ガス採取材料のガス採取性能は主に表面吸着容量に依存するため、合金の吸着表面積に対する要求が高くなります。研究により、比表面積が大きいほど、材料と活性ガス分子との有効相互作用面積が大きくなり、吸着確率が高くなることが分かっています。したがって、遷移金属を利用して、高い吸着特性、優れた機械的特性、そして大きな比表面積を同時に備えた新たな吸着合金材料を作製することは、大きな応用可能性を秘めています。研究者たちは、Mo、Ta、Nbなどの合金元素を添加したチタン合金線の作製を試みてきました。これらの線は、高いガス吸着性能、大きな比表面積、そして良好な溶接性を備えているため、一部の高真空装置に応用されています。
チタンタンタル線は、加熱・脱ガス処理を施すことで、本来のガス吸着能力を発揮し、非蒸発型ゲッターとして使用することができます。活性化プロセスでは、合金線の表面に一定の厚さのチタン薄膜層が予め形成され、ガスゲッター効果がさらに高まります。チタン薄膜形成プロセス中の基板温度を下げ、薄膜形成後一定期間、動作温度を適切に上昇させることで、システムの真空度を最大化できます。しかし、さらなる研究により、活性化サイクル数を適切に増やすことで、チタンタンタル線からのガス放出が徐々に減少し、チタン薄膜の厚さが増加し、システムの真空度が徐々に上昇することがわかりました。
高真空ガスゲッター用のニオブチタン合金線は、前述のいずれかの方法で製造され、その組成はニオブ40～60％、残部チタンです。
