Fakultät für Physik und Astronomie Ruprecht-Karls-Universität ...

36 KAPITEL 3. PROBENAUFBEREITUNG FÜR EIS
Abbildung 3.1: Versuchsaufbau der Versuchsanlage zum Test der Eigenschaften von Titan als
Gettermaterial.
1150 ◦ C, Genauigkeit 1,5%). Die Abweichung der gemessenen Temperatur vom Sollwert betrug
±15 ◦ C und hing von der Lage des Temperaturfühlers des Reglers ab. Die Absorption machte
sich durch fallenden Druck im Behälter bemerkbar, der an einem Manometer (Keller Lex 1 mit
einer Genauigkeit von ±0,3 mbar Keller, 2011) abgelesen werden konnte.
Getestet wurde die Geschwindigkeit, mit der das Gas vom Titan absorbiert wurde, sowie
deren Temperaturabhängigkeit. Desweiteren wurde die maximale Gasmenge bestimmt, die vom
Titan aufgenommen werden konnte, und die minimale Temperatur, bei der Absorption einsetzt.
Eine Probe des nach dem Getterprozess in der Anlage befindlichen Restgases wurde mit
einem Quadrupol-Massenspektrometer gemessen und die Gaszusammensetzung des Restgases
bestimmt.
3.1.1 Das verwendete Gettermaterial: Titanschwamm
Als Titanschwamm bezeichnet man eine hochreine, stark poröse Form von Titan. Er entsteht
bei der industriellen Herstellung von reinem Titan als Vorprodukt, das anschließend in einem
Lichtbogenofen in eine kompakte Form gegossen wird. Aufgrund seiner hochporösen Oberfläche
eignet sich Titanschwamm besser zur Verwendung als Gettermaterial als weiterverarbeitetes
Titan, da ein poröses Material eine größere aktive Oberfläche, d. h. eine große Zahl möglicher
Adsorptionsplätze aufweist. Der verwendete Titanschwamm (Titanium Sponge 99,6%, -12mm,
bestellt bei abcr Spezialchemikalien) bestand zu 99.6% aus Titan und lag in kleinen Stücken mit
ca. 1 bis unter 12 mm Durchmesser vor. Die Schüttdichte betrug 1,13 g
cm 3 . Da die Dichte von
massivem Titan 4,5 g
cm 3 beträgt, lässt die verhältnismäßig niedrige Schüttdichte auf eine hohe
Porosität schließen. Die genaue Größe der Oberfläche ist nicht bekannt, Ender et al. (1991) geben