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

3.1. TITAN ALS GETTERMATERIAL 47
termaterial zur Argonseparation von kleineren Gasmengen (so kann man mit 100 Gramm Titan
ca. 6 l STP Luft absorbieren), für größere Gasmengen von mehreren Litern ist die Methode aber
nicht geeignet. Die Geschwindigkeit der Separation ist aber relativ stark temperaturabhängig,
sodass hohe Temperaturen erforderlich sind, um eine geeignete Sorptionsgeschwindigkeit zu haben.
Die übrigen Edelgase bleiben ebenfalls in der Gasphase und werden nicht getrennt. Für
die Argonseparation für ATTA ist das aber irrelevant, da diese einen extrem kleinen Anteil am
Restgas ausmachen (vgl. Tabelle 2.1). Auch Wasser war noch im Restgas vorhanden, ist aber relativ
leicht durch ausfrieren zu entfernen. Ein weiteres Problem ist die Tatsache, dass bei hohen
Temperaturen Wasserstoffmoleküle aus dem Titanschwamm diffundieren. Dieses Problem kann
man umgehen, indem man den Getter noch ca. 20-30 Minuten bei niedrigeren Temperaturen
(ca. 300 ◦ C bis Zimmertemperatur) betreibt, nachdem man bei hohen Temperaturen Sauerstoff
und Stickstoff entfernt hat. Da Wasserstoff bei niedrigeren Temperaturen im Titan absorbiert
wird, wird das bei hohen Temperaturen ausgegaste H2 dabei wieder im Getter gebunden und
aus der Gasphase entfernt.
Tabelle 3.2: Die zur Separation von Luftproben relevanten Eigenschaften von Titanschwamm als
Gettermaterial zusammengefasst. Sorptionsgeschwindigkeiten in
µl
min·gT i .
Eigenschaft Sauerstoff Stickstoff
Kapazität 60 ml/gT i
Minimale Temperatur 400 ◦ C 650 ◦ C
Geschwindigkeit 650 ◦ C (1,0 ± 0,8)
700 ◦ C (63,5 ± 6,1) (8,3 ± 0,5)
770 ◦ C (96 ± 21) (45,2 ± 1,5)
800 ◦ C (143 ± 21) (67,9 ± 6,9)
820 ◦ C (102 ± 14) (77,6 ± 5,6)
840 ◦ C (127 ± 10) (126 ± 13)