ギホードマクマホン冷凍機冷却型ヘリウムフリー希釈冷凍機の試作開発

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10554014
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 深瀬 哲郎 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (90005900)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 上岡 泰晴 大陽東洋酸素(株), BMEP超低温事業部, 研究主幹 ; 中村 慎太郎 東北大学, 極低温科学センター, 助手 (20292310) ; 坂爪 新一 東北大学, 極低温科学センター, 助教授 (20005896) ; 佐々木 孝彦 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (20241565) ; 小林 典男 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (40111306)
• Keywords: ギホードマクマホン冷凍機 / 希釈冷凍機 / ジュールトムソン弁

Research Abstract

本年度はギホードマクマホン(GM)冷凍機冷却型ヘリウムフリー希釈冷凍機の試作開発のために以下のような機器の設計、購入、試作を行った。1、GM冷凍機の選定を行い、冷凍能力、信頼性、また空冷で使用可能なことから住友重機械製SRDK-408DAを選定し、購入した。(主要設備品)さらに冷凍機、希釈冷凍機部をおさめる真空チャンバー(主要設備備品)の設計を行い、大陽東洋酸素(株)により製作、冷凍機の組み付けを行った。2、希釈冷凍機部、ジュールトムソン弁を兼ねる熱交換器部の詳細設計をほかの研究分野で共同研究の関係があるドイツWalther-Meissner-Institutと意見交換を行いつつ進め、各部の設計を完了し、部品の製作をおこない一部が完成した。3、希釈冷凍機用ガスハンドリングシステムの設計製作をおこない、これを完成し(主要設備備品ロータリーポンプ)真空気密テストを行い漏れのないことを確認した。現在、希釈冷凍機部、熱交換器部、GM冷凍機部の各接続部の設計を行っている。次年度は接続部の設計を完了、製作を行い、継続してすすめている希釈冷凍機部の各部品の製作の完了をまって全体の組み立てを行う予定である。組み立て完了後は真空気密テスト、GM冷凍機テストなどを経て試験運転を年度後半から行う予定である。これに平行して大陽東洋酸素(株)が製作する簡易型希釈冷凍機の組み込みの可能性を検討し試作設計を開始する。またGM冷凍機冷却型超伝導マグネットとの組み合わせにより、極低温、高磁場環境をヘリウムフリーで実現するべく希釈冷凍機部外径の小型化(真空チャンバー、輻射シールドの小型化)を検討する予定である。