2004 Fiscal Year Annual Research Report
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15760143
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| Research Institution | National Institute for Fusion Science |
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Principal Investigator |
岩本 晃史 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助手 (00260050)
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| Keywords | 極低温 / 界面熱抵抗 / 熱伝導率 |
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| Research Abstract |
平成15年度に引き続き、界面熱抵抗の測定手法の検討とその手法の実証試験を行った。界面熱抵抗の測定は次のように行う。温度測定の基盤となる2枚の銅プレート間に測定のための樹脂を挟み込み、同時にその樹脂により銅プレートに接着された構造の試料を作製する。一方の銅プレートに入力した熱とその結果試料内に発生した温度差から、界面熱抵抗を含んだ試料全体の熱伝導率を評価する。この時、樹脂の厚さのみを変化させると、樹脂部分の熱抵抗(熱伝導)のみが変化し、樹脂-銅界面の熱抵抗は変化しない状態を得ることができる。最低限2種類の厚さの異なる試料から得られた結果を解析することにより界面熱抵抗のみを抽出することが可能である(詳細は前年度報告を参照)。平成16年度も引き続き樹脂に代わり熱伝導材として5mm又は10mmの厚さのSUS、ダミー界面熱抵抗としてStycast薄膜(〜60μm)を採用したSUSの厚さの違う2つの試料を製作し、測定手法の実証と精度の向上に関する検討をおこなった。測定温度は300K-10Kの範囲とし、冷却には10K-GM冷凍機を使用した。平成15年度の測定では抽出したダミー界面熱抵抗値が大きな誤差を含み、界面熱抵抗に関する議論を詳細に行うことができなかったため、平成16年度では測定精度向上のために、試料内に温度差を発生させるヒーターの制御手法を変更した。これまでは試料に発生する温度差を一定に保つためにPID制御によりヒーター出力を変化させていたが、そのことが測定結果の誤差を大きくしていることが判明したため、はじめにある温度差を発生させることができるヒーター出力を詳細に評価し、測定中はその一定出力で熱を入力する手法に変更した。それにより測定誤差を小さくすることに成功し、界面熱抵抗に関する詳細な議論への足掛かりができた。
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