2016 Fiscal Year Annual Research Report
最先端測定器に応用可能な２相ＣＯ２冷却システムの実現
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16H03992
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
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Principal Investigator |
杉本 康博 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 講師 (70196757)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 粒子測定技術 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成２８年度には２相CO2冷却システムの実用化に向けた基礎的技術開発として、自動圧力制御技術の開発、高圧CO2に耐性のあるOリングの研究、ならびに低物質量熱交換器の開発研究を行った。
自動圧力制御のために、圧力計とソレノイドバルブの組み合わせによって、外部から加えた制御電圧によって背圧をコントロールするシステムを開発し、既存の２相CO2冷却システムに組み込んだ。その結果、それまで手動で微妙な操作が必要であった圧力制御が、制御電圧を設定するだけで非常に短時間で安定して行うことが可能となった。
高圧CO2ガスの加圧・減圧の繰り返しによるOリングの劣化は本研究で開発をめざす冷却システムにおける最も重要な課題の一つである。一般的に用いられているバイトン製のOリングは耐性が不十分であることがこれまでの研究からわかっており、本システムに使用可能なOリングの材質を明らかにする必要がある。そのために、温度５０℃で圧力７MPaまで加圧可能な試験装置を製作した。
測定器の内部に設置可能な低物質量熱交換器の開発研究として２重管による熱交換器の開発を目指している。その第一段階として、内管として用いる径の細いパイプの液化CO2に対する圧力損失を測定するための装置の設計を行い、内径の異なる何種類かのパイプに対して圧力損失を系統的に調べる準備を行った。さらに、長さの異なる数種類の２重管の圧力損失ならびに熱交換能力を系統的に調べる装置の設計も行い、そのための部品の調達を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
圧力制御技術に関しては順調に開発が進んだが、Oリングの試験については試験装置の製作までしか進んでおらず、低物質量熱交換器の開発に関しても試験装置の設計ならびに部品調達までしか進んでいない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成２９年度には昨年度にやり残した様々な材質のOリングの高圧耐性試験並びに低物質量熱交換器の開発研究を行った後、リザーバーシステムの開発を行う。その後、それまでの開発研究の成果を取り入れた、冷却システムの新たな試作機の設計・製作に着手する。
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Research Products
(3 results)
