| 研究課題/領域番号 |
09246228
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| 研究種目 |
重点領域研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究機関 | 高エネルギー加速器研究機構 |
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研究代表者 |
山田 善一 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助手 (00200759)
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| 研究期間 (年度) |
1997
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| 研究課題ステータス |
完了 (1997年度)
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| 配分額 *注記 |
2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
1997年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
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| キーワード | シリコンストリップ検出器 / 冷却 / ヒートシンク / ヒートパイプ / 窒化アルミニウム / 窒化ホウ素 |
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| 研究概要 |
シリコンストリップ検出器用のVLSI増幅器の例として、BELLEシリコンバーテックス測定器のハイブリッド基板(1.5W発熱)を用い、ヒートシンク(長さ6cm)を使って冷却水温度からの温度上昇を5度C以下にするような方法を検討した。まず温度特性をパーソナルコンピュータ等を使って有限要素法を用いてシミュレーションを行い、ヒートシンクの形状と温度上昇の関係を調べた。次に実際にアルミ及び銅のヒートシンクを製作し、温度を測定した結果、その中のそれぞれ6度Cの及び4度Cの温度上昇があることが確認された。また、厚さ1mmのG10製ハイブリッド基板の表裏で5度C、厚さ0.1mmのエポキシで2度Cの温度上昇があることが解った。そこで、ヒートシンク内の温度上昇を押さえるため、ヒートシンクの熱伝導方向に直径3mmのマイクロヒートパイプを2本埋め込み、銀粉入りエポキシで接着したところ、温度上昇が0.7度Cまで押えられた。また、ハイブリッド基板内での温度上昇に対しては、窒化アルミニウムの基板を製作したところ、温度上昇を2.5度Cまで押えられた。最後にエポキシ内の温度上昇に対しては、窒化ホウ素の粉末を混合したところ、その温度上昇を0.2度Cまで押さえることができた。これらの材料を用いることにより、温度上昇は当初の約3分の1の総計約4度Cまで押さえられることが解った。この研究において、購入したパーソナルコンピュータ及び周辺機器(ハードディスク等)は温度等のデータ収集、及びその解析用に用いられ、カメラ、スキャナー、プリンタ等は実験状況の記録、保存等に用いられた。
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