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超流動ヘリウムの定常流を駆動するポンプの開発

研究課題

研究課題/領域番号 26610105
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 物性Ⅱ
研究機関大阪市立大学

研究代表者

矢野 英雄  大阪市立大学, 大学院理学研究科, 准教授 (70231652)

研究協力者 若狭 洋平  
大山 勝義  
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード低温物性 / 超流体 / 量子渦 / 超流動流
研究成果の概要

本研究では、超流動ヘリウム定常流を駆動するポンプを開発し、以下の成果を得た。
①我々は、絶対温度4.2K以下でモーターを回転させることに成功した。低温で動作させるためにブラシレスモーターを採用し、すべり軸受け、低温で磁気ヒステリシスのないフェライトコア、低温用ホール素子を使用した。消費電力が0.25W以下で、2~40回転/秒の回転を実現した。②超流動ヘリウム中で低温モーターを回転させたところ、超流動ヘリウムの回転流が駆動されることを発見した。その回転流速はモーターの回転速度とほぼ一致することを見出した。③超流動回転流を利用する渦巻きポンプを作成し、超流動ヘリウム流を駆動することに成功した。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 学会発表 (13件) (うち国際学会 4件)

  • [学会発表] 低温回転モーターを用いた量子渦研究2016

    • 著者名/発表者名
      大山勝義,小原顕,矢野英雄,石川修六
    • 学会等名
      第15回低温工学・超伝導若手合同講演会
    • 発表場所
      大阪府立大学I-siteなんば(大阪府大阪市)
    • 年月日
      2016-11-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Observation of spiral flow and vortex produced by cryogenic motor in superfluid 4He2016

    • 著者名/発表者名
      K. Oyama, K. Obara, H. Yano, O. Ishikawa
    • 学会等名
      Osaka City University and National Taiwan Normal University Mini-Workshop
    • 発表場所
      Taipei City (Taiwan)
    • 年月日
      2016-09-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 超流動4He回転流による渦の生成2016

    • 著者名/発表者名
      大山勝義,小原顕,矢野英雄,石川修六
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学(石川県金沢市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Formation of quantum turbulence generated by vibrating wire & Observation of axial flow and vortex produced by cryogenic motor in superfluid 4He2016

    • 著者名/発表者名
      H. Yano
    • 学会等名
      Afternoon Session on Quantum Turbulence in International Conference on Quantum Fluids and Solids (QFS2016)
    • 発表場所
      Prague (Czech Republic)
    • 年月日
      2016-08-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Observation of axial flow and vortex produced by cryogenic motor in superfluid 4He2016

    • 著者名/発表者名
      H. Yano, K. Ohyama, K. Obara, O. Ishikawa
    • 学会等名
      International Conference on Quantum Fluids and Solids (QFS2016)
    • 発表場所
      Prague (Czech Republic)
    • 年月日
      2016-08-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] モーター駆動による超流動4He回転流の観測Ⅱ2016

    • 著者名/発表者名
      大山勝義*,小原顕,矢野英雄,石川修六
    • 学会等名
      日本物理学会第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] モーター駆動による超流動4He回転流の観測2016

    • 著者名/発表者名
      大山勝義*,小原顕,矢野英雄,石川修六
    • 学会等名
      物性研究所短期研究会「量子乱流と古典乱流の邂逅」
    • 発表場所
      東京大学物性研究所(千葉県柏市)
    • 年月日
      2016-01-05
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 液体ヘリウム中で動作する低温モーターの開発2015

    • 著者名/発表者名
      大山勝義,小川耕平,小原顕,矢野英雄*,石川修六,畑徹
    • 学会等名
      日本物理学会2015年秋季大会
    • 発表場所
      関西大学(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] モーター駆動による超流動ヘリウム4回転流の観測2015

    • 著者名/発表者名
      大山勝義*,小川耕平,小原顕,矢野英雄,石川修六,畑徹
    • 学会等名
      日本物理学会2015年秋季大会
    • 発表場所
      関西大学(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Observation of Superfluid 4He Flow Induced by Cryogenic Motor2015

    • 著者名/発表者名
      H. Yano*, K. Ohyama
    • 学会等名
      International Symposium on Quantum Fluids and Solids (QFS2015)
    • 発表場所
      Conference Event Center, Niagara Falls, NY, USA
    • 年月日
      2015-08-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 液体4He常流動と超流動におけるVibrating wireの抗力2014

    • 著者名/発表者名
      若狭洋平,千葉祐弥,吉田翔太,小原顕,矢野英雄,石川修六,畑徹
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋季大会
    • 発表場所
      中部大学(愛知県春日井市)
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Power dependence of vortex emissions generated by vibrating wire in superfluid 4He at finite temperature2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Wakasa, S. Oda, Y. Chiba, K. Obara, H. Yano, O. Ishikawa, T. Hata
    • 学会等名
      Frontiers of Low Temperature Physics (ULT2014)
    • 発表場所
      Hotel Amancay, San Carlos de Bariloche, Argentina
    • 年月日
      2014-08-15 – 2014-08-19
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 液体4He常流動と超流動におけるVibrating wireの抗力2014

    • 著者名/発表者名
      若狭洋平,矢野英雄
    • 学会等名
      物性研究所短期研究会「スーパーマターが拓く新量子現象」
    • 発表場所
      東京大学物性研究所(千葉県柏市)
    • 年月日
      2014-04-17 – 2014-04-19
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2020-05-15  

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