寒剤を用いない簡便な超低温稀釈冷凍機の開発

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07559016
• 研究種目: 試験研究(B)
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 久保田 実 東京大学, 物性研究所, 助教授 (60192035)
• 研究分担者: 鰭崎 有 鈴木商館(株), 低温事業部, 技師長
• キーワード: 稀釈冷凍機 / 寒剤を用いない小型冷凍機 / ミリケルビン / 連続運転 / パルス管冷凍機 / 超低温 / 低振動 / 世界初

研究概要

本研究は研究代表者らによる超低温実験で得られたジュールトムソン予冷の稀釈冷凍機の経験と、研究分担者らによるパルス管冷凍機の世界で最新の技術を組み合わせようとするものであるが、8月に合宿研究会を開くことで、研究協力者を含め全体の課題と問題点を明らかにした。こうして以下のような課題を短期間の間に達成した。即ち、比較的高温からの効率的熱及びエンタルピー交換のため、高圧の3Heを用いるが、加圧循環系の体積を減らし、且つ充分な機能をする液体窒素トラップを開発、これを含めた気体分配盤を作成し、テストした。稀釈冷凍機部を建設し、GM冷凍機と同じ真空容器内に設置した。GM冷凍機部には特性空気バネを設け、除振に努め、冷却実験を始めている。GM+パルス管冷凍機に関しては更に冷凍特性を詳しく調べている。が、パルス管冷凍機としては飛び抜けて大きな、GM2段冷凍機と同様な冷凍能力を達成した。これはこれまで実用には向きにくいと考えられてきたパルス管冷凍機の歴史にとって特筆に値するものである。

研究成果

• [文献書誌] Vladimir Kovacik, Muneyuki Fukuda, Takeshi Igarashi, Kiyoshi Torizuka, Maxim K. Zalalutdinov, and Minoru Kubota: "The ISSP Tokyo Rotating Cryostat" Journal of Low Temperature Physics. Vol.101 No.1/2. 567-572 (1995)
• [文献書誌] M. Kubota, T. Iida, G. Ueno, V.Kovacik, M. Fukuda, T. Yano, and M. Zalalutdinov,: "Thermal Conductivity Study of Thin He Films Adsorbed in Porous Glasses with Well Controlled Pore Size" Journal of Low Temprrature Physics. Vol.101 No.3/4. 265-270 (1995)
• [文献書誌] J. L. Gao, Y. Hiresaki, and Y. Matsubara,: "A Hybrid Two-Stage Refrigerator Operated at Temperatures below 4K" to be published in “Advances in Cryogenic Engineering,". Vol.41. (1996)