| 研究課題/領域番号 |
16360428
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| 研究機関 | 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構 |
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研究代表者 |
仲井 浩孝 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 助手 (00188872)
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| 研究分担者 |
木村 誠宏 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 超伝導低温工学センター, 助手 (10249899)
槙田 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, 助教授 (30199658)
永井 大樹 東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (70360724)
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| キーワード | 超流動ヘリウム / 超伝導電磁石 / 宇宙空間 / 冷却技術 / 熱伝達 |
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| 研究概要 |
飽和蒸気圧から大気圧までの広範囲な圧力領域における超流動ヘリウムの膜沸騰現象を高速度カメラで撮影・解析し、膜沸騰現象の詳細な可視化と精度の高い熱伝達率の測定を継続した。飽和超流動ヘリウムにおけるノイジー膜沸騰とサイレント膜沸騰については既に多くの研究が行われているが、この研究によってより広範囲な圧力と温度による膜沸騰モードや熱伝達率の変化が明らかとなった。また、膜沸騰による圧力振動をFFTによって解析し、これらの膜沸騰モードを沸騰膜における気液界面の安定性・不安定性の観点から議論を行った。
超伝導電磁石と超流動ヘリウムとの熱伝達に影響を及ぼすカピッツァ抵抗の測定では、昨年度製作した測定装置の健全性を確認するために、比較的測定データが発表されている銅のサンプルの測定を超流動ヘリウム温度で行った。実際の測定によって計測線の選定や装置の不具合を洗い出し、測定装置の改良を行った。また、測定データ収集システムの構築を行い、パソコンによるデータの平滑化やデータ保存など、測定の効率化を図った。
一方、次期赤外線天文衛星SPICAや宇宙ステーションに設置予定のX線観測装置MAXIの冷却系排熱システムの熱的な検討を行い、ループヒートパイプを採用した場合の排熱システムの起動特性や冷却系の性能評価に関する研究を行った。
また、超流動ヘリウムによって冷却される超伝導電磁石を励磁するための電流リードとしては、高温超伝導体を採用して設計し、実際に超伝導電磁石の励磁に使用する電流リードを製作した。
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