インフレーション探索に用いる低温駆動系のための低発熱モーターの開発

2019 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18K03677
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 魚住 聖 岡山大学, 自然科学研究科, 特別契約職員(助教) (00422189)
• 研究分担者: 松村 知岳 東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 特任准教授 (70625003)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 超低温モーター / 宇宙背景放射 / Bモード偏光測定 / LiteBIRD計画

研究実績の概要

宇宙マイクロ波背景放射の偏光観測を目指した４K環境での低温駆動低発熱ステッピングモーターの開発を行った。開発は２つのステップにわかれる。第一段階はジュール損失による発熱を低減するために高純度銅線を採用した。単線での銅線は存在するものの、被覆を含めた銅線はないため、独自に高純度銅線と被覆を準備し、コイル形状にした。コイル整形後にアニールすることで、コイル形状時の導線へのストレスをなくした。結果として4K環境では常温に対するResidual Resistance Ratio（RRR）を2000以上実現した。第二段階では、この製法を踏襲したコイルを搭載したステッピングモーターを試作した。液体窒素では期待通り高純度銅線の方がRRRが9程度であることを確認した。液体ヘリウム温度での試験は完了していないが、RRRが2000程度ある場合は、これに従いジュール損失も4K以下で1/2000になることが期待される。