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2021 年度 実績報告書

活性の凍結と再解凍を利用した極低温域用温度計の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K04951
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

研究代表者

清水 洋孝  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, 助教 (10448251)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワードFBG / 光ファイバ / バイメタル / 温度測定
研究実績の概要

極低温域で機能する温度計の開発を進めている。製作が難しかったバイメタル合金の融着加工に成功し、無酸素銅とインバーからなるバイメタル合金を熱間等方圧加圧法を用いる事で、少数だけを作製する事が出来た。この方法で合金を作製した場合、無酸素銅とインバー材の板厚の精密な調整に対して、非常に難しい問題が残り、極低温環境下でのバイメタル合金の曲がり具合を確認しながら、最適な板厚の選定を別途行う必要が生じた。この板厚調整の加工に関しては、高エネルギー加速器研究機構の機械工学センターの協力が得られ、何種類かの板厚の組み合わせ品を製作する事が出来た。光ファイバーのグレーティング部分で規定した反射率の値と、支持具としてのバイメタル合金の板厚の組み合わせを調整しながら、極低温環境下で最も感度が高い組み合わせについての調査を行った。今回開発した極低温環境下での温度測定技術を応用して、超伝導加速技術を用いた加速器装置内に納められている、超伝導磁石の温度測定に協力した。電磁石本体の温度測定を通じ、これまでに充分な冷却効果が得られて居なかった理由と原因を明らかにし、更に有効な対策を講じる事で、超伝導磁石の到達最低温度を充分転移温度以下に抑える事に成功し、過去に達成出来ていなかった安定な励磁と、自身の磁場による電子線の制御が出来て居る事を確認した。これらの得られた成果を学会及び国際会議において報告し、論文として纏めた。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 オープンアクセス 2件、 査読あり 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [雑誌論文] Study on Conduction Cooling of Superconducting Magnets for the ILC Main Linac2022

    • 著者名/発表者名
      Hirotaka Shimizu
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      巻: 1 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1109/TASC.2022.3155487

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] R&D ACTIVITIES REPORT ON SUPERCONDUCTING MAGNET IN STF2021

    • 著者名/発表者名
      Hirotaka Shimizu
    • 雑誌名

      Proceedings of the 18th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan

      巻: 1 ページ: 48-52

    • オープンアクセス
  • [学会発表] Helium Regrigerator and its Operation Strategy at KEK2022

    • 著者名/発表者名
      Hirotaka Shimizu
    • 学会等名
      Lecture Series under the Banner of MOU between KEK and Cryogenic Engineering Center (IIT Kharagpur)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] STF における超伝導電磁石開発の取り組み2021

    • 著者名/発表者名
      清水 洋孝
    • 学会等名
      日本加速器学会
  • [学会発表] Study on Conduction Cooling of Superconducting Magnets for the ILC Main Linac2021

    • 著者名/発表者名
      Hirotaka Shimizu
    • 学会等名
      27th International Conference on Magnet Technology (MT27)
    • 国際学会
  • [学会・シンポジウム開催] 27th International Conference on Magnet Technology (MT27)2021

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公開日: 2022-12-28  

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