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冷凍機の効率を改善することは，電気エネルギーの有効利用につながる．しかしながら，様々な応用に使用されている4K冷凍機の効率は不十分である．本研究では，4Kギフォード・マクマホン(GM)冷凍機の蓄冷材，および蓄冷器構造に焦点を絞り，性能向上を目指した．まずセラミックス蓄冷材(Gd2O2S)をGM冷凍機の蓄冷材として充填した．実験結果から，セラミックス蓄冷材を適量充填することで，4.2 Kの冷凍能力が12%向上することを明らかにした．次に，等価的に蓄冷器形状を変化させる方法を考案し，研究を行った．結果から，蓄冷材分量を減らしても冷凍能力が維持できることを証明した．
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