Development of superconducting motor producing circular flow of superfluid helium

开发产生超流氦循环流的超导电机

• 批准号: 24654108
• 负责人: YANO Hideo
• 金额: $ 2.41万
• 依托单位: Osaka City University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-24654108/
• 关键词: 流体力学; 低温物性; 超流体; 量子渦; 回転流

We report the results obtained in the present study as follows, for the purpose of developing a motor with a rotor working in superfluid helium.(1) We employ a brushless motor with a rotor separated from driving coils. A brushless motor requires a sensor of rotor position. We measured the features of some position sensors, finding that a sensor using induced voltages between ends of driving coils is appropriate for low temperature usage. (2) We have succeeded in developing a brushless motor working at low temperatures above -203 C (70 K), though the motor could not work below the temperature. (3) We find that a rotation loss increases with decreasing temperature. This is because magnetic hysteresis of the core material of the coils increases. (4) By measuring the drag force of an obstacle moving in superfluid helium, we find that the obstacle produces quantized vortices at a velocity above 100 mm/s.

为了研制一种在超流氦中工作的转子发动机，我们报告了在本研究中获得的结果如下。(1)我们采用无刷电机，转子与驱动线圈分离。无刷电机需要转子位置传感器。我们测量了一些位置传感器的特性，发现使用驱动线圈两端之间的感应电压的传感器适合于低温使用。(2)我们已经成功地开发了一种无刷电机工作在低温高于-203 C（70 K），虽然电机不能低于该温度工作。(3)我们发现，随着温度的降低，旋转损耗增加。这是因为线圈的芯材料的磁滞增加。(4)通过测量超流氦中运动障碍物的阻力，发现当速度大于100 mm/s时，障碍物产生量子化涡旋。

项目成果

液体^4He常流動と超流動におけるVibrating wireの抗力

液体^4He正常流动和超流动中振弦的曳力

• 发表时间: 2014
• 作者: K;Miyagawa;Y. Kubozono;高山あかり;Dong Liu，Kazuya Miyagawa，Masafumi Tamura，Kazushi Kanoda;正満拓也;宮川和也;Yoshihiro Kubozono;田中祐輔;Kazuya Miyagawa;Yoshihiro Kubozono;Dong Liu，Kazuya Miyagawa，Kazushi Kanoda，Masafumi Tamura;相馬清吾;Yoshihiro kubozono;Seigo Souma;平田倫啓，宮川和也，田村雅史，鹿野田一司;Yoshihiro Kubozono;相馬清吾;久保園芳博;相馬清吾;Y. Kubozono;相馬清吾;Y. Kubozono;野村円香;Y. Kubozono;正満拓也;Yoishihiro Kubozono;高山あかり;若狭洋平,矢野英雄
• 通讯作者: 若狭洋平,矢野英雄

渦環放出から見る超流動4He中振動ワイヤーによる量子乱流の生成機構

从涡环发射看超流体 4He 中振弦产生量子湍流的机制

• 发表时间: 2014
• 作者: K;Miyagawa;Y. Kubozono;高山あかり;Dong Liu，Kazuya Miyagawa，Masafumi Tamura，Kazushi Kanoda;正満拓也;宮川和也;Yoshihiro Kubozono;田中祐輔;Kazuya Miyagawa;Yoshihiro Kubozono;Dong Liu，Kazuya Miyagawa，Kazushi Kanoda，Masafumi Tamura;相馬清吾;Yoshihiro kubozono;Seigo Souma;平田倫啓，宮川和也，田村雅史，鹿野田一司;Yoshihiro Kubozono;相馬清吾;久保園芳博;相馬清吾;Y. Kubozono;相馬清吾;Y. Kubozono;野村円香;Y. Kubozono;正満拓也;Yoishihiro Kubozono;高山あかり;若狭洋平,矢野英雄;Yoshihiro kubozono;田中祐輔;織田慎平,若狭洋平,小原顕,矢野英雄,石川修六,畑徹;久保園芳博;Seigo Souma;織田慎平，若狭洋平*，小原顕，矢野英雄，石川修六，畑徹
• 通讯作者: 織田慎平，若狭洋平*，小原顕，矢野英雄，石川修六，畑徹

渦環放出から見る超流動^4He中振動ワイヤーによる量子乱流の生成機構

超流体中振弦产生量子湍流的机理^4从涡环脱落看He

• 发表时间: 2014
• 作者: K;Miyagawa;Y. Kubozono;高山あかり;Dong Liu，Kazuya Miyagawa，Masafumi Tamura，Kazushi Kanoda;正満拓也;宮川和也;Yoshihiro Kubozono;田中祐輔;Kazuya Miyagawa;Yoshihiro Kubozono;Dong Liu，Kazuya Miyagawa，Kazushi Kanoda，Masafumi Tamura;相馬清吾;Yoshihiro kubozono;Seigo Souma;平田倫啓，宮川和也，田村雅史，鹿野田一司;Yoshihiro Kubozono;相馬清吾;久保園芳博;相馬清吾;Y. Kubozono;相馬清吾;Y. Kubozono;野村円香;Y. Kubozono;正満拓也;Yoishihiro Kubozono;高山あかり;若狭洋平,矢野英雄;Yoshihiro kubozono;田中祐輔;織田慎平,若狭洋平,小原顕,矢野英雄,石川修六,畑徹
• 通讯作者: 織田慎平,若狭洋平,小原顕,矢野英雄,石川修六,畑徹

液体4He常流動と超流動におけるVibrating wireの抗力

液体4He正常流动和超流动中振弦曳力

• 发表时间: 2014
• 作者: K;Miyagawa;Y. Kubozono;高山あかり;Dong Liu，Kazuya Miyagawa，Masafumi Tamura，Kazushi Kanoda;正満拓也;宮川和也;Yoshihiro Kubozono;田中祐輔;Kazuya Miyagawa;Yoshihiro Kubozono;Dong Liu，Kazuya Miyagawa，Kazushi Kanoda，Masafumi Tamura;相馬清吾;Yoshihiro kubozono;Seigo Souma;平田倫啓，宮川和也，田村雅史，鹿野田一司;Yoshihiro Kubozono;相馬清吾;久保園芳博;相馬清吾;Y. Kubozono;相馬清吾;Y. Kubozono;野村円香;Y. Kubozono;正満拓也;Yoishihiro Kubozono;高山あかり;若狭洋平,矢野英雄;Yoshihiro kubozono;田中祐輔;織田慎平,若狭洋平,小原顕,矢野英雄,石川修六,畑徹;久保園芳博;Seigo Souma;織田慎平，若狭洋平*，小原顕，矢野英雄，石川修六，畑徹;久保園芳博;高山あかり;若狭洋平
• 通讯作者: 若狭洋平

Observation of vortex emissions from superfluid ^4He turbulence at high temperatures

高温下超流体^4He湍流涡流发射的观测

• 发表时间: 2013
• 作者: S. Oda;Y. Wakasa;H. Kubo;K. Obara;H. Yano;O. Ishikawa;T. Hata
• 通讯作者: T. Hata