ヘリウム3ーヘリウム4混合液の超流動探索

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ヘリウム3ーヘリウム4混合液の冷却に際して到達温度を支配するものは寒剤となる原子核系の温度ではなく、液に直接流入するヒ-トリ-クと界面熱抵抗値(カピッツァ抵抗)の決め手となる表面積との比である。カピッツァ抵抗を減らすには表面積を大きくする以外に現在のところ方法がなく、従来は寒剤として銅の原子核を用い液との接触面積を増やすために銀の超微粒粉末を銅表面に焼結するという間接的方法がとられていた。我々は焼結した超微粒粉末の原子核による混合液の直接冷却を行うこととし、酸化による非金属化や電気四重極等の問題のない白金を用いた。先づ白金および補助として用いる銀粉末のカピッツァ抵抗の見積りとヒ-トリ-クの値を見定めるためテスト用の実験セルを製作し混合液の冷却を行った結果次の成果を得た。1.ヘリウム3ーヘリウム4混合液の到達温度202μKを得た。この値は現在混合液冷却のワ-ルドレコ-ドであるが超流動相への転移の兆候は見られていない。2.銀および白金粉末のカピッツァ抵抗Rは共にT^<-2>則に従い、表面積をAとしたときRAT^2の値は銀、白金に対してそれぞれ24、32m^2k^3/wを得た。このT^<-2>則は最近提唱された中山の理論と一致している。3.ヒ-トリ-クの値は消磁後の時間をtとしてt^<-0.32>に従って減少し、1週間後の値は45pwを得た。このt^<-0.32>則はスタイカストからの熱拡散と考えられる。以上の結果からヒ-トリ-クの原因となる物質を最小限に抑え、白金の超微粒粉末により表面積を数倍に上げれば混合液の温度を目標の100μK以下にすることは可能と判断される。予定が少し遅れているが、現在白金粉末を用いた装置の完成を急いでおり、近々本実験に入れるものと考えている。