液体キセノン用小型パルス管冷凍機の系内ガス不純物対策による長期安定性の研究

针对系统中气体杂质采取措施的小型液氙脉冲管制冷机长期稳定性研究

• 批准号: 17043012
• 负责人: 笠見 勝祐
• 金额: $ 1.66万
• 依托单位: High Energy Accelerator Research Organization
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17043012/
• 关键词: パルス管; 不純物測定; 露点; ヘリウム; 冷凍機; キセノン

KEKで開発した液体キセノン用パルス管冷凍機(190W@165K)を使用し、連続運転中の系内ガスの露点変化を測定した。冷凍機は通常1年以上連続運転で使用する。これまでパルス管冷凍機の露点測定の多くは、一定期間冷凍機を運転し機器停止後すぐに冷凍機側と圧縮機側とを切離し、その後系内に残っている冷媒ガスを微少流量で放出しながら測定していた。この方式による露点測定は容易ではあるが、圧縮機起動直後やコールドヘッド温度低下に伴う露点の変化、及び運転中のゆるやかな露点変化をモニターすることが困難である。本研究では、市販の静電容量式露点計を圧縮機側と冷凍機側とに取付け長期連続運転中における系内ヘリウムガスの露点変化をリアルタイムで測定した。通常パルス管冷凍機の冷凍機側には1MPa程度の脈動がある。静電容量式露点計のセンサーには測定ガスの圧力差制限があるためガスラインに直接センサーを取付けることが出来ない。このためロータリーバルブと冷凍機間の配管に露点センサー用のバイパスラインを設け、ガスの一部を分流して測定した。センサーの前後にはバルブを取付け測定時センサー部に加わる脈動を吸収することが出来た。圧縮機側は、吐出ガスを11/min程度の流量で吸入側にバイパスし、露点センサーにガスを流した。実験により圧縮機起動後コールドヘッドの温度低下に伴い、系内の露点が下がり、数日間運転後、ほぼ-56℃程度の一定の露点を維持している様子が確認できた。2ヶ月以上の連続運転後、停止、加温し冷凍機側に蓄積された水分量と、定常運転時の系内露点との関連を調べることができた。また静電容量式露点計の指示値が外気温の変化により変動しており、測定中は露点とあわせて外気温の確認が必要であることがわかった。

KEK is used to determine the dew point of the system in a tube refrigerator (190W@165K). Refrigerators are usually used continuously for more than 1 year. The dewpoint of the refrigerator is measured at various times, during a certain period of operation of the refrigerator, after the machine is stopped, at the refrigerator side, at the compressor side, at a small flow rate, and at a small flow rate. This method is easy to measure dew point, but it is difficult to measure dew point after compressor start-up and temperature drop. In this study, the electrostatic capacitance dew point meter was used to measure the dew point in the long-term continuous transportation system. Usually, the refrigerator side of the tube refrigerator has a pulsation of 1MPa. The capacitance dew point meter is used to measure the pressure difference between the two. The temperature of the pipe between the refrigerator and the refrigerator is determined by the temperature of the pipe. The pulse is absorbed by the sensor when the sensor is detected. The flow rate of the compressor side and the discharge side is about 11/min, and the flow rate of the suction side and the discharge side is about 11/min. After the compressor is started, the temperature drops, the dew point in the system drops, and after several days of operation, a certain dew point of-56℃ is maintained. 2 months after the continuous operation, stop, warm up, refrigerator side accumulation of water, steady operation of the system of dew point and the relationship between The indicator value of electrostatic capacitance dew point meter is changed from external temperature to external temperature. It is necessary to confirm the external temperature in the measurement of dew point.

项目成果

液体キセノン用パルス管冷凍機長期運転中における系内ガスの露点測定

液氙脉冲管制冷机长期运行时系统内气体露点测量

• 发表时间: 2005
• 期刊: 第17回分子科学研究所技術研究会報告集
• 作者: N.Kubota;et al.;笠見 勝祐 他;笠見 勝祐 他
• 通讯作者: 笠見 勝祐 他

液体キセノン用パルス管冷凍機長期運転中における系内ガス露点測定

液氙脉冲管制冷机长期运行时系统内气体露点的测量

• 发表时间: 2005
• 期刊: 第73回2005年秋期 低温工学・超電導学会 講演概要集
• 作者: N.Kubota;et al.;笠見 勝祐 他
• 通讯作者: 笠見 勝祐 他