^3He-^4He混合液体の過熱限界点測定による気泡核形成の研究

测量^3He-^4He混合液过热极限研究气泡成核

• 批准号: 08640458
• 负责人: 西垣 和
• 金额: $ 0.83万
• 依托单位: 神戸商船大学
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08640458/
• 关键词: 気泡核形成; 液体ヘリウム; 過熱限界

液体の過熱限界点(T_S)を測定してnucleation理論と比較することにより、気液相転移のonsetにおける気泡核の形成率・形成エネルギー・大きさについて有用な情報が得られる。この種の研究において、液体ヘリウムは高純度なサンプルが得られ、しかも量子性が顕著であるのでnucleationの研究にとって極めて興味深い研究対象である。本研究は液体^3Heに^4He分子を混入させると、過熱限界点すなわち気泡核のhomo geneous nucleationにどのように影響するかを明らかにする目的で行われた、初めての実験的研究である。実験値は核形成理論による予言値と比較検討した。実験に用いたサンプルは、^3Heモル濃度が25.00%,50.01%,74.99%,94.57%の4種類である。サンプル液体の容積は7.13×10^<-3>ccである。サンプル液体の加熱には、ガラスキャピラリー法とヒートパルス法を採用し、定圧下で得たサーモグラムよりT_Sを決定した。測定の温度範囲は1.5〜4.1Kであり,サンプルにかかる圧力の範囲は0.05〜1.00atmである。理論値の計算に必要なサンプルの密度にはE.C.Kerr等のデータを、また表面張力にはB.N.Esel'son等のデータを用いた。得られた主な結果は、(1)圧力が小さい領域では、T_Sは圧力に大きく依存するが、圧力が大きい領域ではほぼ直線的に変化する。(2)圧力が約0.1atm付近ではT_Sの実験値と理論値はほぼ一致しているが、圧力が大きくなると実験値が理論値よりもsystematicに大きくなる。(3)このようなsystematicなズレは、純粋な液体^3Heや液体^4Heでは認められず、混合系に特有な現象である。

Determination of the superheat threshold point (T_S) of a liquid and comparison of nucleation theory with that of the onset of liquid phase transition, formation rate of bubble nuclei, formation rate, and formation rate. The research on this species is very interesting. The liquid is very pure. The research object is very interesting. This study aims to investigate the effects of mixing of liquid ^3He and ^4He molecules on the homo geneous nucleation at the critical point of overheating. The theory of nuclear formation The concentrations of the four species of the compound were 25.00%, 50.01%, 74.99%, 94.57%. The volume of liquid is 7.13×10^<-3>cc. The temperature of the liquid is determined by the temperature and temperature of the liquid. The temperature range of measurement is 1.5 ~ 4.1K, and the pressure range is 0.05 ~ 1.00atm. Theoretical calculations are necessary for density calculations such as E.C.Kerr and B.N.Esel'son. The main results are as follows: (1) Pressure is small in the field, T_S is large in the field, and T_S is large in the field. (2)The pressure is about 0.1 atm. The theoretical value of T_S is close to the theoretical value. The pressure is large. The theoretical value is large. (3)This phenomenon is unique to pure liquid ^3He or liquid ^4He.

项目成果

K.Nishigaki et al.: "Superheating in ^3He-^4He mixtures" Proceedings of the th Int.Conf.ICEC. (in press). (1997)

K.Nishigaki 等人：“^3He-^4He 混合物中的过热”Int.Conf.ICEC 会议记录。