シェル・アンド・チューブ式熱交換器を用いたディプスティク型希釈冷凍機

Abstract

Dip stick type dilution refrigerator which could perform experiments by inserting directly in a 100 l liquid helium container of 50 mm in diameter was developed. The target of the development are placed in the simplicity in structure, easiness of handling, cheapness in fabrication and rapid attainment of the lowest temperature. Structures of main components of the refrigerator are displayed and operation process of circulation system is explained. On the structure of the refrigerator, adoption of new method for sealing thermal insulation tube, adoption of liquid helium pumping system through a capillary tube at 1.2 K in 1 K plate, adoption of shell and tube type SUS304 heat exchanger that is small and has a large surface area, and improvement of mixing chamber and thermometer are described. Manipulation procedures for experiments are also explained.

口径50mmの100リットル液化ヘリウム容器に直接挿入して実験する方式のディプスティク型希釈冷凍機の開発について述べた。構造の単純性、操作の容易性、制作費の低廉性、最低温度への迅速到達性などを開発の目標とした。冷凍機本体主要部の構造を示し、循環系の作動プロセスについて説明した。本体構造については、断熱管のシーリングに新しい方法を採用したこと、1Kプレートは1.2度Kにおいて細管を通して液化ヘリウムをポンピングする方式としたこと、熱交換器はSUS304製の小型で表面積が多く取れるシェル・アンド・チューブ方式を採用したこと、またミキシングチェンバや温度計を改良したことなどを述べた。実験を行うに当たっての操作手順についても説明した。