数値計算による、低熱侵入ペルチェ電流リードの特性評価

Evaluation of characteristics of the multi-stage Peltier current lead by numerical calculation


中部大学A, 名古屋大学B, 埼玉大学C, 成蹊大学D, 松阪大学E, 日立F
@山口貴行A, 水谷 進A, 森口正人A, 後藤英雄A, 角 紳一A, 林 洋司A,寺田 弘A,馬場清英A,中村圭二A,山口作太郎A,松岡良輔A,池澤俊治郎A,飯吉厚夫A,佐藤利和B,長谷川靖洋C,二ノ宮晃D,石郷岡猛D,奥村晴彦E,浅野克彦F


   多段のペルチェ電流リードについて、各段の熱電半導体の種類を異なるものにし、 冷却性能の温度依存性を考慮して計算を行った。  多段のペルチェ電流リードに関しては、熱電素子部が二段のものについて 1)使用する熱電半導体がすべての段で同じ性能のものである。 2)冷却性能の温度依存性を考慮しない。 という条件で行い、その結果、熱侵入がさらに低下(通常の電流リードに対し、 60%以上)することが判明した。しかし、実際にはゼーベック係数がなどは温度に 依存するため、実際の熱侵入量はそれによって変わってくる。また、多段で 使用するにあたり、熱電半導体が同じ種類のものであるという必要性は 今のところない。そこで 1)各段での熱電半導体の冷却性能を変えることで、熱侵入量がどう変化するか。 2)ゼーベック係数などの冷却性能の温度依存性がどのような影響を与えるか、 また、その影響によって熱侵入量が増大した場合、どのような熱電半導体の 構成によってその影響を抑えることができるか。 などを検討するために、複数の種類の熱電半導体を組み合わせた多段の ペルチェ電流リードについて、温度依存性を考慮した数値計算を行った。  今回、その結果について報告する。