小型2KGM冷凍システム用リニア圧縮機の要素技術開発-一次試作設計検討-

Development of linear compressor for compact 2K GM cryocoolers


平塚 善勝 (住重)


Abstract:超伝導単一光子検出システムの主要体積を占める極低温冷凍機を小型化しつつ、光・量子情報通信における高い光子検出性能を達成できる温度領域(2K台)を維持できる超伝導単一光子検出システム用の小型化冷凍システムの研究開発を行っている。圧縮機ユニット容積を小型化するためには、内部構成部品の最適化も検討されるが、課題となる現行容積の1/2に減らすことを考えると何かしらの大きな変更を余儀なくされる。圧縮機ユニットは、圧縮機本体とほぼ同体積となるアドソーバ、オイルセパレータが圧縮機ユニット内の空間容積を大きく占拠していることから、この部品を排除し、無潤滑圧縮機の開発が一つの有効な手段であることが提案される。さらに無潤滑圧縮機の開発は、結果的に現在まで潤滑油の存在のために不可能とされた用途も新たに創出できる可能性を有している。リニア圧縮機の挙動解析を行い、個々の要素にについて詳細な設計検討を行ない1次試作機を製作し、評価試験を行なったのでその内容について報告する。