小型超低温連続冷凍システムの開発 I

Development of a Compact and Continuous Ultra-low Temperature Refrigerator (I)


戸田 亮, 村川 智, 福山 寛 (東大)


Abstract:試料や各種検出器を1 mK以下の超低温度に冷却する場合、希釈冷凍機と超電導電磁石を併用する銅核スピンの断熱消磁冷却法が一般的である。これは、超流動ヘリウム3などを研究する低温物理学の分野では確立した冷凍技術であるが、装置が大型で高価なことから、広い分野の研究者が利用するにはハードルが高く、スペースに余裕のない用途にも向かない。そこで我々は、磁気作業物質として増強核磁性体PrNi5を採用し、これを磁気シールド付の小型超電導電磁石で断熱消磁冷却するユニットを2つ組み合わせることで、コンパクトかつ1 mK以下の超低温を連続発生できる新たな冷凍システムの開発を進めている。講演ではその概要と設計について報告する。