Thermal analyses of a helium circulation cooling system for scanning probe microscopes
寺岡 総一郎 （東大）； 横田 統徳, 佐々木 徹, 宮武 優 （ユニソク）； 福山 寛 （東大）
Abstract:走査トンネル顕微鏡をはじめ、極低温下で原子レベルの空間分解能をもつ各種の走査プローブ顕微鏡(SPM)は基礎研究の分野で広く使われている。SPMは振動に極めて敏感なため、液体ヘリウム浸漬式の冷却が主流である。これをパルス管冷凍機に置き換えることは技術的なチャレンジであるが、成功すれば極低温SPMの応用範囲が拡がり、長時間連続測定による分解能向上のメリットもある。
我々は、冷凍機ユニットをSPMから独立させ、低熱損失・低振動の液体ヘリウム移送管で結ぶ方式のSPM用ヘリウム循環冷却システムのプロトタイプを開発している。講演では、数値シミュレーションによる熱解析結果を中心に本システムの設計概要を報告する。