物性研究所 低温液化室

Cryogenic Service Lab. ISSP

  文字サイズ:標準 特大

液体ヘリウム容器について

液体ヘリウム容器の種類

液体ヘリウム容器には様々なものがあります。それらの容器で実用的なものは、断熱方法によって大まかに以下のものに二分することができます。現在はスーパーインシュレーション方式が主流となっています。
 材料は、初期の頃は、ガラスが多く使用されていましたが、最近では、アルミニウム、ステンレスといった金属が主流となっています。また最近では、断熱性に優れているので液槽のネック部分にFRPを使用しているものもあります。

スーパーインシュレーション方式

液槽の外側にアルミマイラーと和紙のような断熱材を交互に何重にも巻き付け、更に断熱真空槽を真空引きを行うことにより断熱を行う方法です。一般に断熱真空槽と液槽の二重構造になっています。構造が窒素シールド方式より簡単になるので、重量が軽くなりハンドリングが容易になります。この方式でアルミ材の容器では、重量が50kgを切る非常に軽い容器もあります。蒸発率は、個体差に依りますが一般的に容量(L)の1%/day程度となります。

クリックするとカットモデルのページにとびます!

スーパーインシュレーション方式のカットモデル

窒素シールド方式

液体窒素を利用して断熱を行う方法です。一般に外から断熱真空槽、窒素液槽、断熱真空槽、ヘリウム液槽といった四重構造になっています。窒素は液ももちろんその断熱に利用しますが、気化したガスも利用して容器を冷やし断熱を行うので、断熱効率が非常に良い事が利点です。しかし、窒素の補充の必要性や、容器の構造が複雑なことから、総重量が重くなるという欠点もあり、最近は運搬用の容器ではあまり利用されていません。

断熱槽の真空引き(再排気)について

液化室所属の容器を真空引き(再排気)する場合には必ず液化室に相談してから行って下さい。

真空引き(再排気)の目安

多くの容器は、使用しているうちに断熱真空槽の真空度が落ちてきますので、真空引き(再排気)が必要となります。真空引きの目安は容器の個性・状態によって左右されるので、一概に言うことはできませんが、液化室では、経験的に目安を以下のようにおいて真空引きを行っています。

真空引きの手順

真空引きの手順は以下のように行っております。

予冷について

液化室では、液体ヘリウム容器は液体窒素で予冷を行ってから、液体ヘリウムを入れています。その際、窒素はヘリウムより重いので、容器容量の3割程度までしか入れないようにご注意下さい。また、予冷は一週間程度行いますが、その間、やはり重量測定を行い、液体窒素の蒸発量を計測します。蒸発量が、0.1〜0.3kg/day以下であれば液体ヘリウムを入れますが、それ以上であれば真空引きを再度行います。

Copyright (C) 2008 ISSP Cryogenic Sevice Lab. All rights reserved.