JP2020029397A - 希土類蓄冷材粒子、それを用いた冷凍機、超電導磁石、検査装置およびクライオポンプ - Google Patents
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Abstract
Description
(実施例1〜6および比較例1〜4)
希土類酸化物として平均粒径が2μmのガドリニウムアルミニウム酸化物(GdAlO3)粉末を用意した。また、希土類酸硫化物として平均粒径が2μmのガドリニウム酸硫化物(Gd2O2S)粉末を用意した。それぞれ表1に示す条件で樹脂バインダと混合した。
2…希土類化合物(希土類酸化物または希土類酸硫化物)結晶粒子
3…気孔
4…気孔がつながった構造
5…蓄冷容器
6…金属メッシュ
1−1…第一の蓄冷材粒子群
1−2…第二の蓄冷材粒子群
1−3…第三の蓄冷材粒子群
Claims (24)
- 極低温用冷凍機の製造方法において、
少なくとも1つの蓄冷容器に希土類蓄冷材粒子を充填する工程を具備し、
前記希土類蓄冷材粒子が希土類酸化物または希土類酸硫化物からなり、
前記希土類蓄冷材粒子の平均結晶粒径が0.5〜5μmであり、気孔率が10〜50vol%であり、気孔の平均径が0.3〜3μmであり、気孔の最大径が4μm以下であることを特徴とする、
極低温用冷凍機の製造方法。 - 前記希土類蓄冷材粒子が、ガドリニウム酸硫化物(Gd2O2S)、又は、ガドリニウムアルミニウム酸化物(GdAlO3)からなることを特徴とする、
請求項1記載の極低温用冷凍機の製造方法。 - 極低温用冷凍機の製造方法において、
少なくとも1つの冷凍容器に希土類蓄冷材粒子を充填する工程を具備し、
前記希土類蓄冷材粒子が、ガドリニウムアルミニウム酸化物(GdAlO3)からなり、
前記希土類蓄冷材粒子の平均結晶粒径が0.5〜5μmであり、気孔率が10〜50vol%であり、気孔の平均径が0.3〜3μmであることを特徴とする、
極低温用冷凍機の製造方法。 - 前記気孔の最大径が4μm以下であることを特徴とする、
請求項3記載の極低温用冷凍機の製造方法。 - 前記希土類蓄冷材粒子を多数具備した希土類蓄冷材粒子群とし、
前記希土類蓄冷材粒子群に対し、前記希土類蓄冷材粒子が50質量%以上100質量%以下具備されることを特徴とする、
請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の極低温用冷凍機の製造方法。 - 前記極低温用冷凍機の製造方法において、
極低温用冷凍機が、GM型冷凍機であることを特徴とする、
請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の極低温用冷凍機の製造方法。 - 前記極低温用冷凍機の製造方法において、
極低温用冷凍機が、スターリング型冷凍機であることを特徴とする、
請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の極低温用冷凍機の製造方法。 - 前記極低温用冷凍機の製造方法において、
極低温用冷凍機が、パルス型冷凍機であることを特徴とする、
請求項1または請求項5のいずれか1項に記載の極低温用冷凍機の製造方法。 - 前記極低温用冷凍機の製造方法において、
少なくとも1つの蓄冷容器内を、金属メッシュを配置して、2つ以上の充填層に分け、
少なくとも1つの充填層に希土類蓄冷材粒子群を充填することを特徴とする、
請求項1ないし請求項8のいずれか1項に記載の極低温用冷凍機の製造方法。 - 前記極低温用冷凍機の製造方法において、
前記金属メッシュがCuメッシュであることを特徴とする、
請求項9に記載の極低温用冷凍機の製造方法。 - 前記極低温用冷凍機の製造方法において、
Cuメッシュを前記金属メッシュとして配置する工程をさらに具備することを特徴とする、
請求項9に記載の極低温用冷凍機の製造方法。 - 前記極低温用冷凍機の製造方法において、
少なくとも1つの蓄冷容器内を2つの充填層に分け、
第一蓄冷材粒子群にHoCu2粒子群を充填し、第二の蓄冷材粒子群に希土類酸化物または希土類酸硫化物からなる希土類蓄冷材粒子群を充填することを特徴とする、
請求項9ないし請求項11のいずれか1項に記載の極低温用冷凍機の製造方法。 - 前記極低温用冷凍機の製造方法において、
少なくとも1つの蓄冷容器内を3つの充填層に分け、
第一の蓄冷材粒子群として鉛蓄冷材粒子を充填し、第二の蓄冷材粒子群としてHoCu2粒子群を充填し、第三の蓄冷材粒子群として希土類酸化物または希土類酸硫化物からなる希土類蓄冷材粒子群を充填することを特徴とする、
請求項9ないし請求項11のいずれか1項に記載の極低温用冷凍機の製造方法。 - 前記極低温用冷凍機の製造方法において、
前記極低温用冷凍機が10K以下の極低温を達成するために使用されることを特徴とする、
請求項1ないし請求項13のいずれか1項に記載の極低温用冷凍機の製造方法。 - 前記極低温用冷凍機の製造方法において、
平均粒径が100〜500μmである前記希土類蓄冷材粒子を蓄冷容器に充填することを特徴とする、
請求項1ないし請求項14のいずれか1項に記載の極低温用冷凍機の製造方法。 - 前記極低温用冷凍機の製造方法において、
冷凍機の冷却ステージ内に充填率が55〜70%の範囲で希土類蓄冷材粒子を充填することを特徴とする、
請求項1ないし請求項15のいずれか1項に記載の極低温用冷凍機の製造方法。 - 前記極低温用冷凍機の製造方法において、
冷凍機の蓄冷容器にアスペクト比が2以下の希土類蓄冷材粒子を充填することを特徴とする、
請求項1ないし請求項16のいずれか1項に記載の極低温用冷凍機の製造方法。 - 前記極低温用冷凍機の製造方法において、
希土類蓄冷材粒子群を構成する蓄冷材粒子個々の投影像の周囲長をLとし、前記投影像の実面積をAとしたとき、L2/4πAで表される形状因子Rが1.5を超える希土類蓄冷材粒子の比率が5%以下である希土類粒子群を蓄冷容器に充填することを特徴とする、
請求項1ないし請求項17のいずれか1項に記載の極低温用冷凍機の製造方法。 - パルス型冷凍機の製造方法において、
第1冷却ステージにCuメッシュ蓄冷材を充填し、第2冷却ステージの第一の蓄冷材粒子群に鉛蓄冷材粒子群を充填し、第二の蓄冷材粒子群にHoCu2蓄冷材粒子群を充填し、第三の蓄冷材粒子群に希土類酸化物または希土類酸硫化物からなり、平均結晶粒径が0.5〜5μmであり、気孔率が10〜50vol%であり、気孔の平均径が0.3〜3μmであり、気孔の最大径が4μm以下である希土類蓄冷材粒子を具備する希土類蓄冷材粒子群を充填することを特徴とする、
パルス型冷凍機の製造方法。 - 前記パルス型冷凍機が、4Kパルス型冷凍機であることを特徴とする、
請求項19に記載のパルス型冷凍機の製造方法。 - 請求項1ないし請求項20のいずれか1項に記載の極低温用冷凍機の製造方法で製造された極低温用冷凍機を具備することを特徴とする、
超電導磁石の製造方法。 - 請求項1ないし請求項20のいずれか1項に記載の極低温用冷凍機の製造方法で製造された極低温用冷凍機を具備することを特徴とする、
MRIの製造方法。 - 請求項1ないし請求項20のいずれか1項に記載の極低温用冷凍機の製造方法で製造された極低温用冷凍機を具備することを特徴とする、
NMRの製造方法。 - 請求項1ないし請求項20のいずれか1項に記載の極低温用冷凍機の製造方法で製造された極低温用冷凍機を具備することを特徴とする、
クライオポンプの製造方法。
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