1/4クライオスタット予冷

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3月 242014
 

1/4クライオスタットの予冷開始。今回は予冷用液体窒素の排出にシリコンチューブをのばしてシャッターの外まで出すようにしました。

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1/4クライオスタット予冷開始

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2月 192014
 

本日から1/4クライオスタットの予冷開始。

まずは液化室に液体窒素を貰いに行く。基本的には容器を持参しなければいけないが、数日だけの使用の場合で液化室の自加圧容器が空いていれば貸してもらえる。数日前に液化室へ一言メールしておくのがよい。100L容器に満タンに入れる。現在、液体窒素の単価は40円/リットルなので、100Lで4000円、今回は200L使ったので8000円。

容器は転倒防止構造にはなっていないので、なるべく二人組で運搬したほうが安全です。特に傾斜や段差は必ず二人で作業したほうがよいです。

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実験室でセットアップ。

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予冷開始。温度にもよるが、容器内圧が0.01MPa以下くらいになるようにする。内部が冷えてくると液体のまま出口から出て来るようになる。ある程度の周期で突発的に液体が吹き出てくるので注意。

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冷凍機の配管用意。コールドヘッドは082Bなので、冷凍機ユニットなどと同じ圧縮機、チラー、フレキホースを使用。コールドヘッドとバルブユニットをつなぐ細いほうのヘリウム管のOリングが1個ついていなかったので、予備に買っておいたものを使用した。

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1/4クライオスタット リークテスト

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2月 182014
 

液体窒素予冷配管のVCR継手部のリークがないかを確かめるためにリークテストを実施。1/4クライオスタット内の圧力は3.2E-2Pa程度。排気中のターボポンプはいったん切り離して、リークディテクタのみで排気し、液体窒素入口からヘリウムを入れて試験。リーク試験時のリーク量のバックグラウンドはE-12〜-13 Pa・m3/s。このレベルで漏れは不検出。

注)この時のヘリウム用レギュレータは、写真のように低圧用のものを使う(ヘリウムチャージ用の高圧用のものと低圧用の2種類あります)。

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1/4クライオスタット組み上げ作業

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1月 292014
 

シールド蓋のボルトを締めるための試行錯誤の日。

シールド蓋は、自重による熱接触の圧力を期待してオフセットするようになっていることを木村さんから指摘。ボルトを締めるレンチの、外から見える部分とクライオスタット内部の位置関係を把握するため、各所の長さを測定。蓋はオフセット可動範囲ほぼいっぱいの23-25mm程度押し上げられていることがわかった。

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ちなみに、アウターシールド筒のネジ穴(ヘリサート)が1個バカになっている。他の穴は素でボルトが入ることを確認。ネジ穴付近はアルミ粉がでている。

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本日1回目の蓋締めでは、木村さんの指示に従い、ボルトがネジ穴に入り始めるところでいったん止めて、ボルトの先がネジ溝に入るようにした(=シールド蓋で位置合わせをする)。しかし、アウターフランジの半分(同じ側)のボルトは入らず、インナーシールドは全て締めることができた。このことから、先にボルトを入れた側にフランジ蓋が傾いている可能性もあるので、対角締めしてみてはどうかという意見になった。

2回目の蓋締めでは、対角締めしようとしたが、複数のボルトで手応えなしですぐに諦め。開けてみると、MLIがワッシャの下に入り込んでボルトが斜めになっていたり、破れたMLIがボルトに絡まっている部分を発見。

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3回目の蓋締めでは、改めて対角締めしたところ、難なく全てのボルトが締まった。ということで、「対角締め重要」と再確認。この時は真空槽蓋のボルトはほとんど締まったが、入らないものが1〜2か所。位置合わせのためには「真空槽蓋のボルトを先に入れない」ことも大事と認識。

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4回目の蓋締めでは、3回目の後やはり破れたMLIが絡まっていた部分をカプトンテープで修繕。本番のつもりでOリングを入れて液体窒素配管にもガスケットを入れたが、今度は真空槽蓋の水平が微妙にでておらず、やや難航。

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今日はついでに、懸架物上下駆動装置を動かして、懸架物支持台の様子をチェック。懸架物支持台の先端はネイルヘッド形状のものをひっかける構造になっている。上下駆動装置はウォーム減速機だけなので(メカニカルなロック機構がないので)、重いものを懸架したときに動かないのかどうか依然として不明。

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1/4クライオスタット組み上げ作業

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1月 282014
 

蓋を閉めるための試行錯誤が続く。まずは全ての手順を踏んで、Oリングを入れて、液体窒素配管のVCRコネクタを締める作業も実施。VCR初心者が多いので練習。ガイドピンの代わりに太いレンチでざっくり位置合わせしながら蓋を置くも、フランジの蓋は半分程度のボルトが締められない状態。ボルトを導入しやすいように先端を円錐形に加工するなどの工夫が必要か?

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1/4クライオスタット組み上げ作業

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1月 242014
 

真空槽のガイドピンが曲がっていて、ハンマーで叩いてもまっすぐになる気配がないので、ピンを抜くことにした。そのままではまったく動く気配がないので、フランジをヒートガンで熱しつつ格闘すること約1時間、外せました。そのあと真空槽蓋を真空槽に載せるまではやりましたが、フランジ蓋は締めることができず。ボルト穴の位置が合っていない様子。ガイドピンなしで真空槽蓋を良い精度で位置合わせする方法を模索する必要がありそう。

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山元さんの写真

1/4クライオスタット組み上げ作業

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1月 222014
 

1/4クライオスタット組み上げ作業に着手。初日。いろいろな確認や試行錯誤。クレーンは黄色ロープ2本で4点吊りすると比較的簡単に水平がでることがわかった(写真では黄色ロープ4本4点吊り)。真空槽蓋を真空槽のガイドピン(東理社で1本だけ抜けなくなってそのまま納品されたもの)に入れようとすると蓋が全く動かなくなることが判明。公差が厳しい、かつ、蓋の水平とガイドピンの垂直がどちらもでていない。ふたを真空槽に載せることができずに終了。

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