マスクの単独冷却テスト

2004年11月20日  とうこく

 実験

ＣＩＡＯの赤テストデュワーを使って、マスクの冷却テストを行った。
マスクには１センチグリッドで長方形のスリットを切ってあり、冷却時に
位置、形がどのように変化するかを調べた。
スリットはＦＯＣＡＳレーザーカッターで作ったもの。

※スリットカットのテストで作った長方形スリットのグリッドを使ったが、
位置の変化を詳しく調べるには、ピンポイントホールのほうがよいので、
それは装置全体の冷却テストで行う。



テスト用マスク。ウィンドウに見える範囲にグリッド状にスリットが
切られている。ピンクで囲ったスリットの位置を測定した。


  
赤テストデュワーにマスクをセット。ウィンドウのすぐ上にある
ＣＣＤつき顕微鏡はＸＹステージの上にのっている。
スリットの位置はＸＹステージで測定する。

  
顕微鏡の様子はディスプレイに写しだされる。
スリットのサイズは顕微鏡のソフトで測定する。

ＸＹステージ：シグマ光機 Mark-202 
顕微鏡      ：キーエンス

実験は、2004年10月15日からと10月21日からの２回にわたって冷却サイクルを
行った。ＣＴＩ一段式冷凍機で冷却開始から３時間ほどで約50Kに落ち着いた。
マスクの温度は直接測れないので、ベンチの温度が50K以下になってから
十分時間が経過してから何回か測定を行った。
測定中は真空引きは止めたが、冷凍機による振動があったので、測定精度は
あまり良くない（±4um程度）。
測定方法は、ＸＹステージをマニュアルのコントローラで動かして、ステージの
中心を顕微鏡のディスプレイで見て各スリットの左上の位置に持ってきて、その
ときのＸＹステージの座標を読み取る、というかなり手動的なもの。ステージは
２ステップごとに制御する。実験中に何度も原点に戻ってきて測定したところ、
測定精度は±２ステップ程度。冷凍機の振動がない時は±１ステップ以内。
１ステップは約0.167umに相当。


 結果

１）スリット位置の変化には温度依存性がかなりありそう。

    冷凍機を切ってからゆっくり昇温していく間に何度か測定したが、
    １回の測定中（２０分かかる）でも原点位置が変化した。

２）繰り返し冷却したときのスリットの位置

３）