低温・真空関連機器、半導体・液晶パネル等製造用薬液の調整・回収装置、表面欠陥検査装置の販売・保守

  • ユーザーインタビュー

クライオスタット/極低温冷凍機

ナガセテクノエンジニアリング株式会社は住友重機械工業株式会社の
極低温冷凍機・クライオポンプの正規代理店です

極低温冷凍機と超電導応用技術

エネルギーやコンピュータ、交通、通信、身近な医療まで、さまざまな分野で、様々な夢が語られている超電導応用技術。 この超電導とは、絶対温度(マイナス273℃)近くの極低温の世界がもたらす極限物性の一つ。電気抵抗がゼロになり、物体浮上(マイスナー効果)を引き起こしたり、超高速のスイッチング(ジョセフソン効果)が可能になったり、私たちが生活する常温の世界では考えられない物性が、極低温の中でイオンや電子の相互作用によって現れてくるものです。超電導は、1911年にオランダ人が水銀を4.2K(ケルビン)に冷やすことによって、始めて発見されました。
以来、およそ100年の間に冷凍技術が目覚しい進化を遂げ、それに伴い超電導に関する研究開発も格段の進歩をとげたのです。21世紀のキーテクノロジーと言われている超電導。エネルギーに関する応用技術ひとつとっても、美しい地球環境を守りながら、地球エネルギーを最大限に活用する技術として、その役割はますます大きくなっています。
長年にわたり冷凍技術に関わってきた経験をいかし、独自のヘリウム専用圧縮機や高性能極低温冷凍機を販売しています。

MRI

高度な先進医療の現場で活躍する診断装置、MRI(磁気共鳴断層診断装置)。強い磁力を人体に加えることによって体内の画像を得るMRIに欠かせないのが大型の超電導コイルです。そして、そのコイルを超電導状態に保つ為、用いられる液体ヘリウムの保冷用冷凍機として極低温冷凍機が利用されています。

超電導発電、電力貯蔵システム

将来のエネルギー問題を解決に導く答えの一つとして期待されているのが、超電導を利用した発電や電力貯蔵のシステムです。 超電導発電機は、エネルギーの利用率が高く資源の有効利用につながるだけでなく、環境問題にも大きな役割を担います。また、電力を大量に蓄えることを可能にする超電導電力貯蔵システムは、必要なときに必要なところへ、必要な量を、という理想の電力供給システムを実現させてくれます。

最も普及している冷凍機の1つ

極低温冷凍機

冷凍機とは

冷媒(ヘリウム)を用いて目的物の温度を下げる機械です。冷凍機は基本的に圧縮と膨張によって温度を下げるものですが、原理の違いにより種類がいくつかあります。

取付方向に制約のないGM冷凍機

蓄冷材がシリンダ内部を往復運動し、冷媒ガスを断熱膨張し、寒冷を発生させる機械式冷凍機。住友重機械工業製のGM冷凍機の蓄冷材を往復運動させる方法は、クランク機構を利用してモーター回転運動を往復運動によって変換させています。また、2段蓄冷材シールに工夫を行い、世界で初めての、4K冷凍機の取付方向に制約のない冷凍機です。

メンテナンス回数の少ないパルスチューブ冷凍機(パルス冷凍機)

パルスチューブ冷凍機(パルス冷凍機)は圧縮機、蓄冷機およびパルス管という単純な管によって構成されます。GM冷凍機との大きな違いは蓄冷材がシリンダ内を往復運動しないことで、冷凍機運転時の振動が小さいことです。また蓄冷材が固定されていますので、GM冷凍機と比べ駆動部が少ないので、メンテナンス回数が少なくなっています。住友重機械工業製パルスチューブ冷凍機の特長は、1段冷凍能力を高くする工夫を行ったため、外部からの熱進入量を低減させることを実現し、2段冷凍能力を有効に利用できるようになりました。

効率の良いJT4K冷凍機

JT4K冷凍機は2段式冷凍機にジェールトムソン(JT)膨張部を追加した4K冷凍機です。4Kの冷凍能力はヘリウムの潜熱を利用しており、GM冷凍機やパルスチューブ冷凍機といった膨張型冷凍機と比べて非常に効率のよい機械です。また、潜熱を利用しているため、温度変動が非常に少ない事も特長の1つです。

極低温冷凍機

冷凍機の用途

GM冷凍機:電波望遠鏡やMRI用超電導マグネット
パルスチューブ冷凍機:NMR用マグネットや希釈冷凍機予冷機
JT4K冷凍機:加速器用超電導マグネットや、センサー冷却