線スペクトル偏光分光装置 CCD開発・製作報告

冷凍器を電気絶縁しての冷却・画像取得(1)

August 7, 2001.

概要

画像取得時に、冷凍機起因のノイズが大きい事がすでに分かっている。 そこで、これまでデュワーと電気的に接続されていた冷凍機を絶縁して 画像を取得し、ノイズの軽減が図られるかを確かめる事とした。
以下のように冷凍機の絶縁工作を行ったが、とりあえず絶縁しての画像が とれさえすれば良い、との主旨で、冷却効率のことは深く考えずに ありあわせの材料で工作を行ったため、結果として画像取得を行うに十分な冷却が 行えなかった。やはり、冷却に関して十分考慮した材料を用いて絶縁工作を 行う必要がある。
実際画像を取得しての実験はまた改めて行う。

冷凍器の絶縁

デュワーの冷凍器接続面の螺穴に、厚さ0.3mmのプラスチック板で作った ワッシャーをかませる。

冷凍器を接続するネジには、キリ穴内でネジと冷凍器フランジが接触しないように、 ネジ山の上部に熱圧縮チューブを巻く。

チューブを巻いたネジとプラスチックワッシャーを使って冷凍器を固定。これで冷凍器フランジと デュワーフランジ間の絶縁はOK。

冷凍器ヘッド部分は、支持具との間にゴムマットを挟み固定。

吸着剤ケースは出来るだけ冷やす必要があるので、コールドヘッドとじかづけ。 吸着剤ケースから伸びる銅網線のコールドプレートへの接続部で、 プラスチックシート(0.3mm厚)を挟み、冷凍器とコールドプレートを絶縁。

冷却

銅網線とコールドプレート間での絶縁に用いたプラスチックシートの熱伝導が 悪いらしく、コールドプレートが十分冷えず、260K程度までしか下がらなかった。 その後、真空ポンプの停止で、温度上昇が生じた。これは、コールドプレートが 高温であったこと、吸着剤の減少(作業中にこぼれ落ちた)などで、十分な 吸着効果が得られず、アウトガスにより圧力上昇が生じ、気体熱伝導が効き始め たためであろう。
温度が上がってしまったので、画像を取得してのノイズ対策実験は、 冷却への対策を講じた上、機を改めて実施する。

冷却の様子。緑：コールドプレート、赤：吸着剤ケース。

秋田谷 洋 (akitaya@astr.tohoku.ac.jp)