JPS5960330A - 温度測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の属する技術分野］ 本発明は断熱磁化あるいは断熱消磁の際の磁性体の温度
測定装置に関する。

［従東技術とその問題点］ 低温で対象物の温度を測定する時は温度計のリード線か
らの熱浸入の影響を防ぐだめ測温対象物と温度が近い場
所で金属ブロックにリード線を巻きつけて金属ブロック
をサーマル・アンカートシ室温部計測端子からの浸入熱
をサーマル・アンカーで吸収する方法が一般的である。

第１図は断熱Ｉｒｊｉ化・（断熱消磁の際の磁性体の温
度変化を測定する従来例である。磁性体（１）が真空容
器（２）の中に熱伝導率の低いベーク、　ＦＲＰ　（ｆ
ｉｈｅｒｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ　ｐｉン＋５ｔｉｃｓ　
）等の支持材（７）で基板（８）に断熱的に固定されて
いる。真空容器（２）の外側に液体ヘリウム（ＴＯ）に
υ演された超電導電磁石（３）があり、この電磁石（３
）により１１Ｊ７熱真空中の磁性体（１）を磁化する。

磁性体（１）ｔよ、磁気熱量効果により磁化するとｔａ
熱し消磁すると吸熱する。この時の磁性体（１）の温度
変化を、磁性体（１）の中に埋め込んだカーボン・グラ
ス抵抗温度計（イ）の抵抗を４端子〃ミで計測すること
によシ測定する。室温部計測端子につながるリード線（
６ａ）からの浸入熱をサーマル・アンカー（５）で吸収
することにより、温度側（４）への熱没入を少くし、磁
性体（１）と温度計（４）の温度差を極力小さくしてい
る。

変動磁場中での交流損失による発熱を避けるため、サー
マル・アンカー（５）および基板（８）は電気抵抗の大
きいステンレスでつくらｔｌ、磁場の小さい場所に置か
れている。

川、−ヒの構Ｉノ（で断熱磁化・断熱消磁の際の磁性体
（１）の温度を測定する古、サーマル・アンカー（５１
の働きで室温部からの直接の熱浸入はおさえられるが、
断熱磁化・断熱消磁させる磁場を大きくする吉、磁性体
（１）の温度変化も大きくなり、必然的に１６１’に体
（１）と温度一定のサーマル・アン−／７−　（５１ｔ
ｅの温度差も大きくなる。

例えばＧＧＧ　（ガドリニウム・ガリウノ、・ガーネッ
ト）では、磁性体（１）の温度が４．２Ｊ（の状態から
磁場４，６テスラで断熱磁化するさ磁性体の温度は５Ｋ
にな’）　、Ｊｔ’ｆｉ　Ｆｉ　（８１とサーマル・ア
ンカー（５）の温度を５にとするとサーマル・アンカー
（５）と磁性体（１）の間には２０　Ｋもの温度差がで
き、この温度差に従って磁性体（１）からサーマル・ア
ンカー（５）に熱が流れるから正確な温度測定はできな
い。Ｊ５板（８）の温度を５にとすると、逆に磁性体（
１）の最初のス４度が１ｒ：、確に測定できない１、 断熱消磁の１合も事情は同じである。

［発明の目的］ Ｍｌｌｖ３ｉｉ　；にＪ−ｂυ局υ　（乙）本発明は−
にυ（（シた＜ｒｆ＝来の測定装置ａの欠点を改畏、ｌ
〜だもので、断熱磁化・断熱消磁で磁性体の温度が急激
に変化するときでも磁性体のＣ１１度を正Ｃ俗に測定で
きる温度測定装置を提供することを目的とする。

し発明の概要“１ 本発明は、従来断熱磁化・断熱消磁で磁性体の温ＩＩｔ
が急激に変化してサーマル、アンカーとの間に大へな温
度差が生じることにより磁性体からサーマル・アンカー
にあるいはサーフ　１／Ｌ、・−Ｔ　ｙ　カーから磁性
体に流れこんでいた熱を減少させるため磁性体に埋めこ
まれた温度泪とサーマル・アンカーを接続するリード線
を途中で同じ磁性体でできたブロックに熱接触よく巻き
つけて第２の一ザーーマル・アンカーとし、温度計への
直接的な熱の出入を防ぐことにより断熱磁化・断熱消磁
過程およびその直後の磁性体の温度を（正確に測定する
装置である。

第２の゛す°−マル・アンカーすなわち磁性体サーマル
・アノカーは電磁石の中心にある測定対象の磁性体に近
い位置に断熱的に固定ｒる。

第１のサーマル・アンカーと磁性体サー−−７／１．・
アンカーが設ｉｉｔされた基板の温度、磁性体の温度が
共に′ｖ４の仄態から１折熱磁化ｉ〜、磁性１本・］）
湛度がＴ２にな、徳きする。この時、磁性体リーーマル
・−アノカも磁性体と同様の温度変化をするが、磁場中
心かられずかに離れだ位１１にあるからその到−ａ！温
度はＴ２よりもわずかに△Ｔだけ低いＴ２−１へ′１゛
である。従ってリード線の熱伝導率をλ、磁性体サーマ
ル・アンカーと温度計を結ぶリード線の長さを１２、リ
ード線の全断面積全人とすると断熱磁化過程終了直後の
磁性体から磁性体サーマ／し・アンカーへの単位時間あ
たりの熱浸入門、は２人・　／／ｚとなる。

一方、磁性体サーマル　アンカーを使Ｊ）なかった場合
の熱浸入数は、第１のサーマル・アンカーから温度計ま
でのリード線の長さを双方の場合で長さを１１として、
λＡ（Ｔ２−Ｔ１）／（ｌ！＋１２）みなる。

１１を長くしＣ１１→−１２５ゴ２の１０陪以北の長さ
にとるのは、多くの局舎断熱真空容器の限られた空間で
はむずかしいが、磁注体−リ゛−マル・アンカーのｆ１
″Ｌ置を磁１易中心に近５けることによゆΔ′１゛をＴ
２−′■゛１の大きさの１／ｉｏ以Ｆにするこ吉（」［
［−較的容易−Ｃある。さらに、リード線を長くすれば
交流損失の影響も無視でへ、ｔくなる。

従っテ磁性ザー７ル・アンカーを利用した用台の方が熱
浸入１１１をはるかに小さくできる。

μ上の構成で１でη熱磁化過程およびその直後の磁性体
の温度を畢定常的に測定することが可能上なる０ 断熱消磁のｊｌ、ｊ自′でも、断熱消磁過程およびその
直後に磁１イ１：体、に磁性体サーマ７し・アンカーの
温度差は十分小さくでへるから従来装置に比べて正確な
温度測定が１］］゛能である０ ［発明の効果１ 本発明による温度測定装置を用いれば、断熱磁化・断熱
消磁で磁性体の温度が急激に変る時でもリード線を通し
ての温度計への熱浸入を小さくでき、従来装面に比べて
測定誤差の極めて小さい温度計測ができるようになった
。

［発明の実施例］ 本発明の代表的実施例を第２図にｔｉｌｌ　Ｌで説明す
る。従来例を示した第１図のサーマル・アンカー（５）
と温度計（４）を接続するリード線の途中部分を磁性体
（１）と同じ磁性体でできた円柱形のブロック０１）に
巻きつけ、８ｇ２のサーマル・アンカーとする。

この磁性体サーマル・アンカー（１１〕は熱伝導率の低
いＦＲＰの支持棒（１２１で基板（８）に断熱的に固定
する。

磁性体サーマル・アンカーに巻きつけるリード線は磁性
体との熱接触を良くするために絶縁被覆のできるだけ薄
いもの、交流損失の影響を避けるだめできるだけ細いも
のを使用する。

磁性体サーマル・アンカーのｆ〜ｒ置装よ測定対象磁性
体のうける磁場に近い磁場を感じる場所とする。

他の構成は第１図の従来例と同一である。

以上の構成により、断熱磁化・断面消磁過程および断熱
磁化・断熱消磁直後の磁性体の温度をＩＥ確に知ると吉
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は断熱磁化・断熱消磁の際の温度変化を測定する
従来例を示す断面図、第２図は本発明による温度測定法
の実施例を示す断面図である。 （１）・・・磁性体、（２）・・・真空容器、（３）・
・・超伝導心磁石、（４）・・・カーボン・グラス温度
計、（５）・・・サーマル・アンカー、 （６ａ）・・室温部計測端子につながるリード線、（６
ｂ）、（６ｃ）・・・リード線、（力・・・支持材、（
８）・・・基板、（９）支持パイプ、（１０）・・液体
ヘリウム、（＋１１・・・磁性体サーマル・アンカー。 （ｌり・・支持棒、） 代理人　弁理士　　則　近　意　佑 （ほか１名） 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 断熱磁化・断熱消磁により急激に変化する磁性体の試料
   のｉＬＡ度を測定する温度測定装置において、前記試料
   と同じ磁性体材料からなるサーマル・アンカーを用いて
   温度Ｈ［のリード線からの熱浸入を減少させ、前記磁性
   体の試料の温度を測定することを特徴とする温度測定装
   置。