レーザーセンサーを用いた液体ヘリウム中におけるヘリウム気泡の上昇速度測定

 液体ヘリウム中に鉛直に配置したガラス管の中で、ヒータを用いて発生させたヘリウム気泡の上昇速度をレーザーセンサーを用いて測定した。ヒータパルスの立ち上がり部に対応するバブルフロントの上昇速度について、ヒータパワー(熱流束)依存性、ガラス管径依存性、等を詳細に調べた。また、液体ヘリウムの定常的な流れを伴う場合の気泡上昇速度を求めるために、ヒータパワーにモジュレーションをかけた測定も行った。実験手法および実験結果について説明を行う。なお、本測定によって得られたヘリウム気泡上昇速度をもとに、大型ヘリカル装置超伝導ヘリカルコイルの液体ヘリウム供給配管系統においてヘリウム気泡除去対策を行っている。これについても概要を説明する。