• CLIO
• Tasks
• AlWireQ

方針 (2009/01/08 by 内山)

• ニラコ、AL-011385, Φ0.50mm, 99.999%, 3500yen/1m
  を使う。 Q値測定に用いる同一ロットのものを、最終段懸架用ワイヤーに使うこととする。

Requirements

• temperature at suspension point: 10K.
• suspension wire: Aluminum, Φ0.5mm*400mm, 2 loops.

• Q of wire: 10⁴ --> minimal success 10³

• Q of pendulum: 1.2*10⁶ --> 1.25*10⁵

Discussion on KEK measurements

• Date: 2009-07-23 by Uchiyama
• 下記の測定 (2009-07-21) のQpend at 4K = 7000 から

• CLIO 懸架時の Qpend,CLIO -> 4.85e+4 になります。

• 現 current best に
• pure al wire suspension 1 台分の振り子の熱雑音 (m=1.8kg, Qpend=4.85e+4, f0=0.7Hz,T=10K)
• で計算したものをプロットしました。

  Graph_sens_090723.pdf

• 3.0*10^-20 [m/rtHz]*(freq/100Hz)^-2.5

• 2台の振り子を冷却すると sqrt(2) 倍されるので、

• 4.2*10^-20 [m/rtHz]*(freq/100Hz)^-2.5

• になります。

Measured Q values

• KEK 実験での dilution factor は CLIO と比して 6.9 倍大きいので

• 1.25e+5 / 6.9 = 1.8e+4

• が最低合格ラインとしての振り子の Q 値です。

• 2009-07-21 の 4K での測定結果は、最低目標ラインの 1.8e+4 には

• 届きませんでしたが、惜しいところまでは到達しているようです。by 辰巳

• --> 詳細は Discussion を参照。

• dilution_factor.pdf

• Dilution factor の実測 4.3e-2 @300K、理論予想値 6.0e-2.

Setup

• 中央のCuブロック~20x20x20 mm、ピンバイスも含めて49g。
• 両端のおもりはCuP(?)、直径25ｘ10 mm、重量45g。
• SUS M5 の長ネジとナットで止めています。ネジ部の長さが片側約40 mm。
• 総重量 160g

  P1080559.JPG P1080560.JPG

2009-07-21 (T. Suzuki)

• Al Q measurement at 4 K
• In He gas: 0.01 mbar = 1 Pa
• Pendulum mode Q = 7000

• alq_t4_090721_2.pdf

• alq_t4_090721_4.pdf

2009-07-16 (D. Tatsumi)

• Lost the sensor signal, when we pour liquid He for cryostat cooling.

• Therefore, we gave up to make an experiment at 4K today.

• Al Q measurement at 77 K
• Pendulum mode Q = 5900

• alq_t77_090716_1.pdf (In N2 gas: 200 Pa)

• alq_t77_090716_2.pdf (In vacuum: 2.5e-4 Pa)

2009-07-15 (D. Tatsumi)

• Al Q measurement at 300 K
• Pendulum mode Q = 470

• alq_t300_090715.pdf

2009-07-14 (D. Tatsumi)

• Setup for Al Q measurements

• At 300K in air
• Torsion mode Q = 20 / Torsion Mode

  alq_t300_090714.pdf alq_spec_090714.pdf

2009-07-09 (T. Suzuki)

• （1）Al線Q値測定
• 来週（7/13〜7/17）辰巳さんがKEKに来て実験するため準備中。
• （2）Al線のRRR
• 新冨先生に測っていただいた。3本同時測定。Nilacoから購入の99.999%, d= 0.5mm wire。
• Sample 1 : 常温での振り子Q測定に使った線。一度450gfくらいの張力をかけている。
• Sample 2 : Nilacoから購入のまま。
• Sample 3 : Nilacoから購入のまま。
• 抵抗測定：4端子法、電流=100mA
• 温度測定：G10基板に付けたSi diode. Lakeshore 218 Controllerで温度直読。
• 温度制御：均音化のため試料を取り付けたG10基板全体をAl foilでくるむ。
• 室温は空中放置。4Kは液体ヘリウム中に浸す。
• 測定結果

• Sample 1 : R(299.6K)= 13.859mOhm , R(4.068K)= 5.7microOhm -> RRR= 2400

• Sample 2 : R(299.5K)= 14.01mOhm , R(4.068K)= 6.2microOhm -> RRR=2300

• Sample 3 : R(299.5K)= 13.95mOhm , R(4.068K)= 6.5microOhm -> RRR=2100

• （3）温度計配線の温度変化による変形の試験
• まだ試していません。

2009-06-25 (T. Suzuki)

• * 300K Al dia.=0.5mm 振り子　Q=400〜450、 捻れ振動　Q=40。
• 錘　m=49ｇ　、　Ｌ〜29cm wire 下端と錘および wire 上端の固定はピンバイスを使用。
• 同じ仕掛けでサファイア　dia.=0.25mm に代えると、振り子でQ=1200, 捻れでQ=450 なので、Alの値は一応300KでのQ値とみて良いだろう。

  写真はAlで吊った仕掛けの外観。 P1080411s.jpg

• * 温度を変えての測定は、7/13の週に辰巳氏がKEKに来る予定なので準備を進める。

2009-03-13 (T. Suzuki)

• ・CLIO Al wire (5N, dia.=0.5 mm, 20m)　届いた
• ・Handy Force Gauge (ALGOL HF-50)で破断応力測定。
  • 端は直径6mmのSUS棒に巻きつけた摩擦とビスでの押さえを使って固定。
  • 破断は試験ワイアーの直線部で起こっているので、端をつぶした影響は無いと観てよいだろう。
  • 破断時の最大張力を記録して、ワイアー断面積を使って応力に換算。
  • ワイアーが伸びて 直径が小さくなる分は無視している。
  • Nilaco 5N Al wire dia.=0.5mmは2回測定して、16.5N, 16.4Nだった。 破断応力にして42MPa。
  • . ついでに、他のワイアー（あるいはファイバー）も測ったものを書いておくと以下のとおり。
  • 細いワイアーの直径測定はMitsutoyoのディジタルノギスを使っているが、
  • 表示は 0.01mmの桁までなので、この細さのワイアーは誤差が大きいと思われる。

• φ100mm d60mm のサファイヤ鏡は 1.8kg --> 450g重/wire = 4.5N/wire よって、破断応力の 1/4 程度の応力が働いている。

• ・Q測定は調整中。
  • 捻れ振動を使う予定。 トランスデューサーは静電容量型。