진공 챔버 내 저온 환경 모사를 위한 스테인리스 스틸 튜브-구리 플레이트 타입 열 쉬라우드 제작 및 테스트

Abstract

진공 챔버 내부의 저온 환경 구현을 위한 쉬라우드는 다양한 재질과 형태로 제작될 수 있다. 두 개의 플레이트를 접합하여 내부에 냉각물질을 채우는 방식의 쉬라우드는 냉각 효율이 좋지만, 큰 사이즈로 제작하기에는 제작 난이도가 높고 비용도 높다. 본 연구에서는 스테인리스 스틸 튜브와 구리 플레이트를 접합한 형태의 쉬라우드를 제안하였으며 이는 제작이 쉽고 열 전도성이 우수한 장점이 있다. 제안된 쉬라우드의 제작성과 냉각성능을 확인하기 위해 샘플 쉬라우드를 제작하여 소형 진공 챔버에서 냉각 테스트를 수행하였다. 냉각 테스트 결과 목표성능인 쉬라우드의 표면온도 -190°C, 온도 균일도 10°C 이내 조건을 만족하였으며, 열 사이클링 테스트와 누설 테스트를 통해 쉬라우드의 제작 안정성을 확인하였다. 이를 통해 제안된 형태의 대형 쉬라우드 제작에 대한 적합성을 확보하였다.