고성능 기공 열 스위치 개발은 mK 흡착 냉동기의 냉각 성능 향상에 매우 중요합니다. 본 논문은 이론 계산을 통해 구조 크기 및 냉·열단 온도가 기공 열 스위치의 열전달 성능에 미치는 영향을 분석하고 관련 실험 연구를 수행하였습니다. 결과는 기공 열 스위치 도통 상태의 열전달 성능이 주로 간극 내 가스의 열전도에 의존하며, 간극 크기를 줄이면 가스 열전도 온도 구배가 증가함을 나타냅니다. 간극 크기가 0.1 mm로 줄어들면 4~10 K 구간에서 작동하는 열 스위치의 도통 열 저항은 15 K/W로 감소하며, 이론적 스위칭 비는 1100에 달합니다; 열 스위치의 단열 성능은 주로 지지관의 열전도율 및 벽 두께 크기에 영향을 받으며, 그중 벽 두께의 영향이 가장 큽니다; 동작 온도가 높아짐에 따라 열 스위치의 열전도 성능은 향상되고 단열 성능은 저하됩니다. 계산 결과를 바탕으로 최종적으로 스위칭 비가 822인 기공 열 스위치를 개발하였습니다.

mK 냉각 기술;헬륨 흡착 냉동기;기공 열 스위치;열전달 성능