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극저온 환경에서의 물성 측정을 위한 극저온 냉동기(cryocooler)로서, 상기 극저온 냉동기는:상기 극저온 냉동기의 온도 조절을 수행하는 냉각 모듈(cooling module);상기 극저온 냉동기의 내부 공간을 진공으로 유지하기 위하여 외부 환경으로부터 상기 극저온 냉동기를 밀폐하는 진공 자켓(vacuum jacket);상기 냉각 모듈과 연결되어 극저온으로 냉각되는 콜드헤드(coldhead);상기 진공 자켓과 상기 콜드헤드 사이에 위치하며, 상기 진공 자켓으로부터 상기 콜드헤드로의 열 복사를 차단하는 복사 쉴드(radiation shield); 및 상기 진공 자켓 및 상기 복사 쉴드가 상기 극저온 냉동기의 본체에서 반경방향으로 연장되어 형성되며, 내부에 시료 거치대(sample holder)를 구비하는 샘플 챔버(sample chamber);를 포함하고,상기 콜드헤드의 연장 방향은, 상기 샘플 챔버의 상기 극저온 냉동기의 본체에서 반경방향으로의 연장 방향과 교차하고,상기 시료 거치대는, 열 전도성 전선(thermal wire) 다발을 통해 상기 콜드헤드의 최저 냉각 지점과 열적으로 연결(thermally connected)되는, 극저온 냉동기
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제 1 항에 있어서,상기 시료 거치대는, 상기 시료 거치대의 하부에서 시작되어 상기 복사 쉴드를 통과하여 상기 진공 자켓에 고정되는 하나 또는 그 이상의 긴 지지대; 및 상기 시료 거치대의 하부에서 시작되어 상기 복사 쉴드를 통과한 뒤 상기 복사 쉴드에 고정되는 하나 또는 그 이상의 짧은 지지대;에 의하여 지지되고, 상기 긴 지지대의 길이는 상기 짧은 지지대의 길이보다 길고,상기 열 전도성 전선 다발은 탄성체(elastic body)여서 상기 냉각모듈 또는 상기 콜드헤드에 의한 진동의 적어도 일부를 차단하는, 극저온 냉동기
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제 2 항에 있어서,상기 긴 지지대 및 상기 짧은 지지대는 단열체(heat insulator)이고,상기 열 전도성 전선 다발은, 길이가 상기 콜드헤드에서 상기 시료거치대까지의 길이보다 5% 내지 20% 길고, 직경이 0
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제 3 항에 있어서,상기 긴 지지대 및 상기 짧은 지지대는 유리 섬유(glass fiber)이고,상기 열 전도성 전선 다발은 직경이 0
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제 3 항에 있어서,상기 하나 또는 그 이상의 긴 지지대의 내부에는 상기 시료 거치대로부터의 하나 또는 그 이상의 물성 측정용 전선이 통과하는, 극저온 냉동기
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제 2 항에 있어서,상기 콜드헤드의 최저 냉각 지점에는 제1 전선 가이드가 구비되고, 상기 시료 거치대에는 제2 전선 가이드가 구비되며, 상기 제1 전선 가이드 및 상기 제2 전선 가이드는 상기 열 전도성 전선을 안내(guide)하는, 극저온 냉동기
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제 1 항에 있어서,상기 진공 자켓은 그 하단이 상기 극저온 냉동기가 설치된 기단(ground)에 고정되어 있으나, 상기 진공 자켓의 샘플 챔버 부분은 그 하단이 상기 기단에 고정되어 있지 않은, 극저온 냉동기
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제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 샘플 챔버를 이루는 상기 진공 자켓의 상단에는 제1 개폐가능한 덮개가 구비되고, 상기 샘플 챔버를 이루는 상기 복사 쉴드의 상단에는 제2 개폐가능한 덮개가 구비되는, 극저온 냉동기
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극저온 환경에서의 물성 측정을 위한 극저온 냉동기를 사용한 비열 측정 방법으로서, 상기 극저온 냉동기는:상기 극저온 냉동기의 온도 조절을 수행하는 냉각 모듈;상기 극저온 냉동기의 내부 공간을 진공으로 유지하기 위하여 외부 환경으로부터 상기 극저온 냉동기를 밀폐하는 진공 자켓;상기 냉각 모듈과 연결되어 극저온으로 냉각되는 콜드헤드;상기 진공 자켓과 상기 콜드헤드 사이에 위치하며, 상기 진공 자켓으로부터 상기 콜드헤드로의 열 복사를 차단하는 복사 쉴드; 및 상기 진공 자켓 및 상기 복사 쉴드가 상기 극저온 냉동기의 본체에서 반경방향으로 연장되어 형성되며, 내부에 시료 거치대를 구비하는 샘플 챔버;를 포함하고,상기 콜드헤드의 연장 방향은, 상기 샘플 챔버의 상기 극저온 냉동기의 본체에서 반경방향으로의 연장 방향과 교차하고,상기 시료 거치대는, 열 전도성 전선 다발을 통해 상기 콜드헤드의 최저 냉각 지점과 열적으로 연결되며,상기 방법은:상기 시료 거치대의 시료 측정부에 시료를 두지 않은 상태에서, 상기 시료 측정부의 가열부를 통해 상기 시료 측정부에 펄스 형태의 열을 가하는 단계(s1);상기 펄스에 의해 상기 시료 측정부가 가열되고, 상기 펄스가 중단된 후 상기 시료 측정부가 냉각되는 동안, 상기 시료 측정부의 온도 변화를 측정하는 단계(s2);시료를 상기 시료 거치대의 상기 시료 측정부에 거치하는 단계(s3);상기 시료 측정부의 상기 가열부를 통해 상기 시료 측정부에 펄스 형태의 열을 가하는 단계(s4);상기 펄스에 의해 상기 시료 측정부 및 상기 시료가 가열되고, 상기 펄스가 중단된 후 상기 시료 측정부 및 상기 시료가 냉각되는 동안, 상기 시료 측정부의 온도 변화를 측정하는 단계(s5); 및곡선 피팅법(Curve Fitting Method)을 사용하여, 상기 시료 측정부에 시료를 두지 않은 상태에서 측정된 상기 시료 측정부의 온도 변화와 상기 시료 측정부에 시료를 거치한 상태에서 측정된 상기 시료 측정부의 온도 변화로부터 상기 시료의 온도에 따른 비열을 계산하는 단계(s6);를 포함하는, 극저온 냉동기를 사용한 비열 측정 방법
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제 9 항에 있어서, 상기 방법은,상기 단계(s1) 이전에, 상기 시료 측정부에 점착 물질을 도포하는 단계(s0);를 더 포함하고,상기 단계(s6)는, 상기 펄스 형태의 열을 가하지 않은 평형 상태에서의 상기 시료 측정부의 선형적인 온도 변화를 측정하여, 상기 시료 측정부에 시료를 거치한 상태에서 측정된 상기 시료 측정부의 온도변화로부터 차감하는 단계(s6-1);를 포함하는, 극저온 냉동기를 사용한 비열 측정 방법
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