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噴霧開始からわずか4秒で105W/m2レベルの超高熱流束が可能です。
次世代の半導体部品やコンピュータチップに発生する局所熱流束は106W/ｍ2を超え、総パワーは300Wに達し原子炉内の発熱密度をも越えようとしている。発生した熱を効果的に冷却管理することが望まれているが有効な冷却装置は存在していないのが現状である。特に次世代高性能CPUは従来のCPUに比べて消費電力が高く、106W/ｍ2レベルの放射性能が望まれており、現在の冷却法並びに強制対流沸騰熱伝達では限界があると指摘されている。 本発明は、106から107W/m2レベルの超高熱流束の冷却性能を有する新型混相電子冷却システムに関する。
超電導冷媒や細胞凍結、半導体洗浄に利用可能
■東北大学技術のご紹介（T06-011_T07-149_T13-005_T14-156） ヘリウムは供給不安やコストが高いため、ヘリウムを用いた冷却システムは使用継続が困難な懸念がある。 本発明は、気体N2とスラッシュN2の二相流体を連続噴霧することで、ヘリウムを用いない急速冷却が可能である。具体的にはラバルノズルを用いて遷音速で噴霧することで、スラッシュN2を連続生成することを特徴とする。 細胞凍結の実施例では、液体窒素浸漬と比較して解凍時における細胞生存率が23%向上する結果を得た。本実施例に限らず様々な冷却システムへの適用の可能性がある。 また半導体洗浄において有害な薬液を使用しないレジスト除去への適用も検討可能である。
