(57)【要約】【課題】冷却対象を良好に冷却することができる冷却装置、および、この冷却装置を含む放射線観察ユニットを提供する。【解決手段】第１および第２冷却部５１、５２は、同様の内部抵抗と、同様の冷却特性と、を有するペルチェ素子により構成されている。また、電源６０によって、第１冷却部５１には第１電圧が、第２冷却部５２には第２電圧が、それぞれ印加される。さらに、第２電圧は、第１電圧より大きくなるように設定されている。【選択図】図４
2018185117.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却対象を冷却する冷却装置であって、
(a) 各々が、同様の内部抵抗を有するとともに、同様の冷却特性を有するペルチェ素子により構成された第１および第２冷却部と、
(b) 前記第１および第２冷却部に対して、それぞれ第１および第２電圧を印加可能とされた電源と、
を備え、
前記第１冷却部は、互いに平行な第１吸熱面および第１放熱面を有しており、
前記第２冷却部は、互いに平行な第２吸熱面および第２放熱面を有しており、
前記第１および第２冷却部は、前記第１放熱面に対して前記２吸熱面が対向するように配置されており、
前記第１冷却部の前記第１吸熱面は、前記冷却対象と対向するように配置されるとともに、
前記第２電圧は、前記第１電圧より大きくなるように設定されていることを特徴とする冷却装置。
【請求項２】
請求項１に記載の冷却装置において、
前記第１および第２冷却部は、前記第１および第２吸熱面、並びに前記第１および第２放熱面のそれぞれの面積が同様となるように形成されていることを特徴とする冷却装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の冷却装置において、
(c) 前記第２冷却部の前記第２放熱面と対向するように設けられた放熱部、
をさらに備えることを特徴とする冷却装置。
【請求項４】
請求項３に記載の冷却装置において、
前記放熱部は、
(c-1) 前記第２放熱面と対向する第１伝熱部と、
(c-2) 前記第１伝熱部を挟んで前記第２冷却部の逆側に設けられた放熱板と、
(c-3) 一端側が前記第１伝熱部に、他端側が前記放熱板に、それぞれ取り付けられており、前記第１伝熱部および前記放熱板の間で熱を移動させるヒートパイプと、
(c-4) 前記第１伝熱部および前記放熱板の間に設けられており、前記第１伝熱部から前記放熱板に向かう方向が風向となるように設定された冷却ファンと、
を有することを特徴とする冷却装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の冷却装置において、
(d) 前記冷却対象および前記第１冷却部の間に配置されるとともに、前記冷却対象および前記第１冷却部のぞれぞれと接触する第２伝熱部、
をさらに備えることを特徴とする冷却装置。
【請求項６】
(a) 観察室と、
(b) 前記観察室内の被冷却体を冷却対象として冷却する冷却装置と、
(c) 前記観察室の内側空間に液体を供給する供給部と、
(d) 前記観察室内に設けられるとともに、前記冷却対象を挟んで前記冷却装置と逆側に配置されており、前記供給部から供給される前記液体を前記内側空間にて気化させる加熱装置と、
(e) 前記冷却装置により冷却された前記内側空間のうち、少なくとも、前記液体の蒸気が過飽和状態とされた区域に、光を照射する照射装置と、
を備え、
前記冷却装置は、
(a-1) 各々が、同様の内部抵抗を有するとともに、同様の冷却特性を有するペルチェ素子により構成された第１および第２冷却部と、
(a-2) 前記第１および第２冷却部に対して、それぞれ第１および第２電圧を印加可能とされた電源と、
を有し、
前記第１冷却部は、互いに平行な第１吸熱面および第１放熱面を有しており、
前記第２冷却部は、互いに平行な第２吸熱面および第２放熱面を有しており、
前記第１および第２冷却部は、前記第１放熱面に対して前記２吸熱面が対向するように配置されており、
前記第１冷却部の前記第１吸熱面は、前記冷却対象と対向するように配置されるとともに、
前記第２電圧は、前記第１電圧より大きくなるように設定されていることを特徴とする放射線観察ユニット。
【請求項７】
請求項６に記載の放射線観察ユニットにおいて、
前記第１および第２冷却部は、前記第１および第２吸熱面、並びに前記第１および第２放熱面のそれぞれの面積が同様となるように形成されていることを特徴とする放射線観察ユニット。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の放射線観察ユニットにおいて、
(a-3) 前記第２冷却部の前記第２放熱面と対向するように設けられた放熱部、
をさらに備えることを特徴とする放射線観察ユニット。
【請求項９】
請求項８に記載の放射線観察ユニットにおいて、
前記放熱部は、
前記第２放熱面と対向する第１伝熱部と、
前記第１伝熱部を挟んで前記第２冷却部の逆側に設けられた放熱板と、
一端側が前記第１伝熱部に、他端側が前記放熱板に、それぞれ取り付けられており、前記第１伝熱部および前記放熱板の間で熱を移動させるヒートパイプと、
前記第１伝熱部および前記放熱板の間に設けられており、前記第１伝熱部から前記放熱板に向かう方向が風向となるように設定された冷却ファンと、
を有することを特徴とする放射線観察ユニット。
【請求項１０】
請求項６から請求項９のいずれかに記載の放射線観察ユニットにおいて、
(a-4) 前記冷却対象および前記第１冷却部の間に配置されるとともに、前記冷却対象および前記第１冷却部のぞれぞれと接触する第２伝熱部、
をさらに備えることを特徴とする放射線観察ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却装置、および、この冷却装置を含む放射線観察ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、冷却能力の相違する２つのペルチェ素子をカスケード接続（直列接続）した電子冷却素子（冷却装置）が知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４５３７３３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、２つのペルチェ素子を重ね合わせた冷却装置の冷却能力は、各ペルチェ素子を流れる電流と、各ペルチェ素子自体の発熱と、に従って定まる。すなわち、この冷却能力は、
（１）各ペルチェ素子を流れる電流に基づいて、吸熱面側から発熱面側に移動させられる熱量と、
（２）各ペルチェ素子の内部抵抗に基づいた発熱量と、
が重要な要素となる。
【０００５】
例えば、冷却装置が、冷却能力の相違する２つのペルチェ素子を電源に対して直列接続させられるとともに、この２つのペルチェ素子を重ね合わせることにより構成される場合、各ペルチェ素子には同様の電流が流れる。これに対して、各ペルチェ素子における発熱量は、対応するペルチェ素子の内部抵抗の抵抗値に比例する。
【０００６】
このように、２つのペルチェ素子が電源に対して直列接続される場合、一方のペルチェ素子の発熱量に対する他方のペルチェ素子の発熱量の比率は、各ペルチェ素子の内部抵抗に依存し、電源により印加される電圧によらない。すなわち、特許文献１の技術では、各ペルチェ素子における発熱量と、各ペルチェ素子を流れる電流と、を独立して（従属させずに）定めることができない。その結果、場合によっては、冷却対象を迅速に冷却できないという問題が生ずる。
【０００７】
そこで、本発明では、冷却対象を良好に冷却することができる冷却装置、および、この冷却装置を含む放射線観察ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、請求項１の発明は、冷却対象を冷却する冷却装置であって、各々が、同様の内部抵抗を有するとともに、同様の冷却特性を有するペルチェ素子により構成された第１および第２冷却部と、前記第１および第２冷却部に対して、それぞれ第１および第２電圧を印加可能とされた電源とを備え、前記第１冷却部は、互いに平行な第１吸熱面および第１放熱面を有しており、前記第２冷却部は、互いに平行な第２吸熱面および第２放熱面を有しており、前記第１および第２冷却部は、前記第１放熱面に対して前記２吸熱面が対向するように配置されており、前記第１冷却部の前記第１吸熱面は、前記冷却対象と対向するように配置されるとともに、前記第２電圧は、前記第１電圧より大きくなるように設定されていることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載の冷却装置において、前記第１および第２冷却部は、前記第１および第２吸熱面、並びに前記第１および第２放熱面のそれぞれの面積が同様となるように形成されていることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載の冷却装置において、前記第２冷却部の前記第２放熱面と対向するように設けられた放熱部、をさらに備えることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項４の発明は、請求項３に記載の冷却装置において、前記放熱部は、前記第２放熱面と対向する第１伝熱部と、前記第１伝熱部を挟んで前記第２冷却部の逆側に設けられた放熱板と、一端側が前記第１伝熱部に、他端側が前記放熱板に、それぞれ取り付けられており、前記第１伝熱部および前記放熱板の間で熱を移動させるヒートパイプと、前記第１伝熱部および前記放熱板の間に設けられており、前記第１伝熱部から前記放熱板に向かう方向が風向となるように設定された冷却ファンとを有することを特徴とする。
【００１２】
また、請求項５の発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の冷却装置において、前記冷却対象および前記第１冷却部の間に配置されるとともに、前記冷却対象および前記第１冷却部のぞれぞれと接触する第２伝熱部、をさらに備えることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項６の発明は、観察室と、前記観察室内の被冷却体を冷却対象として冷却する冷却装置と、前記観察室の内側空間に液体を供給する供給部と、前記観察室内に設けられるとともに、前記冷却面を挟んで前記冷却装置と逆側に配置されており、前記供給部から供給される前記液体を前記内側空間にて気化させる加熱装置と、前記冷却装置により冷却された前記内側空間のうち、少なくとも、前記液体の蒸気が過飽和状態とされた区域に、光を照射する照射装置とを備え、前記冷却装置は、各々が、同様の内部抵抗を有するとともに、同様の冷却特性を有するペルチェ素子により構成された第１および第２冷却部と、前記第１および第２冷却部に対して、それぞれ第１および第２電圧を印加可能とされた電源とを有し、前記第１冷却部は、互いに平行な第１吸熱面および第１放熱面を有しており、前記第２冷却部は、互いに平行な第２吸熱面および第２放熱面を有しており、前記第１および第２冷却部は、前記第１放熱面に対して前記２吸熱面が対向するように配置されており、前記第１冷却部の前記第１吸熱面は、前記冷却対象と対向するように配置されるとともに、前記第２電圧は、前記第１電圧より大きくなるように設定されていることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項７の発明は、請求項６に記載の放射線観察ユニットにおいて、前記第１および第２冷却部は、前記第１および第２吸熱面、並びに前記第１および第２放熱面のそれぞれの面積が同様となるように形成されていることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項８の発明は、請求項６または請求項７に記載の放射線観察ユニットにおいて、前記第２冷却部の前記第２放熱面と対向するように設けられた放熱部、をさらに備えることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項９の発明は、請求項８に記載の放射線観察ユニットにおいて、前記放熱部は、前記第２放熱面と対向する第１伝熱部と、前記第１伝熱部を挟んで前記第２冷却部の逆側に設けられた放熱板と、一端側が前記第１伝熱部に、他端側が前記放熱板に、それぞれ取り付けられており、前記第１伝熱部および前記放熱板の間で熱を移動させるヒートパイプと、前記第１伝熱部および前記放熱板の間に設けられており、前記第１伝熱部から前記放熱板に向かう方向が風向となるように設定された冷却ファンとを有することを特徴とする。
【００１７】
また、請求項１０の発明は、請求項６から請求項９のいずれかに記載の放射線観察ユニットにおいて、前記冷却対象および前記第１冷却部の間に配置されるとともに、前記冷却対象および前記第１冷却部のぞれぞれと接触する第２伝熱部、をさらに備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１から請求項１０に記載の発明において、同様の内部抵抗と、同様の冷却特性と、を有する第１および第２冷却部には、それぞれ第１および第２電圧（第２電圧の方が第１電圧より大きい）が、印加される。
【００１９】
これにより、第２冷却部に流れる電流は、第１冷却部に流れる電流より大きくなり、第２冷却部の熱輸送能力は、第１冷却部の熱輸送能力より優れることになる。また、内部抵抗に起因した第１および第２冷却部の発熱量は、それぞれ第１および第２電圧の２乗に比例することになり、第２冷却部に対する第１冷却部の発熱量を抑制することができる。
【００２０】
そのため、最適な第１および第２電圧を設定することによって、第１吸熱面を介して冷却対象から移動させられた熱と、第１冷却部の内部抵抗に起因した熱と、を第１冷却部から第２冷却部に効率的に運ぶことができる。その結果、冷却対象を迅速に冷却することができる。
【００２１】
特に、請求項２および請求項７に記載の発明によれば、第１および第２冷却部として、同一特性および同一形状のペルチェ素子を用いることができる。すなわち、第１および第２冷却部として、同一のペルチェ素子を採用することができる。そのため、冷却装置に含まれる部品の種類数を減少させることができ、冷却装置の製造コストを低減させることができる。
【００２２】
特に、請求項３および請求項８に記載の発明によれば、第２冷却部の第２放熱面から第２冷却部の外部に、熱を良好に移動させることができる。そのため、冷却対象をさらに迅速に冷却することができる。
【００２３】
特に、請求項４および請求項９に記載の発明によれば、第１伝熱部および放熱板のそれぞれに輸送された熱を、冷却ファンによって冷却装置の外部に、良好に移動させることができる。
【００２４】
特に、請求項５および請求項１０に記載の発明によれば、冷却対象および第１冷却部の間に第２伝熱部を設けることにより、冷却対象から第１冷却部を離隔して配置することができる。そのため、冷却対象に対する冷却装置の配置の自由度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態における放射線観察ユニットの全体構成の一例を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態における放射線観察ユニットの全体構成の一例を示す正面図である。
【図３】本発明の実施の形態における放射線観察ユニットの全体構成の一例を示す左側面図である。
【図４】冷却装置付近の構成の一例を示すブロック図である。
【図５】冷却装置付近の構成の一例を示す斜視図である。
【図６】冷却装置付近の構成の一例を示す右側面図である。
【図７】冷却装置付近の構成の一例を示す斜視図である。
【図８】冷却装置付近の構成の一例を示す右側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２７】
＜１．放射線観察ユニットの構成＞
図１から図３は、それぞれ本発明の実施の形態における放射線観察ユニット１の構成の一例を示す斜視図、正面図、および左側面図である。ここで、放射線観察ユニット１は、いわゆる拡散霧箱であり、荷電粒子（例えば、放射線）の通過軌跡を観察するために用いられる。図１に示すように、放射線観察ユニット１は、主として、観察室１０と、供給部２０と、加熱装置３０と、照射装置４０と、冷却装置５０と、を備える。
【００２８】
なお、図示の都合上、図１からは供給部２０が省略されている。また、図１および以降の各図には、図面に記載された各構成要素の理解を助けるため、必要に応じて適宜、Ｚ軸方向を鉛直方向とし、ＸＹ平面を水平面とするＸＹＺ直交座標系が、付されている。
【００２９】
観察室１０は、図１に示すように、主として、箱部１１と、底部１５と、を有している。これら箱部１１および底部１５により囲まれる空間（以下、「内側空間」と称する）１０ａに、荷電粒子の通過軌跡が形成される。
【００３０】
箱部１１は、図２および図３に示すように、天板１２と、複数（本実施の形態では４つ）の側板１３と、を有している。各天板１２および側板１３は、例えば透明なアクリル板により形成されている。これにより、観察室１０の内側空間１０ａは、外部より観察可能とされている。
【００３１】
底部１５は、箱部１１を支持する要素であり、箱部１１の下方に配置される。図１に示すように、底部１５は、主として、基体１６と、蓋体１７と、を有している。基体１６は、平板により形成されており、基体１６の中央には、貫通孔１６ａが形成されている。また、貫通孔１６ａには、伝熱部１８（第２伝熱部）が配置されている。さらに、蓋体１７は、伝熱部１８と接触しつつ貫通孔１６ａの上方を閉鎖する。ここで、蓋体１７および伝熱部１８としては、熱伝導率の高い材料が採用される。
【００３２】
供給部２０は、観察室１０の内側空間１０ａに液体（例えば、水やエタノール等）を供給する。図２および図３に示すように、供給部２０は、天板１２付近となるように、各側板１３に貼り付けられている。
【００３３】
ここで、本実施の形態において、供給部２０としては、例えばウレタンスポンジのような吸水性および吸液性の高い材料が採用されている。そして、この供給部２０に液体が吸い取らされた上で、供給部２０が内側空間１０ａに配置されることによって、供給部２０は液体供給機能を発揮する。
【００３４】
なお、供給部２０への液体の補充は、天板１２が開放された状態で行われても良い。また、不図示の貫通孔を介して供給部２０に液体の補充が行われても良い。この場合、天板１２の開放は不要となる。
【００３５】
加熱装置３０（３０ａ、３０ｂ）のそれぞれは、例えば電気ヒータにより構成されている。図１に示すように、各加熱装置３０は、観察室１０内に設けられるとともに、観察室１０の蓋体１７（蓋体１７の表面）を挟んで冷却装置５０と逆側に配置されている。これにより、加熱装置３０が動作させられると、供給部２０から供給される液体は、内側空間１０ａにて気化させられる。
【００３６】
照射装置４０は、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）照明により構成されている。図１に示すように、照射装置４０は、観察室１０の外部であって、複数の側板１３のうちの一のもの（より具体的には、背面側の側板１３）と対向するように設けられている。
【００３７】
ここで、供給部２０から供給される液体が加熱装置３０により気化させられた後、観察室１０の内側空間１０ａが冷却装置５０により過冷却されると、液体の蒸気は過飽和状態となる。そして、本実施の形態の照射装置４０は、冷却装置５０により冷却された内側空間１０ａのうち、少なくとも、液体の蒸気が過飽和状態とされた区域１０ｂ（図２および図３参照）の一部または全部に、光を照射する。これにより、区域１０ｂを通過する荷電粒子の軌跡が、観察可能となる。
【００３８】
冷却装置５０は、冷却対象となる観察室１０を急激に冷却する。図１から図３に示すように、冷却装置５０は、観察室１０の下方に配置される。なお、冷却装置５０の詳細な構成については、後述する。
【００３９】
＜２．冷却装置の構成＞
図４から図６は、それぞれ冷却装置５０付近の構成の一例を示すブロック図、斜視図、および右側面図である。また、図７および図８は、それぞれ放熱部７０から冷却ファン７５を取り外した状態における冷却装置５０付近の構成の一例を示す斜視図および右側面図である。図４から図８に示すように、冷却装置５０は、主として、第１および第２冷却部５１、５２と、電源６０と、放熱部７０と、を有している。
【００４０】
第１および第２冷却部５１、５２のそれぞれは、電気的な冷却素子であり、同一の特性および同一形状のペルチェ素子により構成されている。
【００４１】
すなわち、各冷却部５１、５２は、同様の内部抵抗を有するとともに、同様の冷却特性を有する。また、図４に示すように、第１冷却部５１は、互いに平行な第１吸熱面５１ａおよび第１放熱面５１ｂを有している。また、第２冷却部５２は、互いに平行な第２吸熱面５２ａおよび第２放熱面５２ｂを有している。さらに、各冷却部５１、５２は、第１および第２吸熱面５１ａ、５２ａ、並びに第１および第２放熱面５１ｂ、５２ｂのそれぞれの面積が同様となるように、形成されている。
【００４２】
そして、各冷却部５１、５２は、第１放熱面５１ｂに対して第２吸熱面５２ａが対向するように、積み重ねて配置されている。より具体的には、各冷却部５１、５２は、第１放熱面５１ｂおよび第２吸熱面５２ａが互いに平行とされた上で、両面が接触するように、積層されている。
【００４３】
また、冷却対象となる観察室１０（より具体的には、観察室１０に含まれる蓋体１７）と第１冷却部５１との間には、蓋体１７および第１冷却部５１のそれぞれと接触する伝熱部１８が、配置される。このように、観察室１０内の蓋体１７は、冷却装置５０により冷却される。そのため、蓋体１７は、冷却装置５０により冷却される被冷却体となり、蓋体１７の表面は、観察室１０内の冷却面として機能する。
【００４４】
電源６０は、図４に示すように、電線６１ａ、６１ｂを介して第１冷却部５１と、電線６２ａ、６２ｂを介して第２冷却部５２と、電気的に接続されている。これにより、電源６０は、第１冷却部５１に対して第１電圧を、第２冷却部５２に対して第２電圧を、それぞれ印加可能とされている。ここで、本実施の形態において、第２電圧は、第１電圧より大きくなるように設定されている。
【００４５】
ここで、冷却装置５０のように複数のペルチェ素子を用いた装置の冷却能力は、各ペルチェ素子を流れる電流と、各ペルチェ素子自体の発熱と、に従って定まる。すなわち、この冷却能力は、
（１）各ペルチェ素子を流れる電流に基づいて、吸熱面側から発熱面側に移動させられる熱量と、
（２）各ペルチェ素子の内部抵抗に基づいた発熱量と、
が重要な要素となる。
【００４６】
そして、本実施の形態の冷却装置５０において、第１および第２冷却部５１、５２のそれぞれは、同様の内部抵抗と、同様の冷却特性と、を有する。また、第１冷却部５１には第１電圧が、第２冷却部５２には第２電圧が、それぞれ印加される。
【００４７】
これにより、本実施の形態の冷却装置５０では、第１および第２冷却部５１、５２のそれぞれに流れる電流の値を相違させることができ、第１および第２冷却部５１、５２の熱輸送能力に差異を与えることができる。また同時に、第２冷却部５２に対する第１冷却部５１の発熱量を抑制することができる。
【００４８】
そのため、最適な第１および第２電圧を設定することによって、第１吸熱面５１ａを介して観察室１０から移動させられた熱と、第１冷却部５１の内部抵抗に起因した熱と、を第１冷却部５１から第２冷却部５２に効率的に運ぶことができる。
【００４９】
放熱部７０は、図４に示すように、第２冷却部５２の第２放熱面５２ｂと対向するように設けられている。図５から図８に示すように、放熱部７０は、主として、伝熱部７１（第１伝熱部）と、放熱板７２と、複数のヒートパイプ７４と、冷却ファン７５と、を有している。
【００５０】
伝熱部７１は、第２冷却部５２の第２放熱面５２ｂと対向（より具体的には、接触）するように配置されている。伝熱部７１は、第２冷却部５２の第２放熱面５２ｂから放出される熱を、各ヒートパイプ７４に移動させる。ここで、伝熱部７１としては、熱伝導率の高い材料が採用される。
【００５１】
放熱板７２は、いわゆるヒートシンクにより構成されており、複数の板材から熱を放散させる。図５から図８に示すように、放熱板７２は、伝熱部７１を挟んで第２冷却部５２の逆側に設けられている。
【００５２】
複数（本実施の形態では２つ）のヒートパイプ７４は、熱輸送要素であり、伝熱部７１および放熱板７２の間で熱を移動させる。図６および図８に示すように、各ヒートパイプ７４の一端７４ａ側は伝熱部７１に、他端７４ｂ側は放熱板７２に、それぞれ取り付けられている。
【００５３】
冷却ファン７５は、図５および図７に示すように、伝熱部７１および放熱板７２の間に設けられている。また、伝熱部７１から放熱板７２に向かう方向が風向となるように、冷却ファン７５の回転方向が設定されている。これにより、伝熱部７１および放熱板７２のそれぞれに輸送された熱は、冷却ファン７５によって冷却装置５０の外部に、良好に移動させられる。
【００５４】
＜３．本実施の形態における冷却装置の利点＞
以上のように、本発明の実施の形態の冷却装置５０において、第１および第２冷却部５１、５２のそれぞれは、同様の内部抵抗と、同様の冷却特性と、を有するペルチェ素子により構成されている。また、電源６０によって、第１冷却部５１には第１電圧が、第２冷却部５２には第２電圧が、それぞれ印加される。さらに、第２電圧は、第１電圧より大きくなるように設定されている。
【００５５】
これにより、第２冷却部５２に流れる電流は、第１冷却部５１に流れる電流より大きくなり、第２冷却部５２の熱輸送能力は、第１冷却部５１の熱輸送能力より優れることになる。また、内部抵抗に起因した第１および第２冷却部５１、５２の発熱量は、内部抵抗の抵抗値の変動を考慮しない場合には、それぞれ第１および第２電圧の２乗に比例することになり、第２冷却部５２に対する第１冷却部５１の発熱量を抑制することができる。
【００５６】
そのため、最適な第１および第２電圧を設定することによって、第１冷却部５１の第１吸熱面５１ａを介して観察室１０から移動させられた熱と、第１冷却部５１の内部抵抗に起因した熱と、を第１冷却部５１から第２冷却部５２に効率的に運ぶことができる。その結果、冷却対象を迅速に冷却（急冷）することができる。
【００５７】
また、本発明の実施の形態の冷却装置５０では、第１および第２冷却部５１、５２として、同一特性および同一形状のペルチェ素子を用いることができる。すなわち、第１および第２冷却部５１、５２として、同一のペルチェ素子を採用することができる。そのため、冷却装置５０に含まれる部品の種類数を減少させることができ、冷却装置５０の製造コストを低減させることができる。
【００５８】
また、本発明の実施の形態の冷却装置５０では、放熱部７０を用いることによって、第２冷却部５２の第２放熱面５２ｂから第２冷却部５２の外部に、熱を良好に移動させることができる。そのため、冷却対象となる観察室１０をさらに迅速に冷却することができる。
【００５９】
さらに、本発明の実施の形態の冷却装置５０において、観察室１０の蓋体１７と、第１冷却部５１と、の間には、伝熱部１８が設けられている。これにより、冷却対象となる観察室１０から第１冷却部５１を離隔して配置することができる。そのため、冷却対象に対する冷却装置５０の配置の自由度を向上させることができる。
【００６０】
＜４．変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。
【００６１】
（１）本実施の形態において、伝熱部１８が第１冷却部５１および蓋体１７のそれぞれと接触しているものとして説明したが、これに限定されるものでない。例えば、冷却装置５０から伝熱部１８が省略されても良い。すなわち、第１冷却部５１および蓋体１７が熱的に接続された状態で、第１冷却部５１の第１吸熱面５１ａが冷却対象となる蓋体１７と対向するように配置されていれば十分である。
【００６２】
（２）また、本実施の形態において、第１および第２冷却部５１、５２のそれぞれは、同一の特性および同一形状のペルチェ素子により構成されているものとして説明したが、これに限定されるものでない。
【００６３】
例えば、ペルチェ素子の製造メーカの都合により、内部抵抗および冷却特性が同様のまま、ペルチェ素子の外形に若干の変更が施された場合において、これら変更前後のペルチェ素子が混在した状態で形成された冷却装置も、
（Ａ）この変更前のペルチェ素子のみにより形成された冷却装置、および、
（Ｂ）この変更後のペルチェ素子のみにより形成された冷却装置、
のそれぞれと同様の機能および性能を有する。
【００６４】
すなわち、各冷却部５１、５２の内部抵抗および冷却特性が同様であれば、第１および第２吸熱面５１ａ、５２ａ、並びに第１および第２放熱面５１ｂ、５２ｂの面積のうちの一部または全部が相違しても良い。
【００６５】
（３）また、本実施の形態では、供給部２０は、各側板１３に貼り付けられているものとして説明したが、これに限定されるものでない。少なくとも、各側板１３のうちの一のものに、貼り付けられていれば十分である。
【００６６】
（４）さらに、本実施の形態では、単一の電源６０を用いるものとして説明したが、これに限定されるものでない。例えば、複数の電源のそれぞれから、対応する第１および第２冷却部５１、５２に電圧が印加されても良い。
【符号の説明】
【００６７】
１  放射線観察ユニット
１０  観察室
１０ａ  内側空間
１０ｂ  区域
１７  蓋体（被冷却体）
１８、７１  伝熱部（第２および第１伝熱部）
２０  供給部
３０  加熱装置
４０  照射装置
５０  冷却装置
５１、５２  第１および第２冷却部
５１ａ、５２ａ  第１および第２吸熱面
５１ｂ、５２ｂ  第１および第２放熱面
６０  電源
７０  放熱部
７２  放熱板
７４  ヒートパイプ
７４ａ  一端
７４ｂ  他端
７５  冷却ファン
【図１】
2018185117.tif 000003
【図２】
2018185117.tif 000004
【図３】
2018185117.tif 000005
【図４】
2018185117.tif 000006
【図５】
2018185117.tif 000007
【図６】
2018185117.tif 000008
【図７】
2018185117.tif 000009
【図８】
2018185117.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成30年8月2日(2018.8.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
冷却対象を冷却する冷却装置であって、
(a) 各々が、同様の内部抵抗を有するとともに、同様の冷却特性を有するペルチェ素子により構成された第１および第２冷却部と、
(b) 前記第１および第２冷却部に対して、それぞれ第１および第２電圧を印加可能とされた電源と、
を備え、
前記第１冷却部は、互いに平行な第１吸熱面および第１放熱面を有しており、
前記第２冷却部は、互いに平行な第２吸熱面および第２放熱面を有しており、
前記第１および第２冷却部は、前記第１放熱面に対して前記２吸熱面が対向するように配置されており、
前記第１冷却部の前記第１吸熱面は、前記冷却対象と対向するように配置されるとともに、
前記第２電圧が、前記第１電圧より大きくなるように設定されることによって、前記第１および第２冷却部の熱輸送能力に差異を与えつつ、前記第２冷却部に対する前記第１冷却部の発熱量を抑制することを特徴とする冷却装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項６】
(a) 観察室と、
(b) 前記観察室内の被冷却体を冷却対象として冷却する冷却装置と、
(c) 前記観察室の内側空間に液体を供給する供給部と、
(d) 前記観察室内に設けられるとともに、前記冷却対象を挟んで前記冷却装置と逆側に配置されており、前記供給部から供給される前記液体を前記内側空間にて気化させる加熱装置と、
(e) 前記冷却装置により冷却された前記内側空間のうち、少なくとも、前記液体の蒸気が過飽和状態とされた区域に、光を照射する照射装置と、
を備え、
前記冷却装置は、
(a-1) 各々が、同様の内部抵抗を有するとともに、同様の冷却特性を有するペルチェ素子により構成された第１および第２冷却部と、
(a-2) 前記第１および第２冷却部に対して、それぞれ第１および第２電圧を印加可能とされた電源と、
を有し、
前記第１冷却部は、互いに平行な第１吸熱面および第１放熱面を有しており、
前記第２冷却部は、互いに平行な第２吸熱面および第２放熱面を有しており、
前記第１および第２冷却部は、前記第１放熱面に対して前記２吸熱面が対向するように配置されており、
前記第１冷却部の前記第１吸熱面は、前記冷却対象と対向するように配置されるとともに、
前記第２電圧が、前記第１電圧より大きくなるように設定されることによって、前記第１および第２冷却部の熱輸送能力に差異を与えつつ、前記第２冷却部に対する前記第１冷却部の発熱量を抑制することを特徴とする放射線観察ユニット。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上記の課題を解決するため、請求項１の発明は、冷却対象を冷却する冷却装置であって、各々が、同様の内部抵抗を有するとともに、同様の冷却特性を有するペルチェ素子により構成された第１および第２冷却部と、前記第１および第２冷却部に対して、それぞれ第１および第２電圧を印加可能とされた電源とを備え、前記第１冷却部は、互いに平行な第１吸熱面および第１放熱面を有しており、前記第２冷却部は、互いに平行な第２吸熱面および第２放熱面を有しており、前記第１および第２冷却部は、前記第１放熱面に対して前記２吸熱面が対向するように配置されており、前記第１冷却部の前記第１吸熱面は、前記冷却対象と対向するように配置されるとともに、前記第２電圧が、前記第１電圧より大きくなるように設定されることによって、前記第１および第２冷却部の熱輸送能力に差異を与えつつ、前記第２冷却部に対する前記第１冷却部の発熱量を抑制することを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
また、請求項６の発明は、観察室と、前記観察室内の被冷却体を冷却対象として冷却する冷却装置と、前記観察室の内側空間に液体を供給する供給部と、前記観察室内に設けられるとともに、前記冷却面を挟んで前記冷却装置と逆側に配置されており、前記供給部から供給される前記液体を前記内側空間にて気化させる加熱装置と、前記冷却装置により冷却された前記内側空間のうち、少なくとも、前記液体の蒸気が過飽和状態とされた区域に、光を照射する照射装置とを備え、前記冷却装置は、各々が、同様の内部抵抗を有するとともに、同様の冷却特性を有するペルチェ素子により構成された第１および第２冷却部と、前記第１および第２冷却部に対して、それぞれ第１および第２電圧を印加可能とされた電源とを有し、前記第１冷却部は、互いに平行な第１吸熱面および第１放熱面を有しており、前記第２冷却部は、互いに平行な第２吸熱面および第２放熱面を有しており、前記第１および第２冷却部は、前記第１放熱面に対して前記２吸熱面が対向するように配置されており、前記第１冷却部の前記第１吸熱面は、前記冷却対象と対向するように配置されるとともに、前記第２電圧が、前記第１電圧より大きくなるように設定されることによって、前記第１および第２冷却部の熱輸送能力に差異を与えつつ、前記第２冷却部に対する前記第１冷却部の発熱量を抑制することを特徴とする。