降低。
[0059]图4是表示实施方式所涉及的第2蓄冷器34的温度分布的一例的图，并且是表示将从第2蓄冷器34的高温端至低温端的距离设为I时的第2蓄冷器34的温度分布的曲线图。
[0060]如图4所示，2级式制冷机的第2蓄冷器34中，从高温端朝向低温端的温度分布成为与距高温端的距离成反比的形状，呈如双曲线那样的形状。图4中，温度梯度变得最大的现象存在于第2蓄冷器34的高温侧区域32。高温侧区域32包含在超低温制冷机100的工作期间成为9K左右温度的区域。该温度与图3中氦气的密度差最大时的温度一致。
[0061]根据以上，实施方式所涉及的第2蓄冷器34在第2蓄冷器34的高温侧区域32容纳有阻碍氦气流通的插入部件42。插入部件42以与第2蓄冷器34成为同轴的方式固定并配置于分隔件31。
[0062]若在第2蓄冷器34的高温侧区域32容纳插入部件42，则第2蓄冷器34中氦气能够存在的区域减小与插入部件42的体积V1相当的量。由于氦气无法通过插入部件42，因此第2蓄冷器34的体积V实际上为从第2蓄冷器34的体积V减去插入部件42的体积V1的剩余体积V2 ( = V-V1)。此时，上述公式(3)成为以下的公式(6)。
[0063]min= V 2d P /dt+mout(6)
[0064]其中，V2<V(7)。
[0065]假设从第I膨胀空间26经由整流器29流入到第2蓄冷器34的氦气的单位时间质量mj.亘定，则根据公式(6)及公式(7)，从整流器30向第2膨胀空间35流出的氦气的单位时间的质量IVt增加。然而，实际上，从第I膨胀空间26向第2蓄冷器34流入的氦气的单位时间的质量min减少。若将在第2蓄冷器34的高温侧区域32容纳有插入部件42时从第I膨胀空间26向第2蓄冷器34流入的氦气的单位时间的质量设为m’ in，则上述公式
(6)成为以下公式(8) ο
[0066]m，in= V2dp/dt+mQUt (8)
[0067]其中，m’in<min(9)。
[0068]由于从第I膨胀空间26流入第2蓄冷器34的氦气减少，因而相应量的氦气滞留于第I膨胀空间26。滞留在第I膨胀空间26的氦气在第I膨胀空间26中膨胀而有助于产生寒冷。因此，能够使第I冷却台28的温度进一步下降。
[0069]通过公式⑶及公式(9)，若公式⑶的左边m’ it/J、于公式(3)的左边min，则公式⑶的右边V2dp/dt+nw也小于公式(3)的右边VdP/dt+m。#另一方面，根据公式(7)V2< V，因此公式⑶的右边第I项v2dp /dt小于公式(3)的右边第I项VdP /dt。因此，能够抑制公式(8)的右边第2项πι_减少。
[0070]通过以上，能够将在第2蓄冷器34的高温侧区域32容纳插入部件42时的明确优点总结为以下3点。
[0071]1.从第I膨胀空间26流入第2蓄冷器34的氦气减少与插入部件42的体积相应的量，在第I膨胀空间26中膨胀的氦气增加。所增加的氦气在第I膨胀空间26中膨胀而产生寒冷，因此有助于第I冷却台28的温度下降。
[0072]2.在超低温制冷机100工作期间，第2蓄冷器34的高温侧区域32的温度成为高压氦气与低压氦气的密度差变大的温度范围。上述的起到缓冲氦气的作用的区域的体积减少与插入部件42的体积相应的量，因而在第2蓄冷器34与第2膨胀空间35之间移动的氦气流量增加。
[0073]3.容纳于第2蓄冷器34的高温侧区域32的蓄冷材料减少与插入部件42的体积相应的量。
[0074]以上，对在第2蓄冷器34的高温侧区域32容纳插入部件42时的明确的效果进行了说明。接着，对插入到第2蓄冷器34的高温侧区域32的插入部件42的具体大小进行说明。
[0075]图5 (a)及图5 (b)是表示插入部件42的大小与第I冷却台28的温度及第2冷却台37的温度之间的关系的图。更具体而言，图5(a)是表示插入部件42为氟碳树脂时的各冷却台的温度变化的曲线图，图5(b)是表示插入部件42为不锈钢时的各冷却台的温度变化的曲线图。
[0076]如上所述，第2蓄冷器34为第2置换器14的内部容积，呈圆柱形形状。并且，插入部件42的形状例如为圆柱形或方柱形。插入部件42以与第2蓄冷器34同轴的方式配置于第2蓄冷器34的高温侧区域32，因此以与第2蓄冷器34的轴垂直的平面剖切时的插入部件42的截面积恒定，而与其轴上的位置无关。
[0077]现在，将以与第2蓄冷器34的轴垂直的平面剖切时的第2蓄冷器34的截面积设为S1，将该平面上的插入部件42的截面积设为S2。图5(a)及图5(b)的曲线图中的横轴为第2蓄冷器34的截面积S1与插入部件42的截面积S 2之差S 1-Sjg对于第2蓄冷器34的截面积S1的比。S卩，插入部件42的截面积S 2变得越大，第2蓄冷器34的截面积S 1与插入部件42的截面积S2之差S rS/变得越小。以下，有时将第2蓄冷器34的截面积S 1与插入部件42的截面积S2之差S 1-Sjg对于第2蓄冷器34的截面积S ^勺比简称为“截面积之比”。并且，在图5(a)及图5(b)的曲线图的纵轴上，“I级温度”表示第I冷却台28的温度，“2级温度”表示第2冷却台37的温度。
[0078]如图5 (a)所示，在第2蓄冷器34的高温侧区域32未插入插入部件42时，即截面积比为1.0时，I级温度约为36.2K，2级温度约为3.82K。当插入部件42的截面积S2为第2蓄冷器34的截面积S1的约5%时，即截面积比约为0.95时，I级温度约为34.6K，2级温度约为3.83Κ。
[0079]进一步加大插入部件42的截面积S2，将插入部件42的截面积S2设为第2蓄冷器34的截面积S1的约10%时，I级温度约为35.8Κ，2级温度约为3.85Κ。若进一步加大插入部件42的截面积S2，则I级温度与2级温度一同上升。插入部件42的截面积S2约为第2蓄冷器34的截面积25%时，I级温度与2级温度均成为与未插入插入部件42时相同的程度。
[0080]如图5(b)所示，插入部件42为不锈钢的情况下，当插入部件42的截面积S2约为第2蓄冷器34的截面积5%时，在维持2级温度的同时I级温度变得最低。插入部件42的截面积S2约为第2蓄冷器34的截面积S 25%时，I级温度成为与未插入插入部件42时相同的程度。
[0081]如此，若容纳于第2蓄冷器34的高温侧区域32的插入部件42的截面积S2为第2蓄冷器34的截面积25%以下，则能够在维持I级温度的同时减少容纳于高温侧区域32的蓄冷材料。尤其，在插入部件42为氟碳树脂的情况下，当插入部件42的截面积S2为第2蓄冷器34的截面积25%以下时，I级温度及2级温度与未插入插入部件42时相同或在其以下。当插入部件42的截面积S2为第2蓄冷器34的截面积S ^勺5%时，I级温度下降幅度最大。因此，优选插入部件42的截面积S2设为第2蓄冷器34的截面积S ^勺5%左右。
[0082]但是，图2所示的例子中，插入到第2蓄冷器34的高温侧区域32的插入部件42与上端的整流器29热接触。上端的整流器29的温度与第I膨胀空间26的温度相同，如图4所示，是接近第2蓄冷器34的温度分布中的最高温度的温度。因此，假设插入部件42例如为铜等容易导热的材料时，第2蓄冷器34的内部温度会上升。此时，有可能导致I级温度和2级温度的上升。
[0083]图6是表示在第2蓄冷器34的高温侧区域32中以与上端的整流器29热接触的方式插入有铜制部件时的冷却台随温度变化的图。如图6所示，插入有直径2mm的铜制部件时，I级温度与2级温度一同上升。其中，直径2_的铜制部件的截面积小于第2蓄冷器34的截面积1%。
[0084]图7是表示40K下的铜、不锈钢及氟碳树脂的导热系数[W/(m.K)]的图。如图4所示，在超低温制冷机100工作期间，上端的整流器29的温度约为40K。因此，图7表示超低温制冷机100工作期间，在第2蓄冷器34的高温侧区域32插入铜、不锈钢及氟碳树脂时的各部件的导热系数。如图7所示，40K下的铜的导热系数为1850[W/(m.K)]。这与40K下的不锈钢的导热系数即5[W/(m*K)]相比，其位数多3位，并且与氟碳树脂的导热系数即0.2 [ff/ (m.K)]相比，位数多4位。
[0085]在上述第2蓄冷器34