| Project/Area Number |
19K14691
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 14020:Nuclear fusion-related
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| Research Institution | National Institute for Fusion Science |
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Principal Investigator |
Onodera Yuta 核融合科学研究所, 研究部, 助教 (70823847)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2022: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2021: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
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| Keywords | 高温超伝導線材 / 高温超伝導導体 / 磁化計測 / 非破壊検査 / 磁化測定 / 欠陥検出手法 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究の概要は、核融合炉用超伝導マグネットに用いられる高温超伝導（HTS）導体の設計技術を確立させるために、(1) HTS線材の通電特性を非破壊・非接触でかつ自動的に評価し解析可能なシステムを作製し、通電特性のデータベースを構築する。そして、(2) 積層させ捻りを加えた大電流HTS導体を設計・試作するとともに、磁化測定を用いた新たな導体評価技術を開発し、導体の通電特性および電流偏流の挙動を実験的に明らかにする研究である。
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| Outline of Final Research Achievements |
This study aims to develop large-current, high-temperature superconducting conductors for fusion reactor magnets. The research focuses on thoroughly evaluating the current-carrying characteristics of the strands, prototyping the conductors, and establishing non-destructive, non-contact techniques for assessing the current-carrying characteristics of the conductors themselves. To achieve these objectives, we developed an apparatus utilizing pickup coils to evaluate the current-carrying characteristics of the strands under various magnetic fields, temperatures, and magnetic field application angles. Additionally, we proposed an evaluation method based on magnetization techniques using the rotational magnetization method. The critical current value of the prototype conductor was assessed based on the obtained current-carrying characteristics of the strands. Furthermore, we demonstrated that the rotational magnetization method enables the evaluation of defect positions within the strands.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
核融合炉用マグネットに用いられる高温超伝導線材は、従来線材を凌駕する高磁界特性を有している。そのため大電流領域では一般的な通電法による測定が困難となる。そこで相補的な手法として磁化法を用いた計測装置を製作した。ピックアップコイルと回転磁化法により任意の磁場・温度・磁場印加角度における素線の通電特性を評価可能となる。また、導体の健全性を非破壊・非接触で評価する手法は、導体そのものが開発段階であることから確立できていない。そこで、回転磁化法を用いた本評価手法を適用することで劣化位置を把握でき、導体開発へのフィードバックにつなげることができると考える。
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