Feasibility study on ReBCO cos-theta accelerator magnets through an analysis of time-resolved magnetic field distribution

• Project/Area Number: 23K17151
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 80040:Quantum beam science-related
• Research Institution: High Energy Accelerator Research Organization
• Principal Investigator: 鈴木 研人 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 超伝導低温工学センター, 助教 (80764878)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2025: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000); Fiscal Year 2024: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000); Fiscal Year 2023: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
• Keywords: 高温超伝導磁石 / 加速器 / 磁場精度 / 磁束跳躍 / 遮蔽電流

Outline of Research at the Start

次世代加速器において20 T級の高磁場を実現するためには，高温超伝導体(HTS)を用いた超伝導電磁石が必要不可欠であり、10の-4乗程の磁場精度が必須となる。本研究では、HTSテープ線材「ReBCO」を用いたcosθ型モデル磁石を用いて、「遮蔽電流」と「磁束跳躍」がもたらす磁場分布ダイナミクスを回転コイル測定によって評価し、シンクロトロン応用を想定したビーム光学に対する影響を検証する。ここで得られた情報に加えて、小型ホール素子による磁気センシングによって、磁束跳躍の発生条件・発生箇所を明らかにすることで、加速器応用に求められる運転条件やReBCO磁石デザインを追求する。