バルク高温超電導体レンズ(ス-パ-トロン)の動作機構解明

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02808001
• Research Institution: University of Yamanashi
• Principal Investigator: 松沢 秀典 山梨大学, 工学部, 教授 (40006234)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 秋津 哲也 山梨大学, 工学部, 講師 (70159333)
• Keywords: 高温超伝導体 / タリウム系超伝導体 / ビスマス系超伝導体 / イットリウム系超伝導体 / 強力電子ビ-ム / バルク超伝導体レンズ / ス-パ-トロン

Research Abstract

バルク高温超電導体の応用として、ス-パ-トロン(バルク高温超伝導体レンズ)を4年前に提案して以来、その実証と動物機構の解明に努めてきた。本研究では、ビスマス系とタリウム系超伝導体のテ-パ-付き円箇レンズを試作して、その電子ビ-ム集束性能を実験的に調べた。更に、その結果を性能指数によって評価した。使用した電子ビ-ムは340keV,1KA,10nsの相対論的電子ビ-ムである。
(1)電子ビ-ムの集束性能は臨界温度の高い材料ほど高い値を示した。
即ち、ビスマス系(臨界温度120K)が最高性能を示し、ついでビスマス系(115K)、イットリウム系(92K)の順であった。
(2)上記の結果の得られた理由は、レンズの動作温度(液体窒素で冷却、85ー90K)に対して超伝導となる温度マ-ジンの大きい材料が、より高い臨界遮蔽電流値を有するものと思われる。
(3)タリウム系材料は有毒であるので、総合的に考えてビスマス系が最も適した材料であろう。
(4)本研究では粉体をプレスしたバルク材を使用している。最近、新しい材料(例えば、急冷溶融法によるQMG材料)が開発されているので、それらも今後検討する予定である。
(5)ス-パ-トロンの動作は、ダスト・コア(フェライトなど)と同様に、微粒子内の遮蔽電流が有効であろうと我々は考えている。上記(4)の実験をすることによって、本モデルの妥当性が明らかになると期待している。

Research Products

• [Publications] H.Matsuzawa,et al.: "Profiles of relativestic electron beams focused with highーtemperature superconducting lenses (Supertrons)." Jpn.J.Appl.Phys.29. 785-791 (1990)
• [Publications] Y.Ishibashi,et al.: "Highーtemperature superconducting TlーBaーCaーCuーO lenses for relativistic electron beams." Jpn.J.Appl.Phys.29. L1120-L1123 (1990)
• [Publications] Y.Ishibashi,et al.: "Jig for highーT_C superconductor bulk wigglers." Rev.Sci.Instrum. 62. 5 (1991)