大型超伝導システム構築のための超伝導・低温工学の実応用に関する研究

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08044182
• Research Institution: National Institute for Fusion Science
• Principal Investigator: 佐藤 定男 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (20235344)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): KOMAREK P. カールスルーエ研究所, 物理技術研究, 所長 ; MAURER W. カールスルーエ研究所, 主任研究員 ; 住吉 文夫 鹿児島大学, 工学部, 教授 (20136526) ; 新富 孝和 高エネルギー物理学研究所, 低温センター, 教授 (10016082) ; 平林 洋美 核融合科学研究所, 安全管理センター, 教授 (90013383) ; 竹尾 正勝 九州大学, 大学院システム科学研究科, 教授 (70037951) ; 岩本 晃史 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助手 (00260050) ; 本島 修 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (60109056) ; ULBRICHT A. カールスルーエ研究所, 主任研究員 ; GRIEGER G. マックスプランクプラズマ物理研究所, 副所長 ; 力石 浩孝 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助手 (60249969) ; 田村 仁 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助手 (20236756) ; 今川 信作 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助手 (10232604) ; 柳 長門 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助手 (70230258) ; 高畑 一也 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助手 (10216773) ; 山田 修一 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教授 (50249968) ; 西村 新 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教授 (60156099) ; 佐藤 隆 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教授 (80225961) ; 棚橋 秀伍 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (30023683) ; 三戸 利行 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教授 (10166069) ; SHEN S.S. ローレンスリバモア国立研究所, 超伝導部門, リーダー ; MONTGOMERY D マサチューセッツ工科大学, プラズマ核融合センター, 主幹 ; PFOTENHAUER J. ウイスコンシン大学, 教授 ; VAN Sciver S 国立高磁場研究員, 主任研究所 ; PERIN R. CERN, マグネット部門, リーダー ; VECSEY G. ポール, シェラー研究所・超伝導部門, リーダー ; RIZZUTO C. ジェノバ大学, 教授 ; BAYNHAM D.E. ラザフォード研究員, 主任研究所 ; NYLAS A. カールスルーエ研究員, 主任研究所 ; TURCK B. カダラッシュ国立研究所, 超伝導部門, リーダー
• Keywords: 大型ヘリカル装置 / 核融合 / 超伝導導体 / 超伝導コイル / 低温システム / 低温構造材料 / 加速器 / 超流動ヘリウム

Research Abstract

本研究は、超伝導の核融合装置等への大型応用に際し、大型超伝導システムを実際に開発し運用した実績のある国内外の研究者との国際共同研究により、超伝導・低温工学の実応用での問題点、その克服方法、今後の課題等について詳細な検討を行い、超伝導システム工学として体系化することを目的としている。核融合実験装置等の超伝導の大型応用では、実験室規模の超伝導研究にはない様々な問題が生じ、超伝導の実装置への応用及び運用の障壁となっている。今後の超伝導の大型応用を効率的に進めるためには、国際協力によって従来それぞれの研究機関で個別に集積されてきた既存の知識を集積し、超伝導システム工学として体系化することが必要不可欠である。
H8年度の共同研究は各研究機関に既存の超伝導システムに関して調査研究を行い、超伝導・低温工学の実応用と言う観点から問題点の抽出を行った。カ-ルスルーエ研究所との共同研究では、大型超伝導コイル試験装置TOSKAによるLCTコイルの超流動ヘリウム冷却改造建設等の研究成果について調査し、また低温構造材料の破壊靭性測定法の比較評価を行った。マックスプランク・プラズマ物理研究所では、核融合プラズマ実験装置ヴェンデルシュタインW7-Xの建設及びR&Dモデルコイル実験用超伝導システムの要求事項についてまとめた。また、上記両研究所とは、W7-Xの超伝導導体及びコイル開発に関連して今後、共同研究を行うための実験、結果の解析等の研究項目を討論した。CERNおよびNHMFLでは超流動He冷却の超伝導マグネットの実験方法、特に超流動He冷却に伴う問題点について検討し、また大型He液化冷凍システムの構築及び運用に関して情報交換を行った。クルチャトフ研究所では大型超伝導マグネットの異常時解析に関する共同研究の研究方針を討議し、IAEA、MIT、ウイスコンシン大ならびにDASYでは、それぞれ各国研究機関の研究指導者と大型超伝導マグネット開発状況について情報交換をおこなった。平成8年度の実績として、従来の研究成果に関する意見交換及びデータの蓄積についてはほぼ目標を達成することができた。更に、次年度は今後の大型超伝導システム構築の指針となる超伝導システム工学の確立を目指す。