2003 Fiscal Year Annual Research Report

イットリウム系高温超伝導線材の通電特性の解明と最適導体設計法の研究

Research Project

Project/Area Number	15360151
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Research Institution	Kyushu University
Principal Investigator	木須隆暢九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 助教授 (00221911)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	井上昌睦九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 助手 (80346824)
Keywords	高温超伝導 / YBCO / 線材 / 臨界電流 / 電界-電流密度 / パーコレーション / 分布 / 低音レーザ走査顕微鏡
Research Abstract	本研究は、温度、磁界、磁界印加角度、試料の微細組織等によって複雑に変化するイットリウム系(YBCO)高温超伝導線材の通電特性を明らかにすると共に、素線の電界-電流密度特性の定式化・推定法を確立し、計算機援用による素線の最適構造の解明、並びに大電流容量導体開発のための工学的設計基盤を確立しようとするものである。本年度の主な成果は次の通りである。 (1)各種製法によるYBCO線材の通電特性評価パルスレーザ蒸着法、塗布熱分解法等、異なる製法で作製されたYBCO高温超伝導線材の電界-電流密度特性を、広い温度・磁界領域に亘り測定すると共に、筆者等の提出したパーコレーションモデルを用いて定式化した。さらに、得られた評価式の定量性に関して、30T近傍の超高磁界領域においても適用可能であることを実験によって検証した。これらのYBCO線材の通電特性は、応用機器設計のための基礎データとして高く評価された。 (2)YBCO線材中の損失発生の可視化筆者等の開発した低温レーザ走査顕微鏡システムを用いて、線材内部の局所領域における損失発生を可視化すると共に、巨視的スケールにおける通電特性との関係並びに各種製法による特性分布の差異を明らかとした。本測定により臨界電流を制限している空間領域を特定できるため、結晶組織レベルでの制限因子解明への展開が期待できる。本年度得られた結果を基に、局所的組織観察との比較検証を行う準備を進めている。 (3)損失の空間局在に伴うホットスポットによる熱的不安定性の検討損失分布の測定結果より、微少欠陥近傍において電界集中が起き、ホットスポットによる熱的不安定性が素線の安定性を左右することを明らかとした。レーザ光を用いた局所加熱法によりYBCO層のクエンチ現象を実験的に調べると共に、定式化した電界-電流密度特性をもと、クエンチにおける温度分布の時間発展の数値シミュレーションを行った。

Research Products

(5 results)

All Other

All Publications (5 results)

[Publications] T.Kiss et al.: "Current Transport Properties in a YBCO Coated IBAD Tape Made by TFA-MOD Process"Extended Abstract of International Workshop on Coated Conductors for Application 2003. (HTS : CVD&MOD). (2003)
[Publications] T.Kiss et al.: "Spatially resolved measurements of dissipative state in HTS tapes and films by low temperature scanning laser microscopy(invited)"Extended Abstract of 11th Japan-US Workshop on High-Tc Superconductors. 24-25 (2003)
[Publications] M.Inoue et al.: "Critical current property in YBCO superconducting wires in very high magnetic field up to 27T"Proceedings of International Symposium on Information Science and Electrical Engineering 2003. 207-210 (2003)
[Publications] T.Kiss et al.: "Imaging of the local dissipation in YBCO coated tapes"Advances in Cryogenic Engineering: Proceedings of the International Cryogenic Materials Conference-ICMC. (印刷中). (2004)
[Publications] 木須隆暢他: "エピタキシャルYBCO膜中の単一欠陥近傍の電界集中:低温レーザ顕微鏡によるイメージングと理論解析との比較検討"九州大学超伝導システム科学研究センター報告. Vol.1(印刷中). (2004)

2003 Fiscal Year Annual Research Report

イットリウム系高温超伝導線材の通電特性の解明と最適導体設計法の研究

Principal Investigator

木須 隆暢 九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 助教授 (00221911)

Research Products

[Publications] T.Kiss et al.: "Current Transport Properties in a YBCO Coated IBAD Tape Made by TFA-MOD Process"Extended Abstract of International Workshop on Coated Conductors for Application 2003. (HTS : CVD&MOD). (2003)

[Publications] T.Kiss et al.: "Spatially resolved measurements of dissipative state in HTS tapes and films by low temperature scanning laser microscopy(invited)"Extended Abstract of 11th Japan-US Workshop on High-Tc Superconductors. 24-25 (2003)

[Publications] M.Inoue et al.: "Critical current property in YBCO superconducting wires in very high magnetic field up to 27T"Proceedings of International Symposium on Information Science and Electrical Engineering 2003. 207-210 (2003)

[Publications] T.Kiss et al.: "Imaging of the local dissipation in YBCO coated tapes"Advances in Cryogenic Engineering: Proceedings of the International Cryogenic Materials Conference-ICMC. (印刷中). (2004)

[Publications] 木須隆暢 他: "エピタキシャルYBCO膜中の単一欠陥近傍の電界集中:低温レーザ顕微鏡によるイメージングと理論解析との比較検討"九州大学 超伝導システム科学研究センター報告. Vol.1(印刷中). (2004)

木須隆暢九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 助教授 (00221911)

[Publications] 木須隆暢他: "エピタキシャルYBCO膜中の単一欠陥近傍の電界集中:低温レーザ顕微鏡によるイメージングと理論解析との比較検討"九州大学超伝導システム科学研究センター報告. Vol.1(印刷中). (2004)