2015 Fiscal Year Annual Research Report
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15H03667
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
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Principal Investigator |
土屋 清澄 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, その他部局等, 名誉教授 (20044787)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
増澤 美佳 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 教授 (10290850)
多和田 正文 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 准教授 (30300677)
大内 徳人 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 教授 (50194080)
菊池 章弘 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 超伝導線材ユニット, 主席研究員 (50343877)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 加速器 / 超伝導磁石 / 高温超伝導線材 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
CERNの次期計画として検討が始まったFuture Circular Collider (FCC)や米国のFermilabなどで検討が始まっているミューオンコライダー用の高磁場磁石や、我が国で建設が進められているSuperKEKBのルミノシティー向上用ビーム色収差補正特殊六極磁石などに向け、第二世代の高温超伝導線材であるREBCO線材を用いた小型コイルの試作・クエンチ試験などを行い、REBCOコイルの基礎的製作技術の開発を進めた。その具体的内容は以下の通りである。１）安定化銅量の異なる小型コイルを試作し、それらのクエンチ特性を調べた。その結果、40 ミクロン厚程度の安定化銅が付いたREBCO線材であれば、100 mV-50 ms 程度のクエンチ検出条件でも線材温度を200 K以下に抑えることができることがわかった。２) SuperKEKB用特殊六極磁石の設計を行い、この磁石で必要となるコイルの諸元を明確化し、試作・開発を進めるべきコイルサイズを明らかにした。３）六極磁石用コイルの試作を行い、コイルの寸法精度測定や液体窒素温度での通電試験によりコイル製作技術に重大な問題がないことを確認した。４）将来の高磁場磁石検討の基礎となるREBCO線材の高磁場下（B < 18 T @ 4.2 K）における臨界電流特性の測定を行ない、4.2 Kでの超伝導特性を明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
１）小型コイルのクエンチ特性の測定は、先年度から予備的な試験を進めており、問題点の洗い出しが済んでいたことから、比較的順調にデータ収集を進めることができた。２）特殊六極磁石の設計は、長年の実績を持つ磁石設計のノーハウをフル活用できたため、比較的短時間で遂行することができた。３）超伝導線材の臨界電流測定には長年の経験を有していたことから、REBCO線材の 4.2 K、高磁場下（B < 18 T）における臨界電流特性の測定も比較的順調に進んだ。以上のことから、全体の研究はおおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年度の研究結果を基に、REBCO線材を用いた超伝導磁石開発で必要となる基礎的データの収集をさらに進める。具体的には以下に示すような研究を推進する。１）REBCOコイルのクエンチ特性の研究をさらに進めるため、小型コイルを極端に安定化銅量の少ない線材を用いて製作し、その特性測定を行い、クエンチ特性の安定化銅量依存性を明確化する。２）六極磁石用コイルの試作を進め、0.1~0.05 mmの寸法精度でコイルを製作する技術の開発を進める。３）試作したコイルを使って六極磁石の磁場特性の測定をする方策の検討を進める。４）市販されている各種REBCO線材の4.2 K下での臨界電流特性の測定を進め、各種線材の特性比較を行う。
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