2018 Fiscal Year Research-status Report
超長時定数を有するループ電流が大型超伝導コイルの安定性に与える影響の解明
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15K05974
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| Research Institution | National Institute for Fusion Science |
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Principal Investigator |
尾花 哲浩 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 (60435518)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 超伝導コイル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ケーブル・イン・コンジット(CIC)導体を用いて製作した大型超伝導コイルでは、通電時において、CIC導体の特性からは全く予想できない、超長時定数(数十秒から数千秒の減衰時定数)を有するループ電流（遮蔽電流）を発生することがある。『超長時定数を有するループ電流』は、CIC導体に流れる輸送電流に重畳することにより、大型超伝導コイルの性能を著しく低下させる要因となり得る。また、最悪の場合、大型超伝導コイルを焼損させる要因となることも考えられる。そこで、本研究では、実験データを考慮した数値解析によって、『超時定数を有するループ電流』が大型超伝導コイルの安定性に、どうような影響を与えるのかを定量的に解明する。
平成30年度は、①超大型超伝導コイル(重量18 t、内径1.3 m、外径2.0 m、高さ1.6 m、導体長2600 m)と大型超伝導コイル(重量2 t、内径1.3 m、外径2.0 m、高さ0.12 m、導体長200 m）の磁場測定データの比較と②コイルの導体接続部を模擬した短尺サンプル(全長１m程)の磁場測定データの解析を行った。上記①については、導体長が異なる２つの超伝導コイルで、同程度の磁場減衰時定数（数百秒程）が得られた。その要因として、超大型超伝導コイルは導体の全長が2600 ｍであるが、導体長が数100 ｍごとに導体接続部を有しているからであると考えれる。上記②については、全長1 ｍ程でコイル形状ではない短尺サンプルでも、数十秒程の磁場減衰時定数が得られた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
数値計算において、大型超伝導コイルで生じた長時定数を有する循環電流のモデル化が遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
大型超伝導コイルで生じた長時定数を有する循環電流のモデル化を集中的に取り組む。
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| Causes of Carryover |
次年度使用額が生じた理由：当初購入を予定していた消耗品を購入する必要がなくなったため。
使用計画：2019年度は、研究成果発表のための旅費、及び研究協力者との打ち合わせの旅費、及び数値計算用PCの購入を予定している。
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[Journal Article] Investigation of long time constants of magnetic fields generated by the JT-60SA CS1 module2018
Author(s)
Tetsuhiro Obana, Kazuya Takahata, Shinji Hamaguchi, Hirotaka Chikaraishi, Suguru Takada, AkifumiIwamoto, Shinsaku Imagawa, Toshiyuki Mito, Haruyuki Murakami, Kyohei Natsume, Kaname Kizu
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Journal Title
Fusion Engineering and Design
Volume: 137
Pages: 274-282
DOI
Peer Reviewed
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