2018 Fiscal Year Annual Research Report
Demonstration research for improvement of the critical current of cable in conduit conductor with additional torsional strain
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15K06654
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| Research Institution | National Institute for Fusion Science |
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Principal Investigator |
今川 信作 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 教授 (10232604)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ケーブル・イン・コンジット / 超伝導 / ねじり / ひずみ / 臨界電流 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Nb3Sn超伝導線を多重に撚り合せて金属管（コンジット）に収納したケーブル・イン・コンジット導体では，超伝導線とコンジットの熱膨張率の違いにより，高温での生成熱処理からの冷却過程で超伝導線に0.6%程度の圧縮ひずみが生じ，そのために超伝導特性が低下することが大きな欠点となっている。本研究の目的は，コンジットを超伝導線の最終撚りと同じ方向に捩ることによって超伝導線の圧縮ひずみが軽減されて超伝導特性が向上することを実証し，本方式の大型導体への適用可能性を示すことである。
前年度に引き続き，実験サンプルの製作を進めた。サンプル用導体は，長さ1 m程度のNb3Sn線1本と銅線17本を3本ずつ撚り合わせたサブケーブル6束を直径1.6 mmの銅線の回りに60 mm程度のピッチ長で巻き付け，これらを外径6.0 mm，長さ0.8 mのステンレス管に挿入した後，ボイド率が0.35程度になるように縮径する計画である。前年度は，本研究で開発した2組のローラー治具を用いて外径5 mm程度にまで徐々に縮径することを試みたが，管の断面が2組のローラーの各々で楕円形に変形するために計画したようには縮径を進めることができない問題が生じた。そのため，平成30年度は，超伝導線材等の伸線過程において採用されているダイスを用いた引き抜き加工を適用できるのではないかと考えて，2種類のダイスを製作して，サンプル用導体の製作を進めた。しかしながら，コンジット材として厚さ0.2 mmのステンレス管を選定した場合でも出口径が5.14 mmのダイスを貫通させることができず，本方式による縮径は困難であることが判明した。そこで，楕円変形を許容することとし，前年度に2組のローラーを用いて製作した導体を採用して，実験サンプルを製作することとした。実験に必要な部品は揃っており，2019年度に実験および解析を継続する。
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