2019 Fiscal Year Annual Research Report
粒子線がん治療用回転ガントリーを目指した高温超伝導電磁石の高精度磁場発生技術
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16H02326
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
雨宮 尚之 京都大学, 工学研究科, 教授 (10222697)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
美舩 健 京都大学, 工学研究科, 講師 (20362460)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 電気機器 / 超伝導電磁石 / 磁場精度 / 遮蔽電流 / 反磁化 / 粒子線がん治療 / 回転ガントリー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
超伝導線内部のミクロスケールの電磁現象をシミュレート可能なモデルの高度化を進めた。反復計算における並列数を増やすことで、大規模な問題の解析を可能にした。
回転ガントリー全体における線材反磁化の影響を考慮したビーム軌道計算を行った。放射線医学総合研究所で稼働している回転ガントリーの構造を参考にし、同回転ガントリーの主電磁石を高温超伝導電磁石に置き換えた場合の、高温超伝導線の反磁化がビーム軌道及びビーム形状に与える影響を評価した。磁場精度の観点から回転ガントリー用高磁場高温超伝導ビーム偏向電磁石の実現可能性を示した。
前年度着手した主電磁石の電流制御による2極磁場補正と6極補正コイルによる6極磁場補正を組み合わせた磁場補正の検討結果を取りまとめた。これらの補正方法を実際の回転ガントリーに適用する場合、事前の回転ガントリーの運転パターンに基づいた電磁現象シミュレーションを行い、主電磁石・6極補正コイルの適切な電流制御パターンの決定が必要であるとの結論に至った。
反磁化抑制策のひとつとして、マルチフィラメント線材の適用による反磁化抑制についてパンケーキコイルを対象とした電磁現象シミュレーションを通して研究した。高温超伝導線の輸送電流と経験磁場の組み合わせによって高温超伝導線内部に現れる複雑な電磁場分布を可視化することに成功した。
高温超伝導電磁石の安定運転のために必要な超伝導線・導体のクエンチ特性について検討した。高温超電導電磁石でクエンチが発生した場合に保護が可能である運転条件について、短尺の高温超伝導線を用いた模擬実験による評価を行った。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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