2017 Fiscal Year Research-status Report
次世代MRI/NMRのための磁性流体によるシミングの基礎検討
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16K01403
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
野口 聡 北海道大学, 情報科学研究科, 准教授 (30314735)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 磁場補正 / NMR |
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| Outline of Annual Research Achievements |
当該年度は、研究計画通り、昨年度に開発してきた磁場・流体連成解析手法に、不正磁場評価のための定式化を組み合わせ、磁性流体を用いた磁場補正法について検討を進めてきた。流体解析には、粒子法を採用することで、粒子径の違いなどの考慮も検討できるようになってきた。しかし、不正磁場の計算結果では、粒子系の違いは大きな差を生じないことが分かった。
さらに、当初計画とは違うが、NMRマグネット側の磁場の不安定性についての検討が必要になり、新たに行った。世界的に、第２世代高温超伝導線材（REBCO線材）を使用した超高磁場NMRの開発が進められており、安定性の観点から無絶縁巻線技術が採用されている。これのマグネットは、パルス磁場などの影響によりコイル電流が変動することが明らかになってきた。そこで、該当研究では、磁性流体の詳細磁場計算が必要となることから、急遽、無絶縁巻線技術を採用したNMRマグネットの電磁的挙動シミュレーション手法の開発も進めた。開発したシミュレーション手法は、MITや米国国立高磁場研究所の超高磁場マグネットの実験結果と比較し、良い一致をみた。遮蔽電流による磁場も開発してきたシミュレーション手法に組み込み、無絶縁巻線技術を使用したREBCO NMRマグネットさらに高精度な磁場計算法も確立した。
現時点では、本年度開発してきた無絶縁巻線技術を採用したNMRマグネットの電磁的挙動シミュレーションと磁場・流体連成解析の統合が済んでいないため、次年度の新たな課題として追加することにした。
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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
シミュレーション手法の開発は順調に進んできた。しかし、超高磁場用のNMRマグネットが発生する高精度な磁場算出のために、当初予期していなかったシミュレーション手法の開発がひつようとなった。現在、シミュレーション手法の統合までは進んでいないが、当初よりも大規模なシミュレーション手法を開発しており、シミュレーション開発については予定以上に進展している。一方で、下期より基礎実験を検討していたが、準備に時間を取られて、少し遅れ気味である。当該研究は、シミュレーション開発が主であるが、基礎実験も重要であるため、それらを相殺し、概ね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
新たにシミュレーション手法の展開が必要となったが、手法個別の開発は終了したので、今後はそれらの統合を進める。また、基礎実験により、開発した磁場・流体連成解析手法の妥当性を検討する。
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| Causes of Carryover |
基礎実験のために試料を購入する予定であったが、実験準備が間に合わず、実験を次年度に繰り越した。そのために、試料購入分の使用額に差が生じた。翌年度に実験を実施するので、その際に試料購入する予定である。
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