2018 Fiscal Year Annual Research Report
Study on Quench Detection and Protection Technologies of No-Insulation HTS Magnet for Next-Generation MRI and NMR
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16K18068
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
王 韜 早稲田大学, 理工学術院総合研究所(理工学研究所), その他(招聘研究員) (60707818)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 無絶縁コイルシステム / 熱的安定性 / 充放電特性 / 層間接触抵抗 / MRI |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究により，無絶縁コイルシステムは，安定性と信頼性の面で従来の絶縁コイルシステムに代替されない特性が多いとわかった。そこで，メーター級大口径MRIへの応用を向ける高安定性・高信頼性高温超電導マグネットシステムの設計には，無絶縁コイルの高熱的安定性を活かしながら，充放電時の遅れ，電流バイパスおよび発熱を許容範囲内に抑制することが重要となる。その目標を実現するために，様々な技術課題が直面されている。まず，無絶縁コイルシステムの設計用プログラムおよび特性評価用プログラムの開発は重要である。その課題に対して我々はこれまで開発された「field-circuit coupled FE analysis」というアプローチを具体な需要に応じる改良を行った。設計時においては簡易等価回路を導入，温度特性評価時においては熱計算を重視するメッシュを導入することにより，解析容量と負荷を減らし設計効率を向上することに成功した。次に，高インダクタンス無絶縁コイルシステムの励磁不能という技術的課題に対して，我々は開発された解析プログラムを用いて，無絶縁コイルシステムの励磁時における子コイルの電流の振る舞いを解明し，そしてその電流の振る舞いを影響する要素を抽出した。また，メーター級大口径MRI用マグネットへ適用することに目指し，無絶縁コイルシステムが励磁可能となる条件，すなわち，自己インダクタンスと接触抵抗の比について数値解析で計算した。最後に，メーター級大口径MRI用無絶縁コイルシステムの励磁時における発熱を評価し，各子コイルに必要とする冷却負荷について検討した。
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Research Products
(3 results)
