2006 Fiscal Year Annual Research Report
超伝導コイルの性能限界をブレークする捻り角度制御型新導体の電磁特性解明と最適設計
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17360128
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
住吉 文夫 鹿児島大学, 工学部, 教授 (20136526)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川畑 秋馬 鹿児島大学, 工学部, 助教授 (00244260)
川越 明史 鹿児島大学, 工学部, 助手 (40315396)
三戸 利行 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (10166069)
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| Keywords | 高温超伝導 / 低温超伝導 / 線材 / 導体 / コイル / 損失 / 電磁特牲 / 通電特性 |
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| Research Abstract |
本研究は、捻り角度制御型の超伝導導体の基礎電磁特性を解明することにより、特性の優れた導体で巻線された超伝導コイルの性能が、従来の限界性能をブレークするほどに向上して、超伝導応用機器の実現に資することを目指している。3年計画の2年目にあたる18年度の研究成果を以下に述べる。
(1)低温超伝導新導体:昨年度の研究で試作した高い断面アスペクト比のNbTi導体について、その電磁特性を詳細に測定し臨界電流特性および履歴損失特性が秀れていることを確かめた。さらに、長尺の試作導体についても測定を行い、同様の特性を確かめた。特に、導体軸に垂直な横磁界の印加方向を変えて結合損失を測定し、導体幅広面に平行な横磁界で結合損失時定数が実用に充分耐える1ミリ秒以下であることを確かめた。さらに、現在実用化研究中のアルミ被覆NbTiラザフォードケーブル導体との得失を比較検討した。その結果、本研究の新導体は非常にシンプルな製造プロセスによって得られるにもかかわらず、同等の性能を有することを明らかにした。なお、昨年度の試作導体について得られた諸性能の値が実用に充分耐え得ると判断できたため、その高い性能を活かすコイル設計を開始した。
(2)高温超伝導新導体:試作されたCIC型のBi-2223新導体について、捻り角度制御の効果が観測されたものの、臨界電流値が当初の予測値まで向上しなかった原因は、転位のためにテープ状素線エッヂでの応力集中によることを明らかにした。また、Y系の線材がここで提案する型の導体の素線として使えるかどうかという観点から、特に通電特性を明らかにした。さらに、最近注目を浴びてきているMgB_2の多芯丸線材について、本研究のオリジナリティーである高断面アスペクト化することによる高性能化についても検討を開始した。
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