2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a pulse current induced fusion splicing method for superconducting joints and their characterization techniques
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17K18885
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
木須 隆暢 九州大学, システム情報科学研究院, 教授 (00221911)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井上 昌睦 福岡工業大学, 工学部, 教授 (80346824)
東川 甲平 九州大学, システム情報科学研究院, 准教授 (40599651)
鈴木 匠 九州大学, システム情報科学研究院, 助教 (70756238)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2019-03-31
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| Keywords | 超伝導接続 / 高温超伝導線材 / 磁気顕微鏡 / 局所分布 / 臨界電流 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、高温超伝導線材を用いたコイル巻線に適用可能な、超伝導接続技術の可能性を明らかとし、定常強磁場発生を可能とする高温超伝導マグネットの永久電流運転実現のための基盤技術を確立しようとするものである。パルス通電融着法の可能性について調べると共に、接続部位の超低抵抗特性を局所的にかつ高精度に計測する手法を確立する。これまでの主な成果は次の通りである。
（１）パルス通電融着による超伝導接続：大電流パルス波形、接続圧力を変えた実験によって、電流通電によって局所的な溶融が可能である事確認した。しかしながら、高温超伝導線材内の薄い超伝導層のダメージを避けるためには、投入エネルギーを下げ、界面のみに選択的にエネルギーを集中するための更なる改善が必要と考えられる。
（２）超低電界における接続抵抗の評価技術開発：磁気的手法を適用する事によって、接合界面における超低電界領域の特性を観測する手法を提案し、REBCO高温超伝導線材を用いた超伝導接合モデル試料によってその原理検証を行った。本手法によって、接続単体での接合特性の評価が可能となった。また、線材の磁界下の超低電界領域における特性を明らかとし、実用環境下における超伝導マグネットで永久電流モードを行う場合に実現可能な運転電流を定量的に評価することに成功した。
（３）さらに、開発した計測手法を用いて、現在得られているPbBiハンダ接続を用いた超伝導接続に対し、極低温・磁界下の測定を実施し、接続内の局所的な超伝導電流密度Jcの分布や臨界温度Tcの分布が評価可能である事を示した。以上により、本評価手法は接続の臨界電流性制限因子解明のための手法として極めて有用であることを明らかとした。
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