2008 Fiscal Year Annual Research Report
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18360440
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
橋爪 秀利 Tohoku University, 大学院・工学研究科, 教授 (80198663)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
結城 和久 東北大学, 大学院・工学研究科, 講師 (90302182)
伊藤 悟 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教 (60422078)
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| Keywords | 分割型高温超伝導マグネット / 高温超伝導ケーブル / バットジョイント / 金属多孔質体 |
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| Research Abstract |
本研究は高温超伝導体を用いた分割型マグネットの概念の実証を目指し、(1)構造解析や接合試験により接合構造最適化をはかると同時に、作動温度と接合性能についての関係を明らかにする、(2)接合部分での発生する熱を効率良く除去するためのシステムの開発を行う、(3)クライオスタットを含めた分割型超伝導マグネットを設計することを目的としている。
最終年度にあたる今年度は、まず、銅ジャケット付BSCCO2223ケーブルを製作し、ケーブルの高強度化を達成した。そして高接合力での機械的接合試験により、450nΩの接合抵抗を達成した。加えて本接合試験では、導体の構成材料の熱膨張特性の違いが接合性能に影響を与えることを示した。
また、金属多孔質体と液体窒素を用いた局所熱流束除去システムの実験装置を用いて、除熱試験を行い、この冷却システムにおいて、通常の強制冷却体系に比べて、最大除熱量が大きくなることを示すことができた。また核融合発電実証炉FFHRのヘリカルコイルに分割型高温超伝導マグネットを適用した場合を想定し、100kAの電流が流れる導体の接合部を液体窒素で冷却した場合の温度上昇の度合いを熱解析によって評価した。解析の結果、金属多孔質体を設置していない場合には、接合部の最大温度が86.06Kになったのに対し、金属多孔質体を設置した場合には、接合部の最大温度が80.20Kに抑えられた。臨界電流が77Kから臨界温度110Kまで線形に減少すると仮定した場合, 前者では臨界電流の低下が15.7%であるのに対し, 後者では, 2.3%に抑えることができ、本冷却システムを用いての分割型高温超伝導マグネットの設計が可能であることを示した。
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Research Products
(3 results)
