2008 Fiscal Year Annual Research Report
高温超伝導体の電磁界解析に関する高速数値解析技術の開発
| Project/Area Number |
19560276
|
|---|
| Research Institution | Yamagata University |
|---|
Principal Investigator |
神谷 淳 Yamagata University, 大学院・理工学研究科, 教授 (00224668)
|
|---|
| Keywords | 酸化物超伝導体 / 混合状態 / 有限要素法 / 臨界電流密度 / 非接触測定法 / 数値シミュレーション |
|---|
| Research Abstract |
Claassen等によって開発されて以来, 誘導法は高温超伝導体(HTS)薄膜の臨界電流密度を非接触・無侵襲で測定する方法として広く採用されてきた. 同法では, HTSバルクの直上に配置したコイルに交流電流を流しながら, コイルに誘起される第3高調波電圧が測定される. 最近, 馬渡等は誘導法を改良することによって, HTSバルクの臨界電流密度も測定できるようにした.
本年度の研究目的はHTSバルクに対する誘導法の精度にコイルの断面形状や配置が及ぼす影響を数値的に調べることである.
多薄層近似のもとでは, 遮蔽電流密度の状態はベクトル値関数で表され, 同ベクトル値関数の時間発展は連立非線形微積分方程式の初期値・境界値問題を解くことにより決定できる. 本研究では, 同問題を解くための高精度・高速数値シミュレーション・コードを有限要素法と後退Euler法を用いて開発した. また, J-E構成方程式には巾乗モデルを採用し, 臨界電流密度の磁場依存性にはKimモデルを仮定した.
馬渡等は臨界状態モデルに基づく理論計算を行うことによって, 臨界電流密度の見積値が第3高調波電圧の印加電流に対する特性曲線から計算できることを明らかにした. 本研究では数値シミュレーション・コードを用いて, 同特性曲線を決定し, コイルの断面形状とその配置が特性曲線に及ぼす影響を調べた. その結果, 誘導法の精度はコイル形状には全く影響されないが, コイル配置には強く依存することが判明した.
|
