2007 Fiscal Year Annual Research Report
新しい発想による超伝導マグネット作製技術に関する研究
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19656006
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
安藤 努 The University of Tokyo, 大学院・工学系研究科, 特任研究員 (30399414)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
和田 仁 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (60354312)
寺嶋 和夫 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 准教授 (30176911)
塚本 進 独立行政法人物質・材料研究機構, 新構造材料センター, 主席研究員 (70354280)
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| Keywords | 超伝導マグネット / πD法 / Nb_3Al |
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| Research Abstract |
超伝導マグネットは、多大な電力を消費することなく、非常に強い磁場を発生することが出来ることから、エネルギー、医療、輸送など応用分野は非常に広い。
本研究は、現在行われている冶金学的な線材製造技術に頼らず、「新しい視点から、超伝導マグネットを製造する技術」の開発を目標とし、我々が考案した直径Dの薄膜円筒基板上に超伝導体をヘリカルな線状に形成することにより、一層分のソレノイドコイルを得る方法(πD法)を採用した。この方法では、マグネットを製造するために必要な超伝導体形成技術は、πD、すなわち、数m以下の長さに対するもので十分となる。今回、歪に対して超伝導特性が安定で、大型超伝導機器への利用が有望視されているNb_3Al超伝導物質を対象とした。我々の過去の研究研究から、NbとAlの混合パウダーを吹き付けた後で電子ビーム照射を行っただけでは連続なNb_3Alを生成することは困難であるという実績を得ている。
今回、マイクロプラズマという新しいプラズマ発生方法を採用し、NbとAlのシーズワイヤーから基板上に、NbおよびAlのデポジットを行って前躯体を作製し、その後電子ビーム照射にてNb_3Alを作製するという計画のもとで実験を行った。
第一に、マイクロプラズマ実験用回転・直動装置を開発し、基板が回転および並進できる実験装置を製作した。次にこの装置を使用して、まずはNbのデポジットを行った。ここでは、Nbの融点の2470度という高温をマイクロプラズマで安定に生成させることが困難であることが分かった。これは、マイクロプラズマの生成自体が一定のパラメータを採用しても再現性が悪いことも起因している。そこで、マイクロプラズマとは異なるプラズ溶射を利用したAl薄膜とNbワイヤーを用い多Nb_3Al前駆体を作製する方法を並行して行うことにした。
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