2009 Fiscal Year Annual Research Report
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21604013
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
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Principal Investigator |
和気 正芳 High Energy Accelerator Research Organization, 超伝導低温工学センター, 准教授 (90100916)
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| Keywords | 大電流電源 / 超伝導 / 加速器 / 低電圧 |
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| Research Abstract |
当初の計画では初年度に電流制御の回路開発・製作を予定していたが、予算の都合でこの製作は出来なかった。計画順序を変更し今年度は維1次電源の製作を先行させた。この電源装置は超低電圧で大電流を発生するのであるが、実験のためにはまず、高電圧の1次電源をコンパクトに製作する必要がある。これは3相トランスに整流器平滑器をつけたもので、特に大きな開発要素はないのだが、予算削減で内作する場合は製作に時間がかかるからである。設計面では、主として有限要素解析による漏れ磁場の計算を進めた。漏れ磁場の解析には三次元の磁場計算が必須である。計算コードにはANSYSを用い、スクリプト言語によりモデルを作成するプログラムを作って行った。近年の有限要素法応用は図面からモデルを作ることが主流になりつつあるが、それでは研究的な計算には不向きである。スクリプト言語を使ってモデルを記述する方法はパラメータを変化させるには大変便利であり有効性の高い方法であることがわかった。同様にANSYSを回帰的に用いて最適化を自動的に行うプログラムの作成も可能であり実際にこれを作成することも出来た。この手法はかなり有用なものであることがわかり、これを応用して幾つかの磁場計算問題を解いた。応用的効果として得られたFlux Jumpモデルや鉄の無い大型検出器磁石などはそれ自体が学会発友に値する結果なので超伝導・低温工学会で発表した。このような解析ツールの準備が出来たので次年度からは三次元の漏れ磁場のないトランスのシミュレーションに進むことが出来る。また、1次電源の準備も出来たのでチョッパーの実験も行うことが出来るようになった。Fermilabとの共同研究部分はこうした計算手法の開発についての協力が進められ上記のような成果を上げられている。
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