2011 Fiscal Year Annual Research Report
高度先進ガン治療装置のための複合磁場型超伝導マグネットの実証的開発研究
| Project/Area Number |
21760224
|
|---|
| Research Institution | National Institute for Fusion Science |
|---|
Principal Investigator |
尾花 哲浩 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 (60435518)
|
|---|
| Keywords | 超伝導コイル / 冷却試験 / 温度制御 |
|---|
| Research Abstract |
平成23年度は、下記の課題に取り組んだ。
■課題『伝導冷却型超伝導コイルの冷却試験』
平成21年度に、Surface winding法を用いて製作した超伝導コイル(コイル内径:150mm,コイル長:810mm,ターン数:234,コイル層数:2,使用したNbTi超伝導線の径:1mm,コイルは樹脂浸漬されている)の極低温への冷却試験、及びコイル温度制御試験を行った。超伝導コイルには、伝導冷却を行うため、コイル外層に短冊形状の純アルミ板(幅:75.5mm、厚み:6.6mm)を4枚、コイル周方向に配置し、コイル長手方向に沿って接着した。本研究では、GM冷凍機等は使用せず、縦長クライオスタットの底部に貯めた液体ヘリウムに、超伝導コイルに接着した冷却板の端部を浸すことにより、超伝導コイルの伝導冷却を行った。また、コイル温度を制御する際は、冷却板上に設置したフィルムヒーターをPID制御することにより、温度制御を試みた。
試験の結果、超伝導コイルを室温から極低温(4.2K)まで安定に冷却することができた。また、コイル温度制御に関しては、コイル温度を5K、及び6Kに制御することができた。ただし、その際、コイル巻線部で、最大0.2K程度の温度差が生じることが分かった。また、本冷却方法では、フィルムヒーターによる発熱の影響によって、液体ヘリウムの蒸発量が非常に大きいため、長時間におけるコイル温度の制御が困難であることが分かった。
|
