2013 Fiscal Year Annual Research Report
超伝導バルクマグネットによる小型ＮＭＲ（ＭＲＩ）の開発
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24300185
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| Research Institution | Railway Technical Research Institute |
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Principal Investigator |
富田 優 公益財団法人鉄道総合技術研究所, その他部局等, 担当部長 (40462915)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大崎 博之 東京大学, 新領域創成科学研究科, 教授 (10203754)
関野 正樹 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20401036)
村垣 善浩 東京女子医科大学, 医学部, 教授 (70210028)
M Miryala 芝浦工業大学, 工学部, 教授 (90415951)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 超伝導材料 / 超伝導マグネット / 磁場補正 / ＮＭＲ / ＭＲＩ / バルク材 / 樹脂含浸 |
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| Research Abstract |
小型・高分解能のＮＭＲ（ＭＲＩ)に対する需要が昨今高まってきている。本研究は、これらの社会的背景のもとで、高温超伝導バルク材を用いた、150 MHz級で重さ数百kg 以下のポータブルＮＭＲ（ＭＲＩ)システムの構築を目指し、研究を進めている。当該年度では以下の4点を主に研究を進めた。
①複数の大型リング状バルク超伝導体を用いて、高均一度達成のためのシステムの構築方法について解析及び実験を行い、磁場均一度向上策について検討した。
②バルク超伝導体の特性や寸法、外部磁界の強度などが、発生磁界の均一度に与える影響について独自開発したプログラムを用いた数値解析によって評価した。中心軸上にバルク超伝導体を積層する配置として、超伝導特性を臨界状態モデルで近似し、磁界中冷却法で着磁を行う場合を考えた。最も均一な分布が得られるバルク間ギャップを明らかにし、また、磁界中冷却時の外部磁界を強くすると、均一磁界が実現されるギャップは短くなる傾向を示した。
③リング状バルクの中心空間部における磁束密度の空間分布とその時間的な変化を連続的に測定するために、7チャンネルホールプローブを使った磁界測定系を構築し，校正作業等を進めた。
④複数積層したリング状バルク体の冷凍機による冷却を実現するためには、銅の伝導だけを用いた伝導冷却ではサンプルの上下方向の温度差が大きく生じ、温度差に起因する超伝導特性の差が、磁場均一性に影響を与える可能性が示唆された。そこで、ヘリウムガスを媒介とする、ガス冷却システムを設計、製作した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
冷凍機冷却による試料温度の均一化に目処がたち、さらに磁場評価・磁場解析のシステム構築ができ、おおむね計画通り進展できたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
来年は実際に傾斜磁場コイルの製作に着手し、液体窒素浸漬冷却においてどの程度の磁場補正が可能かの検討を中心に進める。
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