2015 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, 研究開発推進部, 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)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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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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| Outline of Annual Research Achievements |
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、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2点を主に研究を進めた。
１．バルク超電導体の磁界中冷却による着磁法の数値解析のためのモデルとシミュレーション法、および解析パラメータについて検討を進めた。特に解析の高速化を目的に、A－φ法とH法の比較、および解析結果の比較検討を行った。また、解析手法の比較において、パルス着磁法を対象にした、電磁場－熱伝導場の連成解析についても同様の検討を進めた。現時点では、まだ解析の収束性に課題を残しており、継続して検討を進める計画である。
２．バルク超電導体が発生した磁場の乱れを補正して、NMR信号を取得可能なレベルに均一度を高めるため、シムコイルの設計と製作を行った。設計においては、2個積層したバルク超電導体（ギャップ：13mm）を想定した。各方向に発生する磁場の乱れを補正するために、ボビンに溝を掘ってコイル巻線を実施し、高さ方向にはマックスウェルコイルペアを作製し、半径方向にはゴレイコイルを作製した。高さ方向のボビンは巻き数を5回にして、2 Aの電流を流すことによって、約0.2 mT/mmまでの線形磁場勾配を出力できることを確認した。半径方向は巻き数を8回にして、2.5 Aの電流を流すことによって約0.1 mT/mmの勾配を出力できることを、ホール素子を用いた測定によって確認した。一方で、平面で巻線したコイルをボビンに巻きつける手法の検討・試作も行い、巻き線時にわずかな位置ずれが発生したものの、その影響はバルク体が有する磁場特性の誤差より充分に小さいものであり、本応用においては必要とされる精度は得られていると言える。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(6 results)
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[Presentation] 多層リング状バルク超電導体における磁場補正2016
Author(s)
赤坂 友幸, 石原 篤, 福本 祐介, 富田 優 , 禹 泰城, 関野 正樹, 大崎 博之
Organizer
第63回応用物理学会春季学術講演会
Place of Presentation
東京工業大学大岡山キャンパス（東京都目黒区）
Year and Date
2016-03-19 – 2016-03-22
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[Presentation] リング状バルク超電導体における磁場補正評価2015
Author(s)
赤坂 友幸, 石原 篤, 福本 祐介, 富田 優 , 禹 泰城, 関野 正樹, 大崎 博之
Organizer
第92回2015年度秋季低温工学・超電導学会
Place of Presentation
姫路商工会議所(兵庫県姫路市）
Year and Date
2015-12-02 – 2015-12-04
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