• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2015 Fiscal Year Annual Research Report

スプリット型25T無冷媒超伝導マグネットの開発研究

Research Project

Project/Area Number 25246032
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

渡辺 和雄  東北大学, 金属材料研究所, 教授 (30143027)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 淡路 智  東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (10222770)
小黒 英俊  東北大学, 金属材料研究所, 助教 (90567471)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords無冷媒超伝導マグネット / ニオブ3スズ超伝導線材 / モノリス超伝導線材 / 高温超伝導テープ / スプリット型超伝導マグネット / 高温超伝導内挿コイル
Outline of Annual Research Achievements

平成27年度の研究は、以下の3項目について行った。
1.高強度Nb3Snモノリス導体のコイル試験および等価断面積8本ラザフォードケーブルコイル試験は、GM冷凍機冷却温調クライオスタットを用いて評価を行った結果として、CuNb/Nb3Snモノリス導体コイルε=0.42%, 0.76%コイル曲げ歪印加において15K温度と4T磁場でそれぞれコイルIc=97A, 68Aが得られた。これに比較して、CuNb/Nb3Snラザフォードケーブル導体コイルε=0.43%, 0.84%コイル曲げ歪印加において15K温度と4T磁場でそれぞれコイルIc=164A, 93Aが得られた。この結果は、React&Wind法CuNb/Nb3Snラザフォードケーブル導体がモノリス導体よりコイル曲げ歪が緩和されていることを示している。
2. 補正予算で進めている25T無冷媒超伝導マグネットは、14T発生の低温超伝導(LTS)コイルのバックグランド磁場中で11T発生の高温超伝導(HTS)コイルで構成されている。このLTSコイル実証試験では、CuNb/Nb3Snラザフォードケーブルを用いて事前曲げ処理を利用したReact & Wind法14 T-LTSコイルは、25 T無冷媒超伝導マグネット用コイルとして十分な能力を持つことが分かった。世界で初めてのReact&Wind法CuNb/Nb3Snラザフォードケーブルコイルとして、300 mmのコールドボアに14.0 Tを発生する無冷媒超伝導マグネットを開発することに成功した。
3. RE123コイルのクエンチ特性と熱的安定性では、RE123コイルの保護指針として常伝導発生時の温度を高くすることが有効であるという知見を得た。これにより、RE123/LTS超伝導マグネットの保護方法として、RE123コイルの運転温度を高くする、またはLTSコイルのクエンチ直後に、ヒーターによってRE123コイルの温度を上昇させることが効果的であることが分った。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (26 results)

All 2016 2015

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results,  Acknowledgement Compliant: 4 results) Presentation (19 results) (of which Int'l Joint Research: 10 results,  Invited: 3 results)

  • [Journal Article] 10T generation by an epoxy impregnated GdBCO insert coil for the 25T-cryogen-free superconducting magnet2016

    • Author(s)
      Satoshi Awaji, Hidetoshi Oguro, Kazuo Watanabe, Satoshi Hanai, Hiroshi Miyazaki, Taizo Tosaka, Shigeru Ioka, Shinji Fujita, Masanori Daibo and Yasuhiro Iijima
    • Journal Title

      Supercond. Sci. Technol.

      Volume: 29 Pages: 055010 (5pp)

    • DOI

      10.1088/0953-2048/29/5/055010

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of Nb-Rod-Method Cu-Nb Reinforced Nb3Sn Rutherford Cables for React-and-Wind Processed Wide-Bore High Magnetic Field Coils2015

    • Author(s)
      M. Sugimoto, H. Tsubouchi, S. Endoh, A. Takagi, K. Watanabe, S. Awaji and H. Oguro
    • Journal Title

      IEEE Trans. Appl. Supercond.

      Volume: 25 Pages: 6000605 (5pp)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] AC Losses of an HTS Insert in a 25-T Cryogen-Free Superconducting Magnet2015

    • Author(s)
      S. Awaji, K. Kajikawa, K. Watanabe, H. Oguro, T. Mitose, S. Fujita, M. Daibo, Y. Iijima, H. Miyazaki, M. Takahashi and S. Ioka
    • Journal Title

      IEEE Trans. Appl. Supercond.

      Volume: 25 Pages: 4601405 (5pp)

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Transport Properties of CuNb Reinforced Nb3Sn Rutherford Coils in High Fields2015

    • Author(s)
      H. Oguro, T. Omura, S. Awaji, K. Watanabe, S. Nimori, M. Sugimoto, H. Tsubouchi and S. Hanai
    • Journal Title

      IEEE Trans. Appl. Supercond.

      Volume: 25 Pages: 8800104 (4pp)

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Design of a Cooling System for a REBCO Insert Coil in a Cryogen-Free 25 T Superconducting Magnet2015

    • Author(s)
      S. Iwai, M. Takahashi, H. Miyazaki, T. Tosaka, K. Tasaki, S. Hanai, S. Ioka, K. Watanabe, S. Awaji and H. Oguro
    • Journal Title

      IEEE Trans. Appl. Supercond.

      Volume: 25 Pages: 0500304 (4pp)

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Internal Strain Measurement for a Nb3Sn Rutherford Cable Using Neutron Diffraction2015

    • Author(s)
      K. Takahashi, H. Oguro, S. Awaji, K. Watanabe, S. Harjo, T. Kawasaki, K. Aizawa, T. Hemmi and T. Nakamoto
    • Journal Title

      IEEE Trans. Appl. Supercond.

      Volume: 25 Pages: 8400104 (4pp)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Design of a REBCO Insert Coil for a Cryogen-Free 25-T Superconducting Magnet2015

    • Author(s)
      H. Miyazaki, S. Iwai, M. Takahashi, T. Tosaka, K. Tasaki, S. Hanai, S. Ioka, K. Watanabe, S. Awaji and H. Oguro
    • Journal Title

      IEEE Trans. Appl. Supercond.

      Volume: 25 Pages: 4603205 (4pp)

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 無冷媒25T超伝導マグネット建設の経緯と励磁試験の概要2015

    • Author(s)
      渡辺和雄、淡路智、小黒英俊 、宮﨑寛史、戸坂泰造、高橋政彦、瀧上浩幸、花井哲、井岡茂
    • Organizer
      2015年度秋季低温工学・超電導学会研究発表会
    • Place of Presentation
      姫路商工会議所(兵庫県姫路市)
    • Year and Date
      2015-12-02 – 2015-12-05
  • [Presentation] 無冷媒25 T超伝導マグネット用14T-LTSコイルの励磁試験2015

    • Author(s)
      小黒 英俊,淡路 智,渡辺 和雄, 花井 哲,土橋 隆博,井岡 茂
    • Organizer
      2015年度秋季低温工学・超電導学会研究発表会
    • Place of Presentation
      姫路商工会議所(兵庫県姫路市)
    • Year and Date
      2015-12-02 – 2015-12-05
  • [Presentation] 無冷媒25T超伝導マグネット用の高強度Nb3Snラザフォードケーブル開発のまとめ2015

    • Author(s)
      杉本 昌弘,坪内 宏和,片山功多,遠藤 壮,高木 亮,清水仁司, 渡辺 和雄,淡路 智,小黒 英俊
    • Organizer
      2015年度秋季低温工学・超電導学会研究発表会
    • Place of Presentation
      姫路商工会議所(兵庫県姫路市)
    • Year and Date
      2015-12-02 – 2015-12-05
  • [Presentation] 無冷媒25 T超伝導マグネット用Y系HTSコイルの試作開発と励磁試験2015

    • Author(s)
      宮﨑 寛史,岩井 貞憲,戸坂 泰造,田﨑 賢司,花井 哲,瀧上 浩幸,井岡 茂, 渡辺 和雄,淡路 智,小黒 英俊,土屋 雄司, 大保 雅載,飯島 康裕
    • Organizer
      2015年度秋季低温工学・超電導学会研究発表会
    • Place of Presentation
      姫路商工会議所(兵庫県姫路市)
    • Year and Date
      2015-12-02 – 2015-12-05
  • [Presentation] クエンチ検出に向けた強磁場低温下での温度分布可視化装置の開発2015

    • Author(s)
      土屋 雄司, 澤田 祐也, 木村 尚次郎, 淡路 智, 渡辺 和雄
    • Organizer
      2015年度秋季低温工学・超電導学会研究発表会
    • Place of Presentation
      姫路商工会議所(兵庫県姫路市)
    • Year and Date
      2015-12-02 – 2015-12-05
  • [Presentation] 無冷媒25T 超伝導マグネット用 11T-Bi 系HTS コイルの製作2015

    • Author(s)
      花井 哲,土橋 隆博,井岡 茂, 渡辺 和雄,淡路 智,小黒 英俊
    • Organizer
      2015年度秋季低温工学・超電導学会研究発表会
    • Place of Presentation
      姫路商工会議所(兵庫県姫路市)
    • Year and Date
      2015-12-02 – 2015-12-05
  • [Presentation] 無冷媒25T超伝導マグネットの励磁試験(組合せ試験)2015

    • Author(s)
      淡路 智,小黒英俊,渡辺和雄,宮﨑寛史,戸坂泰造,花井哲,井岡茂
    • Organizer
      2015年度秋季低温工学・超電導学会研究発表会
    • Place of Presentation
      姫路商工会議所(兵庫県姫路市)
    • Year and Date
      2015-12-02 – 2015-12-05
  • [Presentation] Advanced Cryogen-Free Superconducting Magnets at the High Field Laboratory for Superconducting Materials2015

    • Author(s)
      Kazuo Watanabe, Satoshi Awaji, Hidetoshi Oguro
    • Organizer
      International Conference on Magnet Technology
    • Place of Presentation
      Seoul, Korea
    • Year and Date
      2015-10-19 – 2015-10-23
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Magnetic Field Quality Evaluation of a 20 T Cryogen-free Superconducting Magnet with a Bi2223 Insert2015

    • Author(s)
      Satoshi Awaji, Hidetoshi Oguro, and Kazuo Watanabe
    • Organizer
      International Conference on Magnet Technology
    • Place of Presentation
      Seoul, Korea
    • Year and Date
      2015-10-19 – 2015-10-23
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Superconducting Properties of CuNb/Nb3Sn Rutherford Coils with Various Diameters2015

    • Author(s)
      H. Oguro, S. Awaji, K. Watanabe, T. Omura, Y. Miyoshi, X. Chaud, S. Nimori, T. Shimizu, M. Sugimoto, H. Tsubouchi, S. Hanai
    • Organizer
      International Conference on Magnet Technology
    • Place of Presentation
      Seoul, Korea
    • Year and Date
      2015-10-19 – 2015-10-23
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Study on Normal Zone Characteristics in a REBCO Insert Coil Induced by Quenches in an LTS Outsert Coil2015

    • Author(s)
      Y. Tsuchiya, S. Muto, H. Oguro, S. Awaji, K. Watanabe, H. Miyazaki, T. Hanai, S. Ioka, M. Daibo, and Y. Iijima
    • Organizer
      International Conference on Magnet Technology
    • Place of Presentation
      Seoul, Korea
    • Year and Date
      2015-10-19 – 2015-10-23
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of an 11T BSCCO Insert Coil for a 25T Cryogen-free Superconducting Magnet2015

    • Author(s)
      Satoshi Hanai, Takahiro Tsuchihashi, Shigeru Ioka, Kazuo Watanabe, Satoshi Awaji, and Hidetoshi Oguro
    • Organizer
      International Conference on Magnet Technology
    • Place of Presentation
      Seoul, Korea
    • Year and Date
      2015-10-19 – 2015-10-23
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Influence of Applied Pure Bending Strain on Critical Current for CuNb/Nb3Sn Superconducting Wires2015

    • Author(s)
      T. Omura, H. Oguro, S. Awaji, K. Watanabe, M. Sugimoto, and H. Tsubouchi
    • Organizer
      International Conference on Magnet Technology
    • Place of Presentation
      Seoul, Korea
    • Year and Date
      2015-10-19 – 2015-10-23
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Status of the 30T-8MW hybrid & 28T-8MW cryogen-free hybrid at Sendai2015

    • Author(s)
      K. Watanabe
    • Organizer
      4th Japanese-French High Field Research Collaboration Workshop
    • Place of Presentation
      Grenoble, France
    • Year and Date
      2015-09-03 – 2015-09-04
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] The performance test of the 25T cryogen-free superconducting magnet2015

    • Author(s)
      S. Awaji, K. Watanabe
    • Organizer
      4th Japanese-French High Field Research Collaboration Workshop
    • Place of Presentation
      Grenoble, France
    • Year and Date
      2015-09-03 – 2015-09-04
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Present Situation of a 28 T Cryogen-Free Hybrid Magnet2015

    • Author(s)
      Kazuo WATANABE, Satoshi AWAJI, Hidetoshi OGURO, Kohki TAKAHASHI, Yoshinobu SASAKI, Kazuki FUSHIMI
    • Organizer
      Research in High Magnetic Fields
    • Place of Presentation
      Grenoble, France
    • Year and Date
      2015-07-01 – 2015-07-03
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Performance of the 14 T low-temperature superconducting coils of the 25 T cryogen-free superconducting magnet2015

    • Author(s)
      Hidetoshi OGURO, Kazuo WATANABE, Satoshi AWAJI, Satoshi HANAI, Shigeru IOKA, Masahiro SUGIMOTO, Hirokazu TSUBOUCHI
    • Organizer
      Research in High Magnetic Fields
    • Place of Presentation
      Grenoble, France
    • Year and Date
      2015-07-01 – 2015-07-03
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] CuNb/Nb3Sn線材の臨界電流と純粋曲げひずみの関係の解析2015

    • Author(s)
      大村拓也, 小黒英俊, 淡路智, 渡辺和雄, 杉本昌弘, 坪内宏和
    • Organizer
      2015年度春季低温工学・超電導学会研究発表会
    • Place of Presentation
      産業技術総合研究所つくばセンター共用講堂(茨城県つくば市)
    • Year and Date
      2015-05-27 – 2015-05-29
  • [Presentation] 外挿LTSコイルのクエンチによる内挿REBCOコイルにおける過電流誘起2015

    • Author(s)
      土屋 雄司,武藤 翔吾, 小黒 英俊, 淡路 智, 渡辺 和雄, 宮崎 寛史, 花井 哲, 井岡 茂, 大保 雅載, 飯島 康裕
    • Organizer
      2015年度春季低温工学・超電導学会研究発表会
    • Place of Presentation
      産業技術総合研究所つくばセンター共用講堂(茨城県つくば市)
    • Year and Date
      2015-05-27 – 2015-05-29

URL: 

Published: 2017-01-06  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi