2016 Fiscal Year Annual Research Report
Study on design of high-temperature superconducting magnet generating high field and high-accuracy field
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25420253
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
植田 浩史 岡山大学, 自然科学研究科, 准教授 (10367039)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 高温超伝導 / 遮蔽電流 / 均一度 / 細線化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高温超伝導線材は高磁場中でも優れた超伝導性を示し、機械的特性や熱的安定性にも優れているため、NMR やMRI、加速器用マグネットへの適用が期待されている。このような応用では発生磁場は空間的・時間的に極めての高い均一度が要求される。しかし、高温超伝導マグネットで高精度磁場を実現する際、遮蔽電流により誘導される磁場が発生磁場の空間的均一性や時間的安定性を損なうことが最大の問題となっている。
遮蔽電流は，高音超伝導線材（本研究ではREBCO線材を対象）がテープ形状をしていることに起因しているため，REBCO線材をマルチフィラメント化することで，抑制される可能性がある。しかし，マルチフィラメント化REBCO線材は，機械的強度や熱的安定性を確保するため，銅メッキが施されるが，その結果，励磁の際に結合電流がフィラメント間を流れることになり，遮蔽電流分布や磁場に影響を与えることになる。そこで，本年度は，マルチフィラメント化REBCO線材をレイヤー巻あるいはパンケーキ巻で巻線した高温超電導コイルを対象に，巻線内電流分布，フィラメント間の抵抗、結合電流の特性長や磁場の減衰時定数について電磁場解析に基づいて評価した。
また、MRIや加速器の遮蔽電流の影響の評価し、磁場分布の空間均一度や時間安定性の評価も併せて行った。設計の段階で不整磁場を出来るだけ抑えるために，不整磁場の影響を出来るだけ正確に計算・評価し，その情報をもとに，不整磁場の発生を抑制するようコイル形状や配置の再設計を行う，という設計プロセスが必要となる。そこで、不整磁場が磁場均一度に与える影響についてコイル設計の点から評価・考察した。
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[Journal Article] Evaluation of Irregular Magnetic Field Generated by Screening Current in REBCO Coils for High Accuracy Field2016
Author(s)
A. Matsumi, H. Ueda, S. Noguchi, T. Wang, A. Ishiyama, H. Miyazaki, T. Tosaka, S. Nomura, T. Kurusu, S. Urayama, H. Fukuyama
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Journal Title
IEEE Transactions on Applied Superconductivity
Volume: 26
Pages: 4702305
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Evaluation of Magnetic Field Distribution by Screening Current in Multiple REBCO Coils2016
Author(s)
A. Mochida, H. Ueda, S. Noguchi, T. Wang, A. Ishiyama, H. Miyazaki, T. Tosaka, S. Nomura, T. Kurusu, S. Urayama, H. Fukuyama
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Journal Title
IEEE Transactions on Applied Superconductivity
Volume: 26
Pages: 4702805
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Numerical Simulation on Magnetic Field Generated by Screening Current in 10-T-Class REBCO Coil2016
Author(s)
H. Ueda, Y. Imaichi, T. Wang, A. Ishiyama, S. Noguchi, S. Iwai, H. Miyazaki, T. Tosaka, S. Nomura, T. Kurusu, S. Urayama, H. Fukuyama
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Journal Title
IEEE Transactions on Applied Superconductivity
Volume: 26
Pages: 4701205
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] Electromagnetic Analysis on Magnetic Field and Current Distribution in High Temperature Superconducting Thin Tape in Coil Winding2016
Author(s)
H. Ueda, SB. Kim, S. Noguchi, A. Ishiyama, H. Miyazaki, S. Iwai, T. Tosaka, S. Nomura, T. Kurusu, S. Urayama, H. Fukuyama
Organizer
17th Biennial Conference on Electromagnetic Field Computation (CEFC 2106)
Place of Presentation
Miami, USA
Year and Date
2016-11-13 – 2016-11-16
Int'l Joint Research
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[Presentation] Numerical evaluation on irregular field generated by screening current in high-field REBCO Coil for whole-body MRI2016
Author(s)
K. Nakazono, A. Ishiyama, H. Ueda, S. Noguchi, H. Miyazaki, T. Tosaka, T. Kurusu, S. Nomura, H. Fukuyama, S. Urayama
Organizer
Applied Superconductivity Conference 2016
Place of Presentation
Denver, USA
Year and Date
2016-09-04 – 2016-09-09
Int'l Joint Research
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