2013 Fiscal Year Annual Research Report
ボビンレス超伝導ソレノイドと多層磁場シールドを用いた高効率ＡＤＲシステム開発
Publicly Offered Research
| Project Area | The Physical Origin of the Universe viewed through the Cosmic Background Radiation - from Cosmological Inflation to Dark Ages - |
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| Project/Area Number |
24111703
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| Research Institution | National Institute for Fusion Science |
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Principal Investigator |
高田 卓 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 (30578109)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 断熱消磁冷凍機 / 超伝導マグネット / 磁場シールド |
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| Research Abstract |
断熱消磁冷凍機（ADR）用の小型のボビンレス超伝導ソレノイド磁石の開発に成功した。極細の径0.127mmのNbTi線を用い、1N以下の張力コントロール可能な専用に開発した巻線機を用いての製作を成功させた。作成されたマグネットを液体ヘリウムの浸漬冷却によって約4.2Kの環境下で励磁試験を行った。デザインの前提としていた4A通電時中心磁場2Tの仕様を満たすことを確認した。またさらに高い６A通電で3Tを記録した。クエンチが起こる電流値まで通電していないが、NbTi線の臨界磁場、臨界電流の特性から推測される限界の90％以上の通電電流でクエンチを起こしていないということは、機械的に問題なくエポキシの選定等を含む製作方法に問題が無いことを示している。これにより、既存のADRと置き換えると、数％～20％程度の冷凍能力向上が期待できる。
また、一方で断熱消磁冷凍機用の磁気シールドを多層化する方法について検討を行った。原理検証を行うため、上述の超電導磁石を用いて、溶接などの複雑な方法を用いずとも多層シールドによって均一な磁気遮蔽が行えることを示した。これを元にシミュレーションによって、断熱消磁冷凍機用磁気シールドのデザインを行った。その結果、磁気シールドの多層化による効果は大変大きく、重量の半減させる技術となりうることをしめすことができた。
以上の結果からADRシステムの軽量化に資するマグネットのボビンレス化及び磁気シールドの多層化という２つの技術が製作可能であり、宇宙機搭載に貢献する事を示すことが出来た。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25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 |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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