高温超伝導線材を使用した30 T級NMRマグネット用内層コイルの開発
| Project/Area Number |
09F09609
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 外国 |
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| Research Field |
Functional materials chemistry
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| Research Institution | National Institute for Materials Science |
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Principal Investigator |
木吉 司 独立行政法人物質・材料研究機構, 超伝導材料センター, グループリーダー
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
崔 世鋸 独立行政法人物質・材料研究機構, 超伝導材料センター, 外国人特別研究員
崔 世鎔 独立行政法人物質・材料研究機構, 超伝導材料センター, 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2009 – 2010
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2010)
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| Budget Amount *help |
¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2010: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2009: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
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| Keywords | 高温超伝導 / 強磁場 / 核磁気共鳴 / 臨界電流 / 機械的特性 |
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| Research Abstract |
高温超伝導線材は液体ヘリウム温度(4.2K)では30T以上の磁場中でも実用的な電流を流すことが可能であり、強磁場の発生に最も有望な超伝導線材である。本研究では、30T級の磁場を発生するNMR(核磁気共鳴装置)用高温超伝導内層コイル開発の要素研究を実施する。本年度は下記の成果を得た。
基板としてHastelloyを使用し、引張応力に対して優れた機械的特性を持つReBCO線材(Reはイットリウム、ガドリニウム等の希土類元素)は強磁場の発生について特に有望である。本研究では製造プロセスの異なる線材(線材AおよびB)について評価した。これら線材の臨界電流は磁場とテープ面の角度に対して強い異方性を持つことから、設計上重要となるテープ面が磁場に対して0゜、10゜、20゜、90゜の角度をなす場合について、4.2K、18Tまでの磁場範囲で測定した。臨界電流は角度とともに急激に減少し、誤差を含むもののコイル設計に使用できるフィッティングカーブを得ることができた。また臨界電流の温度依存性についても4.2Kから77Kの温度範囲で18Tまで測定し、18Tでは、20Kでの臨界電流が4.2Kの50%(線材A)および60%(線材B)となることを確認した。
ReBCO線材の室温および77Kでの応力-歪み曲線を取得するとともに、77Kでは引張歪みを加えた状態で自己磁場下での臨界電流を測定した。歪みに対する臨界電流の挙動は線材AおよびBで異なっており、線材Aでは歪みとともに徐々に臨界電流が減少するのに対し、線材Bでは0.5%までほぼ一定であり、0.5%を超えると急激に減少する結果が得られた。しかし両線材とも0.4%の引張歪みに対して歪みがない場合の95%の臨界電流を維持しており、優れた機械的特性を有することが実証できた。
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Report
(2 results)
Research Products
(9 results)
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[Journal Article] HTS-NMR : Present Status and Future Plan2010
Author(s)
T.Kiyoshi, S.Choi, S.Matsumoto, K.Zaitsu, T.Hase, T.Miyazaki, A.Otsuka, M.Yoshikawa, M.Hamada, M.Hosono, Y.Yanagisawa, H.Nakagome, M.Takahashi, T.Yamazaki, H.Maeda
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Journal Title
IEEE Transactions on Applied Superconductivity
Volume: 20
Pages: 714-717
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Peer Reviewed
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