• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

次世代加速器用高温超伝導磁石の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15H03667
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構

研究代表者

土屋 清澄  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, その他部局等, 名誉教授 (20044787)

研究分担者 増澤 美佳  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 教授 (10290850)
多和田 正文  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 准教授 (30300677)
大内 徳人  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 教授 (50194080)
菊池 章弘  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, グループリーダー (50343877)
研究協力者 寺島 昭男  
有本 靖  
王 旭東  
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
15,990千円 (直接経費: 12,300千円、間接経費: 3,690千円)
2017年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2016年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2015年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
キーワード超伝導磁石 / 高温超伝導線材 / REBCO線材 / 加速器
研究成果の概要

欧州原子核共同研究機構(CERN)で検討されている超大型加速器(FCC)や米国で検討されているミューオンコライダー用の高磁場磁、わが国のSuperKEKB 加速器用特殊六極磁石などを目指して、REBCO線材を用いた超伝導磁石の開発を行った。具体的には、六極磁石を開発し、液体窒素温度と液体ヘリウム温度での通電試験、磁場測定を行った。開発した磁石では、冷却によるコイル特性の劣化や遮蔽電流による磁場の乱れも無く、加速器用磁石としての可能性を示した。また、将来の高磁場磁石開発のために、市販REBCO線材の低温、高磁場(4.2 K, B<18 T)下での臨界電流測定を行い、その特性を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、REBCO線材の特性を十分に活かした加速器用特殊磁石の実現可能性を示すことが出来た。この実現は、衝突型加速器のルミノシテイー向上に大きく貢献し、高エネルギー物理学の進歩に大きな影響を与えるものと思われる。また、本研究で得られた低温(4.2 K)、高磁場(B <18 T)下でのREBCO線材の特性データは、加速器用高磁場磁石の開発のみでなく他分野の高磁場磁石開発にも有益な情報であり、今後の各種REBCO線材や磁石の開発を活発化するトリガーとなるものと思われる。

報告書

(4件)
  • 2018 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 6件)

  • [雑誌論文] Prototype HTS sextuple magnet for SuperKEKB interaction region2019

    • 著者名/発表者名
      K. Tsuchiya, S. Fujita, A. Terashima, X. Wang, Y. Arimoto, M. Masuzawa, N. Ohuchi, M. Tawada, A. Kikuchi, M. Daibo, Y. Iijima,
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Appl. Superconductivity

      巻: 29 (5) 号: 5 ページ: 4002604-4002604

    • DOI

      10.1109/tasc.2019.2898329

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Splice resistance measurements of REBCO tapes for a REBCO sextuple magnet2019

    • 著者名/発表者名
      X. Wang, M. Uchida, K. Tsuchiya, A. Terashima, T. Takao, A. Kikuchi
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Appl. Superconductivity

      巻: 29 (5) 号: 5 ページ: 8800905-8800905

    • DOI

      10.1109/tasc.2019.2908603

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Critical current measurement of commercial REBCO conductors at 4.2 K2017

    • 著者名/発表者名
      K. Tsuchiya, A. Kikuchi, A. Terashima, K. Norimoto, M. Uchida, M. Tawada, M. Masuzawa, N. Ohuchi, X. Wang, T. Takao and S. Fujita
    • 雑誌名

      Cryogenics

      巻: 85 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1016/j.cryogenics.2017.05.002

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Critical current characterization of commercial REBCO coated conductors at 4.2 and 77 K2017

    • 著者名/発表者名
      Kiyosumi Tsuchiya, Akihiro Kikuchi, Akio. Terashima, Masafumi Tawada, Mika Masuzawa, Norihito Ohuchi, Xudong Wang et al.
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Appl. Superconductivity

      巻: 27 (4) 号: 4 ページ: 6600205-6600205

    • DOI

      10.1109/tasc.2016.2625762

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Experiment and numerical simulation on quench characteristics of ReBCO impregnated coil2017

    • 著者名/発表者名
      Xudong Wang, Kiyosumi Tsuchiya et al.
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Appl. Superconductivity

      巻: 27(4) 号: 4 ページ: 4700105-4700105

    • DOI

      10.1109/tasc.2016.2625766

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Development of HTS sextupole magnet for SuperKEKB interaction region2016

    • 著者名/発表者名
      K. Tsuchiya, M. Tawada, M. Masuzawa, N. Ohuchi, X. Wang, A. Kikuchi et al.
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Appl. Superconductivity

      巻: 26 (4) 号: 4 ページ: 4100904-4100904

    • DOI

      10.1109/tasc.2016.2526069

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 高Ic化に向けたCoated Conductorsの微細組織2019

    • 著者名/発表者名
      一瀬 中、土屋清澄、菊池章弘、小黒英俊
    • 学会等名
      2019年 第66回 応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] REBCO線材の4.2 K、垂直および平行磁場下における臨界電流測定2018

    • 著者名/発表者名
      西岡美紀、則本知哉、内田 聖、古川 大、高尾智明、土屋清澄、寺島昭男、王 旭東、菊池章弘
    • 学会等名
      平成30年電気学会全国大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 市販REBCO線材の臨界温度の比較2018

    • 著者名/発表者名
      西岡美紀、土屋清澄、菊池章弘、平田和人、有沢俊一、王 旭東、高尾 智明、一瀬 中、小黒英俊
    • 学会等名
      2018年度春季 低温工学・超伝導学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 加速器用HTSマグネットの開発(6-3)-77Kと4.2K高磁場下におけるREBCO線材の接続抵抗特性―2018

    • 著者名/発表者名
      王 旭東、寺島昭男、土屋清澄、菊池章弘、内田 聖、高尾 智明
    • 学会等名
      2018年度春季 低温工学・超伝導学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 加速器用HTSマグネットの開発(6-2)-SuperKEKB用REBCO六極マグネットの試作―2018

    • 著者名/発表者名
      藤田真司、飯島康裕、土屋清澄、王 旭東、寺島昭男、大内徳人、多和田正文、増澤 美佳、菊池 章弘
    • 学会等名
      2018年度春季 低温工学・超伝導学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 加速器用HTSマグネットの開発(6-1)-全体概要2018

    • 著者名/発表者名
      土屋清澄、寺島昭男、王 旭東、大内徳人、多和田正文、増澤美佳、菊池章弘、藤田真司
    • 学会等名
      2018年度春季 低温工学・超伝導学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 加速器用HTSマグネットの開発(7-2)-77 Kと4.2 Kでの磁場測定-2018

    • 著者名/発表者名
      有本 靖、土屋清澄、王 旭東、植木竜一、寺島昭男、川井正徳、宗 占国、大内徳人、増澤美佳、多和田正文
    • 学会等名
      2018年度秋季 低温工学・超伝導学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 加速器用HTSマグネットの開発(7-1)-77 Kと4.2 Kにおける六極モデルマグネットの励磁試験-2018

    • 著者名/発表者名
      王 旭東、土屋清澄、有本 靖、寺島昭男、川井正徳、宗 占国、大内徳人、増澤美佳、多和田正文、菊池章弘、藤田真司
    • 学会等名
      2018年度秋季 低温工学・超伝導学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Prototype HTS Sextupole Magnet for SuperKEKB Interaction Region2018

    • 著者名/発表者名
      Kiyosumi Tsuchiya, Shinji Fujita, Akio Terashima, Xudong Wang, Mika Masuzawa, Norihito Ohuchi, Masafumi Tawada, Akihiro Kikuchi, Yasuhiro Iijima
    • 学会等名
      2018 Applied Superconductivity Conference, Seattle
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Critical current measurement at 4.2 K in parallel field on various commercial REBCO conductors2018

    • 著者名/発表者名
      Kiyosumi Tsuchiya, Akihiro Kikuch, Mio Uchida, Miki Nishioka, Xudong Wang, Akio Terashima, Tomoaki Takao, Ataru Ichinose, Hidetoshi Oguro
    • 学会等名
      2018 Applied Superconductivity Conference, Seattle
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Splice resistance characteristics of REBCO coated conductor at 77 K and 4.2 K2018

    • 著者名/発表者名
      Xudong Wang, Mio Uchida, Kiyosumi Tsuchiya, Akio Terashima, Tomoaki Takao, and Akihiro Kikuchi
    • 学会等名
      2018 Applied Superconductivity Conference, Seattle
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 市販REBCO線材の4.2 Kにおける臨界電流測定2017

    • 著者名/発表者名
      内田 聖、土屋清澄、寺島昭男、多和田正文、増澤美佳、菊池章弘 他
    • 学会等名
      電気学会全国大会
    • 発表場所
      富山大学(富山県・富山市)
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 加速器用HTSマグネットの開発(5)-SuperKEKB衝突点用六極マグネットのコイル試作-2017

    • 著者名/発表者名
      藤田真司、武藤翔吾、飯島康裕、直江邦浩、大内徳人、多和田正文、寺島昭男、増澤美佳, 王 旭東、土屋清澄、菊池章弘
    • 学会等名
      2017年度秋季 低温工学・超伝導学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 4.2K、平行磁場下におけるREBCO線材の臨界電流測定2017

    • 著者名/発表者名
      土屋清澄、寺島昭男、王 旭東、菊池章弘、則本知哉、内田 聖、高尾智明
    • 学会等名
      2017年度秋季 低温工学・超伝導学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Critical-current measurement of commercial REBCO conductors at 4.2 K2016

    • 著者名/発表者名
      K. Tsuchiya, A. Kikuchi, A. Terashima, M. Tawada, M. Masuzawa, N. Ohuchi et al.
    • 学会等名
      1st Asian ICMC and CSSJ 50th Anniversary Conference
    • 発表場所
      金沢歌劇座(石川県、金沢市)
    • 年月日
      2016-11-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Critical current characterization of commercial REBCO coated conductors at 4.2 and 77 K2016

    • 著者名/発表者名
      K. Tsuchiya, A. Kikuchi, A. Terashima, M. Tawada, M. Masuzawa, N. Ohuchi et al.
    • 学会等名
      2016 Applied Superconductivity Conference
    • 発表場所
      Colorad convention center Denver, Colorad USA
    • 年月日
      2016-09-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Experiment and numerical simulation on quench characteristics of ReBCO impregnated coil2016

    • 著者名/発表者名
      Xudong Wang, Kiyosumi Tsuchiya et al.
    • 学会等名
      2016 Applied Superconductivity Conference
    • 発表場所
      Colorad convention center Denver, Colorad USA
    • 年月日
      2016-09-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] REBCO導体の4.2 K における臨界電流特性の測定2016

    • 著者名/発表者名
      則本知哉、鈴木恵子、土屋清澄、寺島昭男、多和田正文、増澤美佳、菊池章弘 他
    • 学会等名
      電気学会全国大会
    • 発表場所
      東北大学川内北キャンパス( 宮城県仙台市 )
    • 年月日
      2016-03-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 加速器用HTSマグネットの開発(4-1) SuperKEKB衝突点色収差補正用HTS六極マグネットの設計2015

    • 著者名/発表者名
      土屋清澄、多和田正文、増澤美佳、大内徳人、菊池章弘 他
    • 学会等名
      低温工学・超伝導学会
    • 発表場所
      姫路商工会議所 ( 兵庫県姫路市 )
    • 年月日
      2015-12-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 加速器用HTSマグネットの開発(4-2) REBCO含浸コイルのクエンチ特性の測定2015

    • 著者名/発表者名
      藤田真司、大保雅載、飯島康裕、土屋清澄、大内徳人
    • 学会等名
      低温工学・超伝導学会
    • 発表場所
      姫路商工会議所( 兵庫県姫路市 )
    • 年月日
      2015-12-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 加速器用HTSマグネットの開発(4-3) REBCO含浸コイルのクエンチ特性の数値解析2015

    • 著者名/発表者名
      王旭東、土屋清澄、藤田真司、大保雅載、飯島康裕
    • 学会等名
      低温工学・超伝導学会
    • 発表場所
      姫路商工会議所( 兵庫県姫路市 )
    • 年月日
      2015-12-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 加速器用HTSマグネットの開発(4-4) REBCO導体の4.2 K における臨界電流の測定2015

    • 著者名/発表者名
      土屋清澄、寺島昭男、多和田正文、増澤美佳、鈴木恵子、菊池章弘 他
    • 学会等名
      低温工学・超伝導学会
    • 発表場所
      姫路商工会議所( 兵庫県姫路市 )
    • 年月日
      2015-12-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi