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超長時定数を有するループ電流が大型超伝導コイルの安定性に与える影響の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15K05974
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 電力工学・電力変換・電気機器
研究機関核融合科学研究所

研究代表者

尾花 哲浩  核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 (60435518)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2016年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2015年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
キーワード超伝導コイル / 超伝導導体 / 磁場測定 / 核融合 / 時定数 / 遮蔽電流
研究成果の概要

多数の素線からなる超伝導導体を用いて製作した大型超伝導コイルの自己磁場測定を行った。その結果、超伝導コイル内において、最長で数百秒程の時定数を有する遮蔽電流が発生していることを確認した。また、そのような遮蔽電流が発生する原因は、導体端部の電流経路が関係していることを明らかにした。更に、遮蔽電流によって生じる超伝導導体内での不均一な電流分布と熱的安定性の関係を、数値解析によって明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

次世代の発電として期待される磁場閉じ込め型核融合発電では、発電炉の中核機器として大型超伝導コイルが使用される。本研究では、大型超伝導コイルの開発を進める過程で重要となる実験データを収集することができた。更に、超伝導コイルに使用する超伝導導体の性能を評価するための解析コードを開発することができた。

報告書

(6件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 6件)

  • [雑誌論文] Investigation into Quench Detection for a Multi-Stacked Pancake Coil Wound with Nb<sub>3</sub>Sn CIC Conductors2020

    • 著者名/発表者名
      Tetsuhiro OBANA, Kazuya TAKAHATA, Haruyuki MURAKAMI
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research

      巻: 15 号: 0 ページ: 2405028-2405028

    • DOI

      10.1585/pfr.15.2405028

    • NAID

      130007840513

    • ISSN
      1880-6821
    • 年月日
      2020-04-14
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Investigation of long time constants of magnetic fields generated by the JT-60SA CS1 module2018

    • 著者名/発表者名
      Tetsuhiro Obana, Kazuya Takahata, Shinji Hamaguchi, Hirotaka Chikaraishi, Suguru Takada, AkifumiIwamoto, Shinsaku Imagawa, Toshiyuki Mito, Haruyuki Murakami, Kyohei Natsume, Kaname Kizu
    • 雑誌名

      Fusion Engineering and Design

      巻: 137 ページ: 274-282

    • DOI

      10.1016/j.fusengdes.2018.10.005

    • NAID

      120007188026

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microstructure observations on butt joint composed of Nb3Sn CIC conductors2017

    • 著者名/発表者名
      Obana, T. , Tokitani, M., Takahata, K., Kizu, K., Murakami, H.
    • 雑誌名

      Cryogenics

      巻: 81 ページ: 54-59

    • DOI

      10.1016/j.cryogenics.2016.11.009

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Performance verification tests of JT-60SA CS model coil2015

    • 著者名/発表者名
      Tetsuhiro Obana,Haruyuki Murakami, Kazuya Takahata, Shinji Hamaguchi, Hirotaka Chikaraishi, Toshiyuki Mito, Shinsaku Imagawa, Kaname Kizu, Kyohei Natsume, Kiyoshi Yoshida
    • 雑誌名

      Physica C

      巻: 518 ページ: 96-100

    • DOI

      10.1016/j.physc.2015.07.009

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Study on quench detection for a multi-stacked pancake coil wound with Nb3Sn cable-in-conduit conductors2020

    • 著者名/発表者名
      Tetsuhiro Obana, Kazuya Takahata, Haruyuki Murakami
    • 学会等名
      10th ACASC - 2nd Asian ICMC - CSSJ
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] JT-60SA CS1モジュールの自己磁場測定2019

    • 著者名/発表者名
      尾花 哲浩, 高畑 一也, 力石 浩孝, 濱口 真司, 岩本 晃史, 高田 卓, 今川 信作, 村上 陽之, 夏目 恭平, 木津 要
    • 学会等名
      2019年度春季低温工学・超電導学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Investigation into quench detection for a multi-stacked pancake coil wound with Nb3Sn CIC conductors2019

    • 著者名/発表者名
      Tetsuhiro OBANA, Kazuya TAKAHATA, Haruyuki MURAKAMI
    • 学会等名
      The 28th International Toki Conference (ITC-28)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Self-magnetic field measurements of the JT-60SA CS1 module2018

    • 著者名/発表者名
      Tetsuhiro Obana
    • 学会等名
      The 27th International Toki Conference on Plasma and Fusion Research & The 13th Asia Pacific Plasma Theory Conference
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Magnetic field measurements of the JT-60SA CS1 module2018

    • 著者名/発表者名
      Tetsuhiro Obana
    • 学会等名
      The 31st International Symposium on Superconductivity
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of electromagnetic force on a quad-pancake coil wound with a Nb3Sn CIC conductor2017

    • 著者名/発表者名
      T Obana, K Takahata, S Hamaguchi, H Chikaraishi, S Imagawa, T Mito, H Murakami, K Natsume and K Kizu
    • 学会等名
      The 30th International Symposium on Superconductivity
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] JT-60SA CSモデルコイルの流体特性2017

    • 著者名/発表者名
      尾花 哲浩,高畑 一也,濱口 真司,力石 浩孝,今川 信作,三戸 利行, 村上 陽之,夏目 恭平,木津 要
    • 学会等名
      2017年秋季低温工学・超電導学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Microstructure observations on butt joint composed of Nb3Sn CIC conductors2016

    • 著者名/発表者名
      Obana, T. , Tokitani, M., Takahata, K., Kizu, K., Murakami, H.
    • 学会等名
      国際超電導シンポジウム2016(ISS2016)
    • 発表場所
      東京国際フォーラム
    • 年月日
      2016-12-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2021-02-19  

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