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ナノ医用診断のためのSQUID磁気センサの高性能化設計用シミュレーションの開発(国際共同研究強化)

研究課題

研究課題/領域番号 15KK0192
研究種目

国際共同研究加速基金(国際共同研究強化)

配分区分基金
研究分野 医用システム
研究機関北海道大学

研究代表者

野口 聡  北海道大学, 情報科学研究科, 准教授 (30314735)

研究協力者 岩佐 幸和  Massachusetts Institute of Technology, Plasma Science and Fusion Center, Research Professor
Hahn Seungyong  National High Magnet Field Laboratory/Florida State University, Applied Superconductivity Center, Associate Professor
Larbalestier David  National High Magnet Field Laboratory/Florida State University, Applied Superconductivity Center, Professor
宮尾 亮介  
研究期間 (年度) 2016 – 2018
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
14,560千円 (直接経費: 11,200千円、間接経費: 3,360千円)
キーワード高温超伝導 / 数値解析 / 高磁場発生 / 高磁場 / 電気機器工学 / 高磁場医用応用 / 高磁場マグネット
研究成果の概要

高温超伝導体で超高磁場を発生し、MRIやNMRなどに応用できれば、医療や製薬分野での大きな進展が期待できる。そこで、これまでに超伝導磁気センサ(SQUID)を高性能化するために開発してきた電磁界シミュレーション・ツールを、高磁場発生用マグネットの解析に応用した。超高磁場発生用高温超伝導マグネットでは、近年提案された無絶縁巻線技術が非常に効果的である一方、非常に複雑な現象を引き起こし、解析で挙動を明らかにすることが求められてきた。そこで、電磁気、熱、応力の連成シミュレーション・ツールを新たに開発した。世界最高DC磁場(45.5テスラ)の発生に成功する共に、解析によりその電磁的挙動を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

研究期間内で、世界最高DC磁場となる45.5テスラの発生に携わるとともに、その電磁的挙動解明に貢献してきた。現在、REBCOと呼ばれる第二世代高温超伝導の利用が、更なる高磁場発生やヘリウム・フリー化に期待されている。そこで、世界最高DC磁場の発生は、REBCOのポテンシャルを示すだけでなく、MRIやNMR、加速器などへの高磁場化が望まれる装置への実用化への大きな一歩となった。その中で、本研究では、主に解析から複雑な電磁的、熱的、応力現象を明らかにすることで、REBCOマグネットによる更なる高磁場発生や応用装置の実用化への加速化に貢献できた。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 9件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 14件、 招待講演 2件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] フロリダ州立大学(米国)2016

    • 年月日
      2016-12-01
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] マサチューセッツ工科大学(米国)2016

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] A simple screening current-induced magnetic field estimation method for REBCO pancake coils2019

    • 著者名/発表者名
      S. Noguchi, H. Ueda, S. Hahn, A. Ishiyama, Y. Iwasa
    • 雑誌名

      Superconductor Science and Technology

      巻: 32 号: 4 ページ: 045007-045007

    • DOI

      10.1088/1361-6668/aafe26

    • NAID

      120006820170

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Combined Circuit Model to Simulate Post-Quench Behaviors of No-Insulation HTS Coil2019

    • 著者名/発表者名
      Cho Mincheol、Noguchi So、Bang Jeseok、Kim Jaemin、Bong Uijong、Lee Jung Tae、An Soo Bin、Bhattarai Kabindra R.、Kim Kwangmin、Kim Kwanglok、Im Chaemin、Han Ki Jin、Hahn Seungyong
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      巻: 29 号: 5 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1109/tasc.2019.2899501

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Turn-to-Turn Contact Resistance Measurement of No-Insulation REBCO Pancake Coils2019

    • 著者名/発表者名
      Noguchi So、Miyao Ryousuke、Okusa Haruyoshi、Tatsuta Takahiro、Ueda Hiroshi、Kim SeokBeom
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      巻: 29 号: 5 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1109/tasc.2019.2903643

    • NAID

      120006630539

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Assembly and Test of a 3-Nested-Coil 800-MHz REBCO Insert (H800) for the MIT 1.3 GHz LTS/HTS NMR Magnet2019

    • 著者名/発表者名
      Michael Philip C.、Park Dongkeun、Choi Yoon Hyuck、Lee Jiho、Li Yi、Bascunan Juan、Noguchi So、Hahn Seungyong、Iwasa Yukikazu
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      巻: 29 号: 5 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1109/tasc.2019.2901246

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Quench Analyses of the MIT 1.3-GHz LTS/HTS NMR Magnet2019

    • 著者名/発表者名
      Noguchi So、Park Dongkeun、Choi Yoonhyuch、Lee Jiho、Li Yi、Michael Philip C.、Bascunan Juan、Hahn Seungyong、Iwasa Yukikazu
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      巻: 29 号: 5 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1109/tasc.2019.2903268

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Electromagnetic, Thermal, and Mechanical Quench Simulation of NI REBCO Pancake Coils for High Magnetic Field Generation2019

    • 著者名/発表者名
      Noguchi So
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      巻: 29 号: 5 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1109/tasc.2019.2904317

    • NAID

      120006636190

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] World Record DC Magnetic Field using an REBa2Cu3Ox (RE = Y,Gd) Superconducting Magnet2019

    • 著者名/発表者名
      Seungyong Hahn, Kwanglok Kim, Kwangmin Kim, Xinbo Hu, Thomas Painter, Iain Dixon, Seokho Kim, Kabindra Bhattarai, So Noguchi, Jan Jaroszynski, David Larbalestier
    • 雑誌名

      Nature

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Simulation on Electrical Field Generation by Hall Effect in No-Insulation REBCO Pancake Coils2018

    • 著者名/発表者名
      Noguchi So、Kim Kwangmin、Hahn Seungyong
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      巻: 28 号: 3 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1109/tasc.2018.2799573

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A Field-Shaking System to Reduce the Screening Current-Induced Field in the 800-MHz HTS Insert of the MIT 1.3-GHz LTS/HTS NMR Magnet: A Small-Model Study2018

    • 著者名/発表者名
      Lee Jiho、Park Dongkeun、Michael Philip C.、Noguchi So、Bascunan Juan、Iwasa Yuki
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      巻: 28 号: 3 ページ: 1-1

    • DOI

      10.1109/tasc.2018.2803801

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Thermal and Electromagnetic Simulation of Multistacked No-Insulation REBCO Pancake Coils on Normal-State Transition by PEEC Method2018

    • 著者名/発表者名
      Miyao Ryosuke、Igarashi Hajime、Ishiyama Atsushi、Noguchi So
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      巻: 28 号: 3 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1109/tasc.2017.2781240

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Extended Thin Approximation Method to Simulate Screening Current Induced in REBCO Coils2018

    • 著者名/発表者名
      Noguchi So、Hahn Seungyong、Ueda Hiroshi、Kim SeokBeom、Ishiyama Atsushi
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Magnetics

      巻: 54 号: 3 ページ: 1-4

    • DOI

      10.1109/tmag.2017.2752083

    • NAID

      120006462287

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Simulation of Screening Current Reduction Effect in REBCO Coils by External AC Magnetic Field2017

    • 著者名/発表者名
      Noguchi So、Cingoski Vlatko
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      巻: 27 号: 4 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1109/tasc.2017.2650864

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] World record DC (45.5 T) magnetic field using a REBCO insert inside a 31 T resistive magnet2018

    • 著者名/発表者名
      Seugnyong Hahn, Kwanglok Kim, Kwangmin Kim, Xinbo Hu, Thomas Painter, Iain Dixon, Seokho Kim, Kabindra Bhattarai, So Noguchi, Jan Jaroszynski, David Larbalestier
    • 学会等名
      Coated Conductors for Applications
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Turn-to-turn Contact Resistance Measurement of No-Insulation REBCO Pancake Coil2018

    • 著者名/発表者名
      So Noguchi, Ryosuke Miyao, SeokBeom Kim, Haruyoshi Okusa, Takahiro Tatsuta, Hiroshi Ueda
    • 学会等名
      2018 Applied Superconductivity Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Advanced Screening Current Simulation of REBCO Pancake Coils Considering REBCO Tape Thickness2018

    • 著者名/発表者名
      So Noguchi, Hiroshi Ueda, Atsushi Ishiyama
    • 学会等名
      2018 Applied Superconductivity Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Study on Distributed Network Model to Simulate Post-Quench Behaviors of NI HTS Magnets2018

    • 著者名/発表者名
      Mincheol Cho, Kijin Han, So Noguchi, Jeseok Bang, Jaemin Kim, Uijong Bong, Soo Bin An, Kabindra Bhattarai, Kwangmin Kim, Kwang Lok Kim, Seungyong Hahn
    • 学会等名
      2018 Applied Superconductivity Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Assembly and Test of a 3-Nested-Coil 800-MHz REBCO Insert (H800) for the MIT 1.3 GHz LTS/HTS NMR Magnet2018

    • 著者名/発表者名
      Philip Michael, Dongkeun Park, Yoon Hyuck Choi, Jiho Lee, Yi Li, Juan Bascunan, So Noguchi, Seungyong Hahn, Yukikazu Iwasa
    • 学会等名
      2018 Applied Superconductivity Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Quench Simulation Study of the MIT 1.3-GHz LTS/HTS NMR Magnet2018

    • 著者名/発表者名
      So Noguchi, Dongkeun Park, Jiho Lee, Yoon Hyuck Choi, Yi Li, Philip Michael, Juan Bascunan, Seungyong Hahn, Yukikazu Iwasa
    • 学会等名
      2018 Applied Superconductivity Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Electromagnetic, Thermal, and Mechanical Quench-Protection Simulation of NI Pancake Coils for High Magnetic Field Generation2018

    • 著者名/発表者名
      So Noguchi, Ryosuke Miyao, Hyakuichi Tachiki, Hajime Igarashi
    • 学会等名
      2018 Applied Superconductivity Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A Simple Screening Current Simulation Method Using Equivalent Circuit Model for REBCO Pancake Coils2018

    • 著者名/発表者名
      So Noguchi, Dongkeun Park, Seungyong Hahn, Yukikazu Iwasa
    • 学会等名
      2018 Applied Superconductivity Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Numerical Anallysis of Current Distribution and Stability in No-Insulation Coils Wound with REBCO Wires2017

    • 著者名/発表者名
      So Noguchi, Seungyong Hahn, Atsushi Ishiyama, Yukikazu Iwasa
    • 学会等名
      30th International Symposium on Superconductivity
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] New Screening Current Simulation on REBCO Pancake Coils2017

    • 著者名/発表者名
      So Noguchi, Hiroshi Ueda, Seungyong Hahn, Atsushi Ishiyama
    • 学会等名
      CHATS on Applied Superconductivity 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Unbalanced Torque in High Magnetic Field No-Insulation REBCO Pancake Magnet after Quench2017

    • 著者名/発表者名
      So Noguchi, Ryosuke Miyao, Seungyong Hahn
    • 学会等名
      25th International Conference on Magnet Technology
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Electrical Field Generation by Hall Effect in High Field No-Insulation REBCO Pancake Coils2017

    • 著者名/発表者名
      So Noguchi, Seungyong Hahn, Atsushi Ishiyama
    • 学会等名
      25th International Conference on Magnet Technology
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Facile Stability Evaluation Method for NI REBCO Pancake Coils during Local Normal-state Transition2016

    • 著者名/発表者名
      S. Noguchi, K. Monma, K. Katsumata, A. Ishiyama
    • 学会等名
      2016 Applied Superconductivity Conference
    • 発表場所
      Colorado Convention Center (Denver, USA)
    • 年月日
      2016-09-05
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Simulation of Screening Current Reduction Effect in REBCO Coils by External AC Magnetic Field2016

    • 著者名/発表者名
      K. Kawaguchi, S. Noguchi, H. Igarashi
    • 学会等名
      2016 Applied Superconductivity Conference
    • 発表場所
      Colorado Convention Center (Denver, USA)
    • 年月日
      2016-09-05
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会・シンポジウム開催] International Workshop on HTS Application for Medical, Biomagnetic Field, and Energy2016

    • 発表場所
      Plasma Science and Fusion Center, MIT (Cambridge, MA, USA)
    • 年月日
      2016-09-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-10-04   更新日: 2020-03-30  

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