| 研究課題/領域番号 |
16H06008
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| 研究種目 |
若手研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
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| 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 |
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研究代表者 |
飯尾 雅実 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 超伝導低温工学センター, 研究機関講師 (00469892)
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| 研究協力者 |
荻津 透 高エネルギー加速器研究機構
中本 建志 高エネルギー加速器研究機構
吉田 誠 高エネルギー加速器研究機構
菅野 未知央 高エネルギー加速器研究機構
鈴木 研人 高エネルギー加速器研究機構
楊 叶 九州大学
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
23,790千円 (直接経費: 18,300千円、間接経費: 5,490千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2017年度: 10,530千円 (直接経費: 8,100千円、間接経費: 2,430千円)
2016年度: 11,440千円 (直接経費: 8,800千円、間接経費: 2,640千円)
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| キーワード | 超電導工学 / 加速器 / 素粒子 / 超伝導工学 / 加速器科学 / 素粒子実験 |
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| 研究成果の概要 |
次世代素粒子実験では、100 MGyを超える高放射線環境下で運転できる20 T級の磁石が必要となるが、既存の超電導磁石技術では到達できない。本研究は高温超伝導であるREBCO線材を用いた無機絶縁の基礎開発研究を通して新たな超電導磁石技術の開拓に挑戦するものである。セラミックコーティング技術を応用し、REBCOテープ表面に約25μmのセラミック膜の成形に成功した。耐電圧試験の結果は2 kV以上、臨界電流の測定においても劣化を確認できない。また、シール材等を耐放射線材料で置き換えた小型冷凍機を試作し、冷却試験で予想通りの冷却能力が確かめられた。以上により、無機絶縁超電導磁石実現の目途が立った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
電気絶縁の技術は磁石製作において非常に重要であり、現在の超電導磁石はエポキシ等用いた有機材料により絶縁処理されている。しかし、有機材料は、高分子鎖の間の架橋と分子鎖の切断、および二重結合等の不飽和結合の増大による機械強度の劣化が10 MGyより顕著になる。本研究ではセラミックコーティングにより無機的な電気絶縁の実現性を示した。これにより放射線に強い超電導磁石の実現の可能が出てきた。また、高温超伝導体のREBCOを使うことで、現行のNbTi磁石よりも高磁場を得ることができるだけでなく、超電導状態を維持できる温度が飛躍的に向上するため、放射線による発熱に対しても高い温度マージンを確保できる。
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