| 研究課題/領域番号 |
17H03507
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
核融合学
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
伊藤 悟 東北大学, 工学研究科, 准教授 (60422078)
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| 研究分担者 |
野上 修平 東北大学, 工学研究科, 准教授 (00431528)
田村 仁 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 准教授 (20236756)
西島 元 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, 主幹研究員 (30333884)
柳 長門 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 教授 (70230258)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
16,380千円 (直接経費: 12,600千円、間接経費: 3,780千円)
2019年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2017年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
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| キーワード | 分割型高温超伝導マグネット / ヘリカル型核融合炉 / 超伝導クエンチセンサー / プラズマ・核融合 / 超伝導材料・素子 / 電磁・マグネット |
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| 研究成果の概要 |
核融合炉用分割型高温超伝導マグネットの保守・運用に向けて、1) 保全シナリオを考慮した接合技術の最適化、2) 超伝導クエンチセンサを用いたマグネット状態監視保全技術の開発、を行った。1)では、マグネット接合部の製作・運転時の応力状態の数値解析結果と、高温超伝導REBCO線材の接合体の機械試験結果に基いて新規接合部構造の提案を行い、接合体着脱時の接合抵抗上昇を抑えることに成功した。2)では、NbTiセンサでREBCOパンケーキコイルのクエンチ検出ができることを実証した。また、核融合炉マグネット磁場環境下でMgB2、Bi-2212センサを用いてクエンチ検出が可能であることを数値解析によって示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の成果により、これまで「建設」の観点で原理実証がなされてきた核融合炉用分割型高温マグネットに関する研究開発が、「保守・運用」の観点まで取り入れるフェーズにまで進んだ。マグネット構造解析と接合体の機械試験に基づいて接合部損傷の推定を行うための知見を得た他、事後保全に必要な再着脱技術の高度化にも成功した。早期のクエンチ検出技術の確立による高温超伝導応用機器の保護は、超伝導工学分野における最大の課題になっており、本研究で提案・開発した超伝導クエンチセンサは、核融合炉用高温超伝導マグネットだけでなく、多くの高温超伝導応用機器の課題に対する解を与えうるものである。
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