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超伝導電力機器の最適構造設計のための磁場中電流輸送特性精密評価

研究課題

研究課題/領域番号 18H01928
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分31020:地球資源工学およびエネルギー学関連
研究機関福岡工業大学

研究代表者

井上 昌睦  福岡工業大学, 工学部, 教授 (80346824)

研究分担者 寺西 亮  九州大学, 工学研究院, 教授 (70415941)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2020年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2019年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2018年度: 10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円)
キーワード超伝導 / 高温超伝導線材 / 電界-電流密度特性 / 電流電圧特性 / 臨界電流 / 超伝導線材 / テープ線材 / 磁気顕微鏡 / 磁化特性 / 電界ー電流密度特性 / 磁化測定 / 電界-電流密度特性 / 高温超伝導 / 電流-電圧特性
研究成果の概要

希土類系高温超伝導線材の電界-電流密度特性を、パルス通電測定法、直流磁化ヒステリシス測定法、直流磁化緩和測定法を組み合わせた精密計測により、10桁を超える広電界領域に亘り実験的に明らかとすることに成功した。各測定手法間の整合性担保に要する面内臨界電流密度分布の均一性については、本研究課題内で走査型ホール素子磁気顕微鏡の構築を図り評価体制を整備した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

電界-電流密度特性は、電気材料を用いた各種機器設計において最も基礎となる電気的特性の1つであるが、高温超伝導線材では使用する電界領域が機器によって8桁以上異なるうえ、所謂オームの法則と呼ばれる線形則が成り立たないこと、そして、測定感度や熱的制限により計測可能な電界範囲が限られることから、従来は対象電界近傍のみが計測・評価対象であった。本研究の成果は対象線材の性能を統一的に計測・評価するものであり、各種超伝導機器の統一的設計、設計精度の向上に資する。また、性能を制御した高温超伝導線材の開発にも寄与するものである。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 6件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Scanning Hall-probe microscopy for site-specific observation of microstructure in superconducting wires and tapes for the clarification of their performance bottlenecks2020

    • 著者名/発表者名
      Kohei Higashikawa, Masayoshi Inoue, Shujun Ye, Akiyoshi Matsumoto, Hiroaki Kumakura, Ryuji Yoshida, Takeharu Kato, Takato Machi, Akira Ibi, Teruo Izumi, Takanobu Kiss
    • 雑誌名

      Superconductor Science and Technology

      巻: TBD 号: 6 ページ: 64005-64005

    • DOI

      10.1088/1361-6668/ab89ef

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High Performance Coated Conductors Fabricated by UTOC-MOD Process2019

    • 著者名/発表者名
      Teruo Izumi, Koichi Nakaoka, Michio Sato, Takato MacHi, Akira Ibi, Ryuji Yoshida, Takeharu Kato, Masashi Miura, Takanobu Kiss, Masayoshi Inoue
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      巻: 29 号: 5 ページ: 18686643-18686643

    • DOI

      10.1109/tasc.2019.2908241

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Superconducting joint ofGdBa2Cu3Oy coated conductors by crystallization of additionally deposited precursor layer2019

    • 著者名/発表者名
      R. Teranishi, K. Hiramatsu, S. Yasuyama, T. Miyajima, Y. Sato, K. Kaneko, S. Awaji, A. Matsumoto, M. Inoue
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      巻: 巻未定 号: 5 ページ: 1-4

    • DOI

      10.1109/tasc.2019.2902693

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 塗布熱分解法により作製されたREBCO膜の臨界電流密度分布評価2020

    • 著者名/発表者名
      井上 昌睦, 川島 直暉, 鶴田 純平, 柳 知志, 寺西 亮, 山田 眞
    • 学会等名
      2020年度春季第99回低温工学・超電導学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] パルスレーザ蒸着法で作製された高温超伝導線材の臨界電流密度分布2020

    • 著者名/発表者名
      篠倉 大輝, 江藤 大登, 酒井 秀哉, 田中 祥貴, 井上 昌睦
    • 学会等名
      2020年度第73回電気・情報関係学会九州支部連合大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 塗布熱分解法で作製された高温超伝導線材の臨界電流密度分布計測と組織観察2020

    • 著者名/発表者名
      田中 祥貴, 酒井 秀哉, 寺西 亮, 井上 昌睦
    • 学会等名
      2020年度第73回電気・情報関係学会九州支部連合大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 適応的二値化法を用いた超伝導線材接続部のX線CT3次元モデルの作成2020

    • 著者名/発表者名
      太田 真揮人, 福原 大貴, 森脇 怜也, 寺西 亮, 井上 昌睦
    • 学会等名
      2020年度第73回電気・情報関係学会九州支部連合大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 塗布熱分解法で作製された高温超電導線材の臨界電流密度分布測定と組織観察2020

    • 著者名/発表者名
      酒井 秀哉, 田中 祥貴, 寺西 亮, 井上 昌睦
    • 学会等名
      低温工学・超電導学会九州・西日本支部支部研究成果発表会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] X線CTによるMgB2線材内部のフィラメント構造の非破壊観察2020

    • 著者名/発表者名
      福原 大貴, 太田 真揮人, 森脇 怜也, 井上 昌睦
    • 学会等名
      低温工学・超電導学会九州・西日本支部支部研究成果発表会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] X-ray CT analysis for superconducting wires and tapes2020

    • 著者名/発表者名
      M. Inoue, M. Ota, R. Moriwaki, D. Fukuhara, R. Teranishi
    • 学会等名
      The 5th Asian Applied Physics Conference
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] X 線 CT による超伝導線材接合部の空隙領域の可視化2020

    • 著者名/発表者名
      森脇 怜也, 太田 真揮人, 福原 大貴, 寺西 亮, 井上 昌睦
    • 学会等名
      2020年応用物理学会九州支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 長手方向に臨界電流分布を有する REBCO 線材の面内 Jc 分布と組織観察2020

    • 著者名/発表者名
      江藤 大登, 篠倉 大輝, 酒井 秀哉, 田中 祥貴, 井上 昌睦
    • 学会等名
      2020年応用物理学会九州支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 塗布熱分解法で作製されたREBCO薄膜線材の臨界電流密度分布と磁場中臨界電流特性2020

    • 著者名/発表者名
      田中 祥貴, 酒井 秀哉, 寺西 亮, 井上 昌睦
    • 学会等名
      2020年度秋季第100回低温工学・超電導学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 長手方向に臨界電流分布を有するREBCO線材の面内Jc分布と磁場中Jc特性2020

    • 著者名/発表者名
      篠倉 大輝, 江藤 大登, 酒井 秀哉, 田中 祥貴, 井上 昌睦
    • 学会等名
      2020年度秋季第100回低温工学・超電導学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 高分解能X線CTを用いた超伝導線材接合部の非破壊評価2020

    • 著者名/発表者名
      森脇 怜也, 太田 真揮人, 福原 大貴, 寺西 亮, 井上 昌睦
    • 学会等名
      2020年度秋季第100回低温工学・超電導学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] E-J characteristics in BaHfO3 doped REBCO CCs Fabricated by TFA-MOD Process2020

    • 著者名/発表者名
      N. Kawashima, S. Yanagi, J. Nakagawa, J. Tsuruta, R. Teranishi, M. Inoue
    • 学会等名
      10th ACASC/2nd Asian-ICMC/CSSJ Joint Conference
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] K. Shinozaki, Y. Kajiyama, R. Teranishi, M. Inoue2020

    • 著者名/発表者名
      Three-dimensional Microstructure Analysis in REBCO Coated Conductors by use of X-ray Computed Tomography
    • 学会等名
      10th ACASC/2nd Asian-ICMC/CSSJ Joint Conference
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 超電導電力機器応用とパワーエレクトロニクス2020

    • 著者名/発表者名
      井上昌睦
    • 学会等名
      第10回次世代ユビキタス・パワーエレクトロニクスのための信頼性科学ワークショップ
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] IMD法による7芯MgB2線材の局所均一性の向上2019

    • 著者名/発表者名
      加藤 大季,國政 昭洋,坊地 修平, 東川 甲平,井上 昌睦,熊倉 浩明,木須 隆暢
    • 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] IMD法による7芯MgB2線材の局所臨界電流分布評価2019

    • 著者名/発表者名
      加藤 大季,國政 昭洋,坊地 修平,呉 澤宇,東川 甲平,井上 昌睦,熊倉 浩明,木須 隆暢
    • 学会等名
      2019年度 低温工学・超電導学会九州・西日本支部若手セミナー・支部研究成果発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Nondestructive evaluation of local critical current distribution in IMD processed multi-filamentary MgB2 wire2019

    • 著者名/発表者名
      A. Kunimasa, D. Kato, Z. Wu, K., Higashikawa, M. Inoue, H. Kumakura, T. Kiss
    • 学会等名
      The 4th Asian Applied Physics Conference
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of extra addition of Ba into YBa2Cu3O7-d coated conductor with BaHfO32019

    • 著者名/発表者名
      S. Yamada, R. Teranishi, Y. Sato, K. Kaneko, M. Inoue
    • 学会等名
      The 32nd International Symposium on Superconductivity
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fabrication of superconducting joint for GdBa2Cu3Oy coated conductors2018

    • 著者名/発表者名
      R. Teranishi, T. Miyajima, S. Yasuyama, Y. Sato, K. Kaneko, V. Petrykin, S. Lee, S. Awaji, A. Matsumoto,and M. Inoue
    • 学会等名
      International Symposium on Microscopy & Microanalysis of Materials 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 局所臨界電流分布を有する人工ピン導入長尺REBCO線材の局所電流輸送特性の評価2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木 匠, 森 泰輝, 大村 俊介, 野田 将平, 山内 勇輝, 東川 甲平, 井上 昌睦, 岡田 達典, 淡路 智, 柿本 一臣, 五十嵐 光則, 飯島 康裕, 木須 隆暢
    • 学会等名
      2018年度春季低温工学・超電導学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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