| 研究課題/領域番号 |
19H01911
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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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| 審査区分 |
小区分15020:素粒子、原子核、宇宙線および宇宙物理に関連する実験
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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 |
土屋 清澄 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, その他部局等, 名誉教授 (20044787)
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| 研究分担者 |
増澤 美佳 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 教授 (10290850)
王 旭東 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 助教 (20550346)
大内 徳人 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, シニアフェロー (50194080)
菊池 章弘 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, グループリーダー (50343877)
一瀬 中 一般財団法人電力中央研究所, 電力技術研究所, 上席研究員 (70371284)
町 敬人 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 主任研究員 (80415934)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2021年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2020年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2019年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
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| キーワード | 超伝導磁石 / 高温超伝導 / REBCO線材 / 臨界電流 / 加速器 / 高温超伝導磁石 / 高温超伝導線材 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
次世代加速器用超伝導磁石に必須となる特性―高磁場、高い放射線環境下で使用可能、高安定性―を有する高温超伝導加速器磁石の基礎開発を行う。最終目標は高温超伝導線材(REBCO線材)を用いた高磁場磁石の開発であるが、本研究ではその基礎として １）加速器で使える小型高温超伝導磁石の開発、２）高磁場磁石の設計に不可欠となる低温(4.2 K)、高磁場(15~20T)下におけるREBCO線材の電磁特性データの収集及び大電流REBCOケーブルの基礎的開発 を行う。
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| 研究成果の概要 |
欧州の超大型加速器(FCC)や米国のミューオンコライダー用の高磁場磁石、わが国のSuperKEKB 加速器用の特殊六極磁石などを目指して、高温超伝導磁石の基礎開発を進めた。具体的には、SuperKEKB用高温超伝導特殊六極磁石(ノーマル+スキュー６極磁場を発生)を試作し、通電試験や磁場測定を行い、その実現可能性を示した。また、高磁場磁石設計のための基礎データを得るため、市販の高温超伝導線材(人工ピン導入REBCO線材)の臨界電流や磁化特性の測定を行った。高磁場磁石に必須となる大電流導体の基礎開発では、外径3 mmのREBCO丸型ケーブルを試作し、77 Kで500 Aが通電できることを確認した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
REBCO線材の特性を十分に活かした加速器用磁石の実現可能性を示すことが出来た。この磁石が実現すれば、衝突型加速器の高エネルギー化やルミノシテイー向上に大きく貢献し、高エネルギー物理学の進歩に大きな影響を与えるものと思われる。また、収集された高磁場下でのREBCO線材の特性データは、加速器用高磁場磁石の開発のみでなく他分野の高磁場磁石開発にも有益な情報であり、今後のREBCO線材開発や磁石開発を活発化させるトリガーとなるものと思われる。REBCO大電流導体はREBCO線材の各種磁石への応用の道を大きく開く可能性を秘めている。本研究で得られた情報は大電流導体の開発を活発化させるものと思われる。
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