| 研究課題/領域番号 |
19H02130
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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21010:電力工学関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
白井 康之 京都大学, エネルギー科学研究科, 教授 (60179033)
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| 研究分担者 |
岩本 晃史 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 准教授 (00260050)
今川 信作 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 教授 (10232604)
小林 弘明 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 特任准教授 (50353420)
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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 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
2021年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
2019年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
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| キーワード | 超電導マグネット / 液体水素 / 強制対流冷却 / 超電導導体 / 超伝導マグネット / 超伝導導体 / 臨界電流 / 超電導 / 導体 / マグネット |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，超伝導エネルギー貯蔵装置や核融合用超伝導マグネットなどで有用なCICC(Cable In Conduit Conductor)導体とそれによるマグネットの開発を実施する計画である．液体水素は粘性が小さく，蒸発潜熱，熱伝導率も大きく，CICC導体の冷媒としては優れている．これらの優位性を実証するとともに，液体水素冷却CICC導体とそのマグネットの製作を通して，問題点を洗い出し，実用大型マグネットの開発につなげる．CICC導体を想定した液体水素強制対流の定常熱伝達および過渡熱伝達実験、CICCコイルの製作と外部磁場下での通電試験、液体水素冷却CICCコイルの安全性検討を順次実施する。
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| 研究成果の概要 |
高磁場でエネルギー密度の高い大型のマグネットを必要とする機器では，高温超伝導材料（REBCOやBSCCOなど）を用いた開発がすすめられ，特にCICC(Cable In Conduit Conductor)として強制対流で冷却することが適していると考えられ，粘性の小さい液体水素の特性を活かすことが提案される．
本研究では，CICC導体としてMgB2/CuNi/CuNi 撚り線およびMgB2/Cu/CuNi 撚り線を用いて強制対流流路に設置し液体水素強制対流冷却試験を行い，液体水素の強制対流冷却による導体の冷却安定性の向上が確認された．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
液体水素の強制対流冷却を想定した超電導コンジット導体に関する研究は世界的にも例が少なく，実際に撚線導体を液体水素流路内に設置して超電導線材の臨界電流を超える通電を行った状態で，熱暴走を起こさず冷却安定性を保つことを示し，その大型超電導マグネットへの適用可能性を示した意義は大きい．
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