| 研究課題/領域番号 |
19K23513
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
0302:電気電子工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
曽我部 友輔 京都大学, 工学研究科, 助教 (40847216)
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| 研究期間 (年度) |
2019-08-30 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 高温超伝導 / マグネット / 磁界精度 / 磁界測定 / 電磁界解析 / 加速器用マグネット / 遮蔽電流磁界 / 粒子加速器 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
高温超伝導技術を粒子加速器用マグネットへ応用する上で課題となっている遮蔽電流磁界と呼ばれる付加的に発生する磁界成分の、発生磁界を変化させながら運転する変動励磁と呼ばれる運転においてどのような特性を示すかを、磁界測定及び電磁界解析の比較を通して明らかにする。様々な通電パターンで変動励磁した場合に高温超伝導線内部に誘導される遮蔽電流の振舞いを電磁界解析によって明らかにし、高温超伝導マグネット内部の電磁現象がマグネットの発生磁界に与える影響を実験的・解析的に解明する。
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| 研究成果の概要 |
高温超伝導線で巻かれたコイルから構成される小規模の高温超伝導マグネットを対象とし、粒子加速器用マグネットに要求される運転パターンを模擬した複雑な変動励磁パターンのもとで実験的に磁界測定を行った。
さらに、別途構築された精密な電磁界解析モデルを適用し、高温超伝導マグネットを構成する高温超伝導線内部の電磁現象である遮蔽電流の変動励磁時の振舞いを可視化した上で、それが高温超伝導マグネットの発生磁界に与える影響を明らかにし、実験により得られた発生磁界と比較した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
高温超伝導技術を加速器用マグネットに応用する際に問題となる変動励磁時の高温超伝導マグネットの発生磁界の実験的・解析的評価は世界初の試みであり、本研究の成果は、将来的な高温超伝導技術の高エネルギー物理学用加速器や医療用加速器への応用の足掛かりとしての学術的意義をもつ。高エネルギー物理学用加速器への高温超伝導マグネットの適用は素粒子研究をさらに進展させるために必要不可欠とされており、医療用加速器への高温超伝導マグネットの適用は重粒子線がん治療をさらに普及させるための必要条件と位置付けられており、本研究は高温超伝導マグネットの特性に関する基礎研究という意味での社会的意義をもつ。
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