液化水素用超伝導式液位センサの最適設計と拡張性に関する研究

• 研究課題/領域番号: 20560304
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電子・電気材料工学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 柁川 一弘 九州大学, 超伝導システム科学研究センター, 准教授 (10294894)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2010年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2009年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2008年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 液体水素 / 超伝導式液位センサ / ニホウ化マグネシウム / 最適設計 / 数値解析 / 複合超伝導体 / 熱的安定性 / 最小伝播電流 / 二ホウ化マグネシウム

研究概要

従来の研究成果を再現する数値解析プログラムコードを作成し、異なるシース材をもつMgB_2線材で構成された液化水素用超伝導式液位センサを最適設計した。また、SUS/FeシースMgB_2線材を用いて従来構造をもつ超伝導式液位センサを試作し、液化ヘリウムおよび液化水素を用いて試験・評価した。さらに、新構造をもつ液化水素用超伝導式液位センサを提案し、数値シミュレーションにより動作特性を検証した。

研究成果

• [雑誌論文] Automatic development of normal zone in composite MgB_2/CuNi wires with different diameters (2010)
  • 著者名/発表者名: A.Jokinen, K.Kajikawa, M.Takahashi, M.Okada
  • 雑誌名: J.Phys.Conf.Ser. Vol.234
  • 査読あり
• [雑誌論文] ステンレス鋼/純鉄シースMgB_2細径線材の加工性と超伝導特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山田豊, 金澤昌哉, 根本豊, 太刀川恭治, 柁川一弘, 村瀬暁, 熊倉浩明
  • 雑誌名: 日本金属学会誌 Vol.74,No.7 ページ: 434-438
  • NAID: 10026872567
  • 査読あり
• [雑誌論文] Automatic development of normal zone in composite MgB_2/CuNi wires with different diameters (2010)
  • 著者名/発表者名: A.Jokinen, K.Kajikawa, M.Takahashi, M.Okada
  • 雑誌名: J.Phys.Conf.Ser. 巻: 234
  • 査読あり
• [雑誌論文] ステンレス鋼/純鉄シースMgB_2細径線材の加工性と超伝導特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山田豊, 金澤昌哉, 根本豊, 太刀川恭治, 柁川一弘, 村瀬暁, 熊倉浩明
  • 雑誌名: 日本金属学会誌 巻: 74 ページ: 434-438
  • NAID: 10026872567
  • 査読あり
• [雑誌論文] 液化水素液位センサ用MgB_2線材の最適化の指針 (2009)
  • 著者名/発表者名: 戸町恭平, 柁川一弘, 松尾政晃, 佐藤誠樹, 田中和英, 船木和夫, 熊倉浩明, 岡田道哉, 中道憲治, 木原勇一, 神谷卓伸, 青木五男
  • 雑誌名: 低温工学 Vol.44,No.8 ページ: 366-372
  • 査読あり
• [雑誌論文] Numerical simulation of a superconducting level sensor for liquid hydrogen with MgB_2 wire (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Kajikawa, K.Tomachi, K.Tanaka, K.Funaki, T.Kamiya, M.Okada, H.Kumakura
  • 雑誌名: Proc.of 22nd Int.Cryogenic Engineering Conf./Int.Cryogenic Materials Conf.2008 (ICEC22-ICMC2008) ページ: 425-430
  • 査読あり
• [雑誌論文] 液化水素用液位センサに要求されるニホウ化マグネシウム超伝導線材の特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 柁川一弘, 戸町恭平, 田中和英, 船木和夫
  • 雑誌名: 九州大学大学院システム情報科学紀要 Vol.14,No.1 ページ: 25-30
  • 査読あり
• [雑誌論文] Numerical simulation of a superconducting level sensor for liquid hydrogen with MgB_2 wire (2009)
  • 著者名/発表者名: 柁川一弘, 戸町恭平, 田中和英, 船木和夫, 神谷卓伸, 岡田道哉, 熊倉浩明
  • 雑誌名: Proc.of 22nd Int.Cryogenic Engineering Conf./Int.Cryogenic Materials Conf.2008(ICEC22-ICMC2008) ページ: 425-430
  • 査読あり
• [雑誌論文] 液体水素液位センサ用MgB_2線材の最適化の指針 (2009)
  • 著者名/発表者名: 戸町恭平, 柁川一弘, 松尾政晃, 佐藤誠樹, 田中和英, 船木和夫, 熊倉浩明, 岡田道哉, 中道憲治, 木原勇一, 神谷卓伸, 青木五男
  • 雑誌名: 低温工学 44 ページ: 366-372
  • NAID: 10025015046
  • 査読あり
• [雑誌論文] 液体水素用液位センサに要求される二ホウ化マグネシウム超伝導線材の特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 柁川一弘, 戸町恭平, 田中和英, 船木和夫
  • 雑誌名: 九州大学大学院システム情報科学紀要 14 ページ: 25-30
  • NAID: 120005749528
  • 査読あり
• [学会発表] 非超電導線を併設した新構造液面計の特性評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 井上拓郎, 渡辺和樹, 柁川一弘, 金澤昌哉, 山田豊, 青木五男
  • 学会等名: 平成23年電気学会全国大会
  • 発表場所: 大阪大学(大阪府)
  • 年月日: 2011-03-18
• [学会発表] 非超伝導線を併設した新構造液位センサの特性評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 井上拓郎, 渡辺和樹, 柁川一弘, 金澤昌哉, 山田豊, 青木五男
  • 学会等名: 平成23年電気学会全国大会(震災の影響により開催中止)
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2011-03-05
• [学会発表] MgB_2/Fe/SUS線材を用いた液化水素用液位センサの実験的評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 井上拓郎, 柁川一弘, 山田豊, 小林弘明, 成尾芳博, 青木五男
  • 学会等名: 第83回2010年度秋季低温工学・超伝導学会
  • 発表場所: かごしま県民交流センター(鹿児島県)
  • 年月日: 2010-12-01
• [学会発表] 新しい動作原理に基づいた超伝導式液位センサの提案 (2010)
  • 著者名/発表者名: 柁川一弘, 井上拓郎, 山田豊, 青木五男
  • 学会等名: 第83回2010年度秋季低温工学・超伝導学会
  • 発表場所: かごしま県民交流センター(鹿児島県)
  • 年月日: 2010-12-01
• [学会発表] MgB_2/Fe/SUS線材を用いた液体水素用液面計の実験的評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 井上拓郎, 柁川一弘, 山田豊, 小林弘明, 成尾芳博, 青木五男
  • 学会等名: 第83回2010年度秋季低温工学・超電導学会
  • 発表場所: かごしま県民交流センター(鹿児島県)
  • 年月日: 2010-12-01
• [学会発表] 新しい動作原理に基づいた超電導式液面計の提案 (2010)
  • 著者名/発表者名: 柁川一弘, 井上拓郎, 山田豊, 青木五男
  • 学会等名: 第83回2010年度秋季低温工学・超電導学会
  • 発表場所: かごしま県民交流センター(鹿児島県)
  • 年月日: 2010-12-01
• [学会発表] SUSシースMgB_2線材における抵抗の温度依存性に与える曲げ歪みの影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 井上拓郎, 渡辺和樹, 柁川一弘, 金澤昌哉, 山田豊
  • 学会等名: 2010年(平成22年度)応用物理学会九州支部学術講演会
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2010-11-27
• [学会発表] SUSシースMgB_2線材における抵抗の温度依存性に与える曲げ歪みの影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 井上拓郎, 渡辺和樹, 柁川一弘, 金澤昌哉, 山田豊
  • 学会等名: 2010年(平成22年度)応用物理学会九州支部学術講演会
  • 発表場所: 九州大学(福岡県)
  • 年月日: 2010-11-27
• [学会発表] MgB_2/Fe/SUS線材を用いた液化水素用液位センサの実験的評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 井上拓郎, 柁川一弘, 山田豊, 小林弘明, 成尾芳博, 青木五男
  • 学会等名: 平成22年度電気関係学会九州支部連合大会(第63回連合大会)
  • 発表場所: 九州産業大学
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] MgB_2/Fe/SUS線材を用いた液体水素用液面計の実験的評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 井上拓郎, 柁川一弘, 山田豊, 小林弘明, 成尾芳博, 青木五男
  • 学会等名: 平成22年度電気関係学会九州支部連合大会(第63回連合大会)
  • 発表場所: 九州産業大学(福岡県)
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] Experimental Investigations of a Superconducting Level Sensor for Liquid Hydrogen with an MgB_2/Fe/SUS Wire (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Kajikawa, T.Inoue, Y.Yamada, H.Kobayashi, Y.Naruo, I.Aoki
  • 学会等名: Int.Cryogenic Engineering Conf.23-Int.Cryogenic Materials Conf.2010 (10EC23-ICMC2010)
  • 発表場所: Wroclaw University of Technology (Poland)
  • 年月日: 2010-07-22
• [学会発表] Experimental Investigations of a Superconducting Level Sensor for Liquid Hydrogen with an MgB_2/Fe/SUS Wire (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Kajikawa, T.Inoue, Y.Yamada, H.Kobayashi, Y.Naruo, I.Aoki
  • 学会等名: Int.Cryogenic Engineering Conf.23-Int.Cryogenic Materials Conf.2010(ICEC23-ICMC2010)
  • 発表場所: Wroclaw University of Technology (Poland)
  • 年月日: 2010-07-22
• [学会発表] ステンレス鋼シースMgB_2細径線材の加工性と超伝導特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 金澤昌哉, 山田豊, 太刀川恭治, 井上拓郎, 柁川一弘, 熊倉浩明
  • 学会等名: 第82回2010年度春季低温工学・超伝導学会
  • 発表場所: 川崎市産業振興会館(神奈川県)
  • 年月日: 2010-05-13
• [学会発表] ステンレス鋼シースMgB_2細径線材の加工性と超伝導特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 金澤昌哉, 山田豊, 太刀川恭治, 井上拓郎, 柁川一弘, 熊倉浩明
  • 学会等名: 第82回2010年度春季低温工学・超電導学会
  • 発表場所: 川崎市産業振興会館(神奈川県)
  • 年月日: 2010-05-13
• [学会発表] CuNiシースをもつMgB_2線材における常伝導部自動生成の測定 (2009)
  • 著者名/発表者名: 柁川一弘, A.Jokinen, 高橋雅也, 和久田毅
  • 学会等名: 第81回2010年度秋季低温工学・超伝導学会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2009-11-20
• [学会発表] MgB_2線材の液化水素応用(invited) (2009)
  • 著者名/発表者名: 柁川一弘
  • 学会等名: 低温工学協会2009年度第2回MgB_2の材料特性向上に関する調査研究会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2009-11-20
• [学会発表] CuNiシースをもつMgB_2線材における常伝導部自動生成の測定 (2009)
  • 著者名/発表者名: 柁川一弘, A.Jokinen, 高橋雅也, 和久田毅
  • 学会等名: 第81回2008年度秋季低温工学・超電導学会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2009-11-20
• [学会発表] MgB_2線材の液体水素応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 柁川一弘
  • 学会等名: 低温工学協会2009年度第2回MgB_2の材料特性向上に関する調査研究会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2009-11-20
• [学会発表] Automatic development of normal zone in composite MgB_2/CuNi wires with different diameters (2009)
  • 著者名/発表者名: A.Jokinen, K.Kajikawa, M.Takahashi, M.Okada
  • 学会等名: 9th European Conf.on Applied Superconductivity (EUCAS2009)
  • 発表場所: Dresden University of Technology (Dresden, Germany)
  • 年月日: 2009-09-15
• [学会発表] Automatic development of normal zone in composite MgB_2/CuNi wires with different diameters (2009)
  • 著者名/発表者名: A.Jokinen, K.Kajikawa, M.Takahashi, M.Okada
  • 学会等名: 9th European Conf.on Applied Superconductivity(EUCAS2009)
  • 発表場所: Dresden University of Technology (Dresden, Germany)
  • 年月日: 2009-09-15
• [学会発表] Experimental Study on Superconducting Level Sensors for Cryogen Composed of MgB_2, Wires with Stainless Steel Sheath Material (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Kajikawa, T.Inoue, A.Jokinen, Y.Yamada, I.Aoki
  • 学会等名: 12th Int.Superconductive Electronics Conf.(ISEC2009)
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2009-06-18
• [学会発表] Experimental Study on Superconducting Level Sensors for Cryogen Composed of MgB_2 Wires with Stainless Steel Sheath Material (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Kajikawa, T.Inoue, A.Jokinen, Y.Yamada, I.Aoki
  • 学会等名: 12th Int.Superconductive Electronics Conf.(ISEC2009)
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2009-06-18
• [学会発表] MgB_2線材の仕様が液化水素用液位センサの正常動作に及ぼす影響 (2009)
  • 著者名/発表者名: 柁川一弘, 戸町恭平, 田中和英, 船木和夫
  • 学会等名: 平成21年電気学会全国大会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2009-03-17
• [学会発表] MgB_2線材の仕様が液体水素用液位センサの正常動作に及ぼす影響 (2009)
  • 著者名/発表者名: 柁川一弘, 戸町恭平, 田中和英, 船木和夫
  • 学会等名: 平成21年電気学会全国大会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2009-03-17
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.sc.kyushu-u.ac.jp/~kajikawa/
• [備考]
  • URL: http://www.sc.kyushu-u.ac.jp/~kajikawa/
• [備考]
  • URL: http://www.sc.kyushu-u.ac.jp/~kajikawa/
• [備考]
  • URL: http://www.sc.kyushu-u.ac.jp/~kajikawa/
• [産業財産権] 超伝導液位センサ (2010)
  • 発明者名: 柁川一弘, 山田豊, 青木五男
  • 権利者名: 国立大学法人九州大学,学校法人東海大学,株式会社ジェック東理社
  • 産業財産権番号: 2010-082419
  • 出願年月日: 2010-03-31
• [産業財産権] 超伝導液位センサ、及び超伝導液面測定方法 (2010)
  • 発明者名: 柁川一弘, 山田豊, 青木五男
  • 権利者名: 国立大学法人九州大学,学校法人東海大学,株式会社ジェック東理社
  • 産業財産権番号: 2010-129953
  • 出願年月日: 2010-06-07
• [産業財産権] 超伝導液面計、及び超伝導液面測定方法 (2010)
  • 発明者名: 柁川一弘, 山田豊, 青木五男
  • 権利者名: 柁川一弘, 山田豊, 青木五男
  • 産業財産権番号: 2010-129953
  • 出願年月日: 2010-06-07
• [産業財産権] 超伝導液面計 (2010)
  • 発明者名: 柁川一弘, 山田豊, 青木五男
  • 権利者名: 柁川一弘, 山田豊, 青木五男
  • 産業財産権番号: 2010-082419
  • 出願年月日: 2010-03-31