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高温超伝導マグネットによる高安定・高均一な高磁界発生のためのミクロ電磁現象制御

研究課題

研究課題/領域番号 21360132
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電力工学・電力変換・電気機器
研究機関京都大学

研究代表者

雨宮 尚之  京都大学, 大学院・工学研究科, 教授 (10222697)

研究分担者 中村 武恒 (中村 武垣)  京都大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (30303861)
研究期間 (年度) 2009 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2011年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2010年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2009年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
キーワード超伝導マグネット / 高温超伝導 / NMR/MRI / 電磁現象 / ツイスト / 磁界精度 / 遮蔽電流 / 残留磁化 / NMR / MRI / 加速器
研究概要

線材内部のミクロ電磁現象、すなわち、磁化電流(遮蔽電流)によって発生される磁界が高温超伝導テープ線材で巻いたNMRマグネットやMRIマグネットにおいて磁界精度を損なってしまう。まず、磁化電流(遮蔽電流)が磁界精度に与える影響について実験的に調べるために、非ツイストBi-2223テープ線材で小さなコイルを巻き、その発生磁界を測定した。コイルの励磁電流を変化させたとき、発生磁界には明確な履歴効果が見られたが、これは磁化電流(遮蔽電流)が磁界精度に与える影響の証左である。6時間にわたってコイル電流を一定値に保持して発生磁界を測定したところ、発生磁界のドリフトが観測された。このドリフトは磁化の緩和に起因するものと考えられる。線材の磁化、すなわち、ミクロ電磁現象を制御して、これに起因する誤差磁界を低減する目的で、ツイストBi-2223線材の適用を行った。すなわち、ツイストBi-2223線材でコイルを巻き、その発生磁界を測定した。線材のツイストにより、磁界のヒステリシスは抑制され、また、磁界の安定度も向上した。また、電磁現象シミュレーションにより、ミクロ電磁現象を可視化しコイル発生磁界の安定性について検討した結果、ミクロ電磁現象を制御して高安定な磁界を発生するためには、線材のglass-liquid転移磁束密度、glass-liquid転移温度の向上が有効である可能性が示された。

報告書

(4件)
  • 2011 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2011 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (11件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Multi-pole components of magnetic field in dipole magnets wound with high Tc superconductor tape and feasibility of their accelerator applications2010

    • 著者名/発表者名
      N. Amemiya, K. Takahashi, N. Okada, T. Nakamura, T. Ogitsu, T. Kurusu, M. Ono, M. Kodaira, and K. Noda
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      巻: Vol.20, No.3 ページ: 364-367

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multi-pole components of magnetic field in dipole magnets wound with high Tc superconductor tape and feasibility of their accelerator applications2010

    • 著者名/発表者名
      N.Amemiya, K.Takahashi, N.Okada, T.Nakamura, T.Ogitsu, T.Kurusu, M.Ono, M.Kodaira, K.Noda
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      巻: Vol.20,No.3 ページ: 364-367

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multi-Pole Components of Magnetic Field in Dipole Magnets Wound with High Tc Superconductor Tape and Feasibility of Their Accelerator Applications2010

    • 著者名/発表者名
      N.Amemiya, K.Takahashi, N.Okada, T.Nakamura, T.Ogitsu, T.Kurusu, M.Ono, M.Kodaira, K.Noda
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity 20

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Improved stability of magnetic field in superconductor coils by applying twisted Bi-2223 multifilamentary tapes2011

    • 著者名/発表者名
      李全, 雨宮尚之, 中村武恒
    • 学会等名
      第85回2011年度秋季低温工学・超電導学会
    • 発表場所
      金沢歌劇座(金沢市)
    • 年月日
      2011-11-10
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Improved stability of magnetic field in superconductor coils by applying twisted Bi-2223 mulitifilamentary tapes2011

    • 著者名/発表者名
      李全, 雨宮尚之, 中村武恒
    • 学会等名
      第85回2011年度秋季低温工学・超電導学会
    • 発表場所
      金沢歌劇座(金沢市)
    • 年月日
      2011-11-10
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Reduction of shielding-current-generated magnetic field by using twisted Bi-2223 multifilamentary tape2011

    • 著者名/発表者名
      N. Amemiya, A. Morishige, and T. Nakamura
    • 学会等名
      22nd International Conference on Magnet Technology(MT-22)
    • 発表場所
      Marseilles(France)
    • 年月日
      2011-09-13
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Reduction of shielding-current-generated magnetic field by using twisted Bi-2223 multifilamentary tape2011

    • 著者名/発表者名
      N.Amemiya, A.Morishige, T.Nakamura
    • 学会等名
      22nd International Conference on Magnet Technology (MT-22)
    • 発表場所
      Marseilles (France)
    • 年月日
      2011-09-13
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Influence of Shielding Current in HTS Tape on Field Quality of Magnets2009

    • 著者名/発表者名
      N. Amemiya, N. Okada, A. Morishige, T. Nakamura, and T. Ogitsu
    • 学会等名
      The 14th US-Japan Workshop on Advanced Superconductors
    • 発表場所
      国立強磁場研究所(Tallahassee、アメリカ合衆国)
    • 年月日
      2009-12-14
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Influence of Shielding Current in HTS Tape on Field Quality of Magnets2009

    • 著者名/発表者名
      N.Amemiya, N.Okada, A.Morishige, T.Nakamura, T.Ogitsu
    • 学会等名
      The 14th US-Japan Workshop on Advanced Superconductors
    • 発表場所
      国立強磁場研究所 (Tallahassee、アメリカ合衆国)
    • 年月日
      2009-12-14
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 高温超伝導ダイポールマグネットにおける多極磁界成分の解析2009

    • 著者名/発表者名
      岡田奈々, 高橋慶多, 雨宮尚之, 中村武恒, 荻津透, 小野通隆, 小平政宣, 折笠朝文, 野田耕司
    • 学会等名
      2009年秋季低温工学・超伝導学会
    • 発表場所
      岡山大学 (岡山県)
    • 年月日
      2009-11-18
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Multi-Pole Magnetic Field Components in High Tc Superconducting Dipole Magnets and Feasibility of Their Accelerator Applications2009

    • 著者名/発表者名
      N. Amemiya, N. Okada, T. Nakamura, T. Ogitsu, M. Kodaira, M. Ono, T. Orikasa, and K. Noda
    • 学会等名
      21st International Conference on Magnet Technology
    • 発表場所
      Hefei Municipal Government's office(合肥、中国)
    • 年月日
      2009-10-23
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Multi-Pole Magnetic Field Components in High Tc Superconducting Dipole Magnets and Feasibility of Their Accelerator Applications2009

    • 著者名/発表者名
      N.Amemiya, N.Okada, T.Nakamura, T.Ogitsu, M.Kodaira, M.Ono, T.Orikasa, K.Noda
    • 学会等名
      21st International Conference on Magnet Technology
    • 発表場所
      Hefei Municipal Government's office (合肥、中国)
    • 年月日
      2009-10-23
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Influence of Non-Linear Electromagnetic Behavior of Bi-2223 Superconductor Tapes on Residual Magnetization of Double-Pancake Coil2009

    • 著者名/発表者名
      A. Morishige, T. Nakamura, N. Amemiya, K. Akachi, and H. Oyama
    • 学会等名
      21st International Conference on Magnet Technology
    • 発表場所
      Hefei Municipal Government's office(合肥、中国)
    • 年月日
      2009-10-22
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Influence of Non-Linear Electromagnetic Behavior of Bi-2223 Superconductor Tapes on Residual Magnetization of Double-Pancake Coil2009

    • 著者名/発表者名
      A.Morishige, T.Nakamura, N.Amemiya, K.Akachi, H.Oyama
    • 学会等名
      21st International Conference on Magnet Technology
    • 発表場所
      Hefei Municipal Government's office (合肥、中国)
    • 年月日
      2009-10-22
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [備考] 11.〔雑誌論文〕については、昨年度、受理の段階で仮記載していたが、今年度が正式記載である。

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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