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接合抵抗発生メカニズム定量化による分割型高温超伝導マグネットの電磁力接合構造設計

研究課題

研究課題/領域番号 23686132
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 核融合学
研究機関東北大学

研究代表者

伊藤 悟  東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (60422078)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
23,010千円 (直接経費: 17,700千円、間接経費: 5,310千円)
2013年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2012年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
2011年度: 11,050千円 (直接経費: 8,500千円、間接経費: 2,550千円)
キーワード電磁・マグネット / 超伝導材料・素子 / プラズマ・核融合 / プラズマ核融合
研究概要

経済性・保守性の高い核融合炉の実現に向けて提案されている分割型高温超伝導マグネットには高温超伝導導体の機械的接合法の研究開発が必要である。本研究では、機械的接合法における接合抵抗発生メカニズムを超伝導理論・接触理論に基づいて定量化し、大型導体の機械的接合における接合構造の検討に必要な接合抵抗予測手法を提案した。また、従来の機械的接合法に加えて機械的ブリッジジョイント、機械的エッジジョイントを提案して、低接合抵抗が実現可能であることを実験・数値解析を用いて実証した。さらに構造解析を元に分割型マグネットの最適構造設計案について議論し、冷却電力解析を元に分割型マグネットの実現性を示した。

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (23件)

  • [雑誌論文] Performance of a Mechanical Bridge Joint for 30-kA-class High-temperature Superconducting Conductors2014

    • 著者名/発表者名
      S. Ito, K. Kawai, Y. Seino, T. Ohinata, Y. Tanno, N. Yanagi, Y. Terazaki, K. Natsume, S. Hamaguchi, H. Noguchi, H. Tamura, T. Mito, A. Sagara, H. Hashizume
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      巻: 24 号: 3 ページ: 4602305-4602305

    • DOI

      10.1109/tasc.2013.2291157

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Joint Resistance Characteristics of Mechanical Lap Joint of a GdBCO Tape with a Change in Temperature and Magnetic Field2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Seino, S. Ito, H. Hashizume
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      巻: 24-3 号: 3 ページ: 4602105-4602105

    • DOI

      10.1109/tasc.2013.2289356

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Design prospect of remountable high-temperature superconducting magnet2014

    • 著者名/発表者名
      H. Hashizume, S. Ito
    • 雑誌名

      Fusion Engineering and Design

      巻: (採録決定済) 号: 9-10 ページ: 2241-2245

    • DOI

      10.1016/j.fusengdes.2013.12.014

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structure improvement and joint resistance estimation in demountable butt and edge joints of a stacked REBCO conductor within a metal jacket2013

    • 著者名/発表者名
      S. Ito, T. Ohinata, L. Bromberg, H. Hashizume
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      巻: 23-3巻 号: 3 ページ: 6425423-6425423

    • DOI

      10.1109/tasc.2013.2244197

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optimization of a Mechanical Bridge Joint Structure in a Stacked HTS Conductor2013

    • 著者名/発表者名
      K. Kawai
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      巻: 23 号: 3 ページ: 4801704-4801704

    • DOI

      10.1109/tasc.2013.2239335

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Proposal of Electrical Edge Joint for a Demountable High-Temperature Superconducting Magnet2012

    • 著者名/発表者名
      S. Ito, L. Bromberg, M. Takayasu, J.V. Minervini, H. Hashizume
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Plasma Science

      巻: 40-5巻 号: 5 ページ: 1446-1452

    • DOI

      10.1109/tps.2012.2190103

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transverse Stress Effects on Critical Current and Joint Resistance in Mechanical Lap Joint of a Stacked HTS Conductor2012

    • 著者名/発表者名
      S.Ito, H.Hashizume
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      巻: (未定)(accepted) 号: 3 ページ: 6400104-6400104

    • DOI

      10.1109/tasc.2011.2176290

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Development of a 100-kA-class HTS conductor and its mechanical joint for the helical fusion reactor2014

    • 著者名/発表者名
      伊藤 悟
    • 学会等名
      2nd HTS4Fusion Conductor Workshop
    • 発表場所
      Paul Scherrer Institute (Villigen, Switzerland)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ヘリカル型核融合炉への適用を目指した100 kA級高温超伝導導体の製作と試験(2)接合部抵抗評価2013

    • 著者名/発表者名
      伊藤悟,清野祐太郎,柳長門,寺﨑義朗,相良明男
    • 学会等名
      第88回(2013年秋季)低温工学・超電導学会
    • 発表場所
      ウィンクあいち(愛知県名古屋市
    • 年月日
      2013-12-06
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 30 kA級高温超伝導導体の製作と試験 (その2) (3)接合部抵抗評価2013

    • 著者名/発表者名
      伊藤 悟
    • 学会等名
      第87回(2013年春季) 低温工学・超電導学会
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都江戸川区)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] GdBCO線材の機械的接合における抵抗の温度・磁場依存性基礎評価2013

    • 著者名/発表者名
      伊藤 悟
    • 学会等名
      第87回(2013年春季) 低温工学・超電導学会
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都江戸川区)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Peformance evaluation of the mechanical bridge joint for 30 kA class HTS conductor samples2013

    • 著者名/発表者名
      伊藤 悟
    • 学会等名
      23rd International Conference on Magnet Technology
    • 発表場所
      Boston, MA, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Joint resistance characteristics of mechanical lap joint of a GdBCO tape with a change in temperature and magnetic field2013

    • 著者名/発表者名
      伊藤 悟
    • 学会等名
      23rd International Conference on Magnet Technology
    • 発表場所
      Boston, MA, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 核融合炉用分割型マグネットのための大型高温超伝導導体の機械的接合法の研究開発2013

    • 著者名/発表者名
      伊藤 悟
    • 学会等名
      日本原子力学会 2013年秋の大会
    • 発表場所
      八戸工業大学(青森県八戸市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Design prospect of remountable high-temperature superconducting magnet2013

    • 著者名/発表者名
      橋爪 秀利
    • 学会等名
      11th International Symposium on Fusion Nuclear Technology
    • 発表場所
      Barcelona, Spain
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Bridge-type mechanical lap joint of a 100 kA-class HTS conductor having stacks of GdBCO tapes2013

    • 著者名/発表者名
      伊藤 悟
    • 学会等名
      23rd International Toki Conference
    • 発表場所
      セラトピア土岐(岐阜県土岐市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 分割型高温超伝導マグネット設計のための機械的接合および冷却技術研究の進展2013

    • 著者名/発表者名
      橋爪 秀利
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会 第30回年会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都目黒区)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ヘリカル型核融合炉への適用を目指した100 kA級高温超伝導導体の製作と試験 (2) 接合部抵抗評価2013

    • 著者名/発表者名
      伊藤 悟
    • 学会等名
      第88回(2013年秋季) 低温工学・超電導学会
    • 発表場所
      ウィンクあいち(愛知県名古屋市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 分割型高温超伝導マグネットのための高温超伝導導体の機械的エッジジョイントの基礎研究2012

    • 著者名/発表者名
      伊藤悟, L. Bromberg, M. Takayasu, J.V. Minervini,橋爪秀利
    • 学会等名
      第9回核融合エネルギー連合講演会
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2012-06-28
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 分割型高温超伝導マグネットのための高温超伝導導体の機械的エッジジョイントの基礎研究2012

    • 著者名/発表者名
      伊藤 悟
    • 学会等名
      第9回核融合エネルギー連合講演会
    • 発表場所
      神戸国際会議場, 神戸市
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 高温超伝導積層導体の機械的ブリッジジョイントにおける接合構造の最適化2012

    • 著者名/発表者名
      伊藤 悟
    • 学会等名
      第9回核融合エネルギー連合講演会
    • 発表場所
      神戸国際会議場, 神戸市
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Structure improvement of demountable edge joint of a stacked REBCO conductor within a metal jacket2012

    • 著者名/発表者名
      伊藤 悟
    • 学会等名
      APPLIED SUPERCONDUCTIVITY CONFERENCE
    • 発表場所
      Portland, OR, USA
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Optimization of mechanical bridge-joint structure in a stacked HTS conductor2012

    • 著者名/発表者名
      伊藤 悟
    • 学会等名
      APPLIED SUPERCONDUCTIVITY CONFERENCE
    • 発表場所
      Portland, OR, USA
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 30 kA級高温超伝導導体の製作と試験 (3)接合部抵抗評価2012

    • 著者名/発表者名
      伊藤 悟
    • 学会等名
      第86回(2012年秋季) 低温工学・超電導学会
    • 発表場所
      いわて県民情報交流センター(アイーナ), 盛岡市
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Discussion of structural design issues on a remountable high-temperature superconducting magnet2011

    • 著者名/発表者名
      S. Ito, H. Hashizume, H. Tamura, N. Yanagi, S. Imagawa, A. Sagara
    • 学会等名
      21st International Toki Conference
    • 発表場所
      セラトピア土岐(岐阜県土岐市
    • 年月日
      2011-11-29
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Discussion of structural design issues on a remountable high-temperature superconducting magnet2011

    • 著者名/発表者名
      伊藤悟
    • 学会等名
      21st International Toki Conference
    • 発表場所
      セラトピア土岐岐阜県土岐市
    • 年月日
      2011-11-29
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 高温超伝導導体のブリッジ式機械的ラップジョイントの検討2011

    • 著者名/発表者名
      伊藤悟
    • 学会等名
      第85回(2011年秋季)低温工学・超電導学会
    • 発表場所
      金沢歌劇座石川県金沢市
    • 年月日
      2011-11-09
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Influence of Strain Distribution on Joint Resistance in Mechanical Lap Joint of a Stacked HTS Conductor2011

    • 著者名/発表者名
      伊藤悟
    • 学会等名
      22nd International Conference on Magnet Technology
    • 発表場所
      Marseille, France
    • 年月日
      2011-09-12
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Proposal of electrical edge joint for a demountable high-temperature superconducting magnet2011

    • 著者名/発表者名
      伊藤悟
    • 学会等名
      The 38th International Conference on Plasma Science and 24th Symposium on Fusion Engineering
    • 発表場所
      Chicago, USA
    • 年月日
      2011-06-28
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] GdbCO線材の機械的ラップジョイントの性能基礎評価-温度・磁場依存性-

    • 著者名/発表者名
      伊藤 悟
    • 学会等名
      第36回原子力学会東北支部研究交流会
    • 発表場所
      東北大学, 仙台市
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2011-04-06   更新日: 2019-07-29  

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