次世代高温超伝導線材の電力応用への基盤技術となる高速・高分解能・非破壊評価技術

• 研究課題/領域番号: 23760263
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 電力工学・電力変換・電気機器
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 東川 甲平 九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 准教授 (40599651)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2012年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2011年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
• キーワード: 高温超伝導線材 / 臨界電流密度分布 / 局所不均一性 / 非破壊評価 / 磁気顕微鏡 / 走査型ホール素子顕微鏡

研究概要

本研究の目的は、次世代高温超伝導線材の電力機器応用へのキーテクノロジーとなる高速・高分解能・非破壊の標準的評価システムの開発である。電流容量と交流損失の観点から極めて高いポテンシャルを有する本線材に残された課題は、超伝導特性の均一性を工業生産レベルの長さにわたって確保することであり、非破壊かつ高分解能の評価手法の開発が急務となっていた。そこで本研究では、申請者等が短い線材を用いて既に原理検証を終えていた磁気顕微法をさらに発展させ、特に評価速度を 200 倍に向上させることに成功し、長尺線材の局所臨界電流密度分布を製造速度と同等の評価速度で連続的かつ非破壊にイメージングすることが可能となる評価技術を開発した。

研究成果

• [雑誌論文] Lateral Distribution of Critical Current Density in Coated Conductors Slit by Different Cutting Methods (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Higashikawa, K. Katahira, K. Okumura, K. Shiohara, M. Inoue, T. Kiss, Y. Shingai, M. Konishi, K. Ohmatsu, M. Yoshizumi, T. Izumi, H. Okamoto
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Applied Superconductivity 巻: vol.23, no.3 号: 3 ページ: 6602704-6602704
  • DOI: 10.1109/tasc.2013.2238983
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of Gas Flow and Improvement of Homogeneity on the Distribution of Critical Current Density in YBCO Coated Conductor Processed by TFA-MOD Method (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Higashikawa, K. Shiohara, M. Inoue, T. Kiss, M. Yoshizumi, T. Izumi
  • 雑誌名: MRS Proceedings 巻: Vol. 1434
  • DOI: 10.1557/opl.2012.1587
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-speed scanning Hall-probe microscopy for two-dimensional characterization of local critical current density in long-length coated conductor (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Higashikawa, K. Shiohara, Y. Komaki, K. Okumura, K. Imamura, M. Inoue, T. Kiss, Y. Iijima, T. Saitoh, T. Machi, M. Yoshizumi, T. Izumi, H. Okamoto
  • 雑誌名: Physics Procedia 巻: Vol. 27 ページ: 228-231
  • DOI: 10.1016/j.phpro.2012.03.452
  • 査読あり
• [雑誌論文] Noncontact Characterization of In-Plane Distribution of Critical Current Desity in Multifilamentary Coated Conductor (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Higashikawa, K. Shiohara, M. Inoue, T. Kiss, T. Machi, N. Chikumoto, S. Lee, K. Tanabe, T. Izumi, H. Okamoto
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Applied Superconductivity 巻: Vol. 22, No. 3 号: 3 ページ: 9500704-9500704
  • DOI: 10.1109/tasc.2011.2176711
  • 査読あり
• [雑誌論文] Noncontact Characterization of In-plane Distribution of Critical Current Density in Multifilamentary Coated Conductor (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Higashikawa, K. Shiohara, M. Inoue, T. Kiss, T. Machi, N. Chikumoto, S. Lee, K. Tanabe, T. Izumi, H. Okamoto
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Applied Superconductivity 巻: 未定
  • 査読あり
• [学会発表] RE-123 線材における局所 Ic の長手方向分布の評価とその空間スケール依存性に関する考察 (2013)
  • 著者名/発表者名: 東川甲平
  • 学会等名: 平成 24 年電気学会全国大会
  • 発表場所: 名古屋大学,名古屋市
• [学会発表] Nondestructive RtR characterization of long GdBCO coated conductor (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Higashikawa et al
  • 学会等名: The 2nd Korea Japan Superconducting Technologies for Electric Power System
  • 発表場所: Chagwon National University, Changwon, Korea
  • 年月日: 2012-08-09
• [学会発表] Nondestructive reel-to-reel characterization system for in-plane 2D distribution of critical current density in long coated conductors (invited) (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Higashikawa et al
  • 学会等名: 25th International Symposium on Superconductivity (ISS2012)
  • 発表場所: Edogawa-ku, Japan
• [学会発表] Reel-to-reel scanning Hall-probe microscopy for in-plane distribution of critical current density in long coated conductors (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Higashikawa et al
  • 学会等名: 2012 Applied Superconductivity Conference (ASC2012)
  • 発表場所: Portland, Oregon, USA
• [学会発表] Lateral distribution of critical current density in coated conductors slit by different cutting methods (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Higashikawa et al
  • 学会等名: 2012 Applied Superconductivity Conference (ASC2012)
  • 発表場所: Portland, Oregon, USA
• [学会発表] Estimation of Local Current Transport Properties in Thin Film Superconductor Based on Scanning Hall-probe Microscopy (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Higashikawa et al
  • 学会等名: 2012 MRS Spring Meeting & Exhibit
  • 発表場所: San Francisco, California, USA
• [学会発表] 臨界電流特性評価(2):磁気的手法 (2012)
  • 著者名/発表者名: 東川甲平
  • 学会等名: 低温工学・超電導学会九州・西日本支部 2012 年度若手セミナー・支部研究成果発表会
• [学会発表] 長尺コート線材における臨界電流の幅方向分布の連続非接触計測 (2012)
  • 著者名/発表者名: 東川甲平
  • 学会等名: 2012 年度秋季低温工学・超電導学会
  • 発表場所: 盛岡市
• [学会発表] PLD-GdBCO 線材へのBaHfO3 人工ピン導入がマグネット応用に与える効果についての検討 (2012)
  • 著者名/発表者名: 東川甲平
  • 学会等名: 平成 24 年電気学会全国大会
  • 発表場所: 広島工業大学, 広島市
• [学会発表] PLD-GdBCO線材へのBaHfO3人工ピン導入がマグネット応用に与える効果についての検討 (2012)
  • 著者名/発表者名: 東川甲平, 今村和孝, 井上昌睦, 木須隆暢, 淡路智, 渡辺和雄, 飯島康裕, 斉藤隆, 飛田浩史, 衣斐顕, 吉積正晃, 和泉輝郎
  • 学会等名: 平成24年電気学会全国大会
  • 発表場所: 広島工業大学, 広島市
• [学会発表] High-speed scanning Hall-probe microscopy for two-dimensional characterization of local critical current density in long-length coated conductor (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Higashikawa et al
  • 学会等名: 24th International Symposium on Superconductivity (ISS2011)
  • 発表場所: Edogawa-ku, Japan
• [学会発表] Noncontact Characterization of In-plane Distribution of Critical Current Density in Multifilamentary Coated Conductor (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Higashikawa et al
  • 学会等名: 22th International Conference on Magnet Technology (MT-22)
  • 発表場所: Marseille, France
• [学会発表] 高温超伝導マグネット応用に向けた線材特性評価・電磁特性解析・コイル設計技術 (2011)
  • 著者名/発表者名: 東川甲平
  • 学会等名: 日本磁気科学会磁場発生分科会/東北大学金属材料研究所強磁場センター 合同研究会
  • 発表場所: 東北大学金属材料研究所, 仙台市
• [学会発表] 長尺 RE-123 線材の面内臨界電流密度分布非破壊評価に向けたリール式磁気顕微鏡システムの開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 東川甲平
  • 学会等名: 2011 年度秋季低温工学・超電導学会
  • 発表場所: 金沢市
• [学会発表] 長尺 RE-123 線材の面内臨界電流密度分布の非破壊評価に向けた走査型ホール素子顕微鏡システムの高速化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 東川甲平
  • 学会等名: 2011 年度春季低温工学・超電導学会, 物質・材料研究機構(千現地区)
  • 発表場所: つくば市
• [学会発表] 長尺RE-123 線材の面内臨界電流密度分布の非破壊評価に向けた 走査型ホール素子顕微鏡システムの高速化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 東川甲平, 今村和孝, 塩原敬, 井上昌睦, 木須隆暢, 飯島康裕, 斉藤隆, 吉積正晃, 和泉輝郎
  • 学会等名: 2011年度春季低温工学・超電導学会
  • 発表場所: 物質・材料研究機構（千現地区）, つくば市
• [学会発表] 長尺RE-123線材の面内臨界電流密度分布非破壊評価に向けたリール式磁気顕微鏡システムの開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 東川甲平, 塩原敬, 奥村慶太郎, 今村和孝, 井上昌睦, 木須隆暢, 木村一成, 小泉勉, 青木裕治, 青木伸夫, 吉積正晃, 和泉輝郎
  • 学会等名: 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
• [学会発表] Noncontact Characterization of In-plane Distribution of Critical Current Density in Multifilamentary Coated Conductor (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Higashikawa, K. Shiohara, M. Inoue, T. Kiss, T. Machi, N. Chikumoto, S. Lee, K. Tanabe, T. Izumi, H. Okamoto
  • 学会等名: 22th International Conference on Magnet Technology (MT'22)
  • 発表場所: Marseille, France
• [学会発表] 高温超伝導マグネット応用に向けた線材特性評価・電磁特性解析・コイル設計技術 (2011)
  • 著者名/発表者名: 東川甲平
  • 学会等名: 日本磁気科学会磁場発生分科会／東北大学金属材料研究所強磁場センター 合同研究会(招待講演)
  • 発表場所: 東北大学金属材料研究所, 仙台市
• [学会発表] Estimation of Local Current Transport Properties in Thin Film Superconductor Based on Scanning Hall-probe Microscopy
  • 著者名/発表者名: K. Higashikawa, K. Shiohara, M. Inoue, T. Kiss, M. Yoshizumi, T. Izumi
  • 学会等名: 2012 MRS Spring Meeting
  • 発表場所: San Francisco, California, USA
• [学会発表] Nondestructive RtR characterization of long GdBCO coated conductor
  • 著者名/発表者名: K. Higashikawa, K. Okumura, K. Shiohara, K. Imamura, M. Inoue, T. Kiss, K. Kimura, T. Koizumi, N. Aoki, Y. Shingai, M. Konishi, K. Ohmatsu, T. Machi, M. Yoshizumi, T. Izumi
  • 学会等名: The 2nd Korea Japan Superconducting Technologies for Electric Power System
  • 発表場所: Chagwon National University, Changwon, Korea
• [学会発表] Lateral distribution of critical current density in coated conductors slit by different cutting methods
  • 著者名/発表者名: K. Higashikawa, K. Katahira, K. Okumura, K. Shiohara, M. Inoue, T. Kiss, M. Konishi, K. Ohmatsu, M. Yoshizumi, T. Izumi
  • 学会等名: 2012 Applied Superconductivity Conference (ASC2012)
  • 発表場所: Portland, Oregon, USA
• [学会発表] Reel-to-reel scanning Hall-probe microscopy for in-plane distribution of critical current density in long coated conductors (invited)
  • 著者名/発表者名: K. Higashikawa, K. Okumura, K. Shiohara, K. Imamura, M. Inoue, T. Kiss, K. Kimura, T. Koizumi, N. Aoki, M. Yoshizumi, T. Izumi, H. Okamoto
  • 学会等名: 2012 Applied Superconductivity Conference (ASC2012)
  • 発表場所: Portland, Oregon, USA
  • 招待講演
• [学会発表] 長尺コート線材における臨界電流の幅方向分布の連続非接触計測
  • 著者名/発表者名: 東川 甲平, 塩原 敬, 井上 昌睦, 木須 隆暢, 新海 優樹, 小西 昌也, 大松 一也, 町 敬人, 片山 功多, 高木 裕司, 吉積 正晃, 和泉 輝郎
  • 学会等名: 第86回低温工学・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
• [学会発表] Nondestructive reel-to-reel characterization system for in-plane 2D distribution of critical current density in long coated conductors (invited)
  • 著者名/発表者名: K. Higashikawa, K. Okumura, K. Shiohara, K. Imamura, M. Inoue, T. Kiss, K. Kimura, T. Koizumi, N. Aoki, Y. Shingai, M. Konishi, K. Ohmatsu, T. Machi, M. Yoshizumi, T. Izumi
  • 学会等名: 25th International Symposium on Superconductivity (ISS2012)
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 招待講演
• [学会発表] RE-123線材における局所Icの長手方向分布の評価とその空間スケール依存性に関する考察
  • 著者名/発表者名: 東川甲平, 井上昌睦, 木須隆暢, 木村一成, 小泉勉, 青木伸夫, 吉積正晃, 和泉輝郎, 塩原融
  • 学会等名: 平成24年電気学会全国大会
  • 発表場所: 名古屋大学, 名古屋市
• [備考] 受賞:東川甲平, 平成 25 年度低温工学・超電導学会奨励賞
• [備考]
  • URL: http://super.ees.kyushu-u.ac.jp/jp/member/higashikawa/