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分割型高温超伝導マグネットの最適機械接触界面構造および接合荷重履歴シナリオの構築

研究課題

研究課題/領域番号 26420849
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
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, 工学研究科, 准教授 (60422078)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2014年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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
研究成果の概要

革新的核融合炉用超伝導マグネットの設計案として機械的接合法を利用した分割型高温超伝導マグネットが提案されている。本研究では、接合抵抗の温度・磁場・応力依存性の定量評価を通して、接合性能の予測・安定化および接合部の製作・運転・着脱を想定した最適荷重シナリオ構築を目指したものである。本研究により、接触抵抗の温度・磁場依存性を説明するモデルを構築し、また接合部製作時に100℃程度の熱処理を導入することにより接合抵抗を低減することに成功した。また、接合部の機械的・電気的特性を基にして、一連の製作・運転・着脱が可能であることを示した。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件、 謝辞記載あり 10件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (24件) (うち国際学会 7件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] 革新的核融合炉実現に向けた分割型高温超伝導マグネットの研究開発 ‐高温超伝導導体の着脱可能な接合法の開発状況‐2016

    • 著者名/発表者名
      伊藤悟,橋爪秀利,遊佐訓孝,柳長門,田村仁,相良明男
    • 雑誌名

      プラズマ・核融合学会誌

      巻: 92 ページ: 623-634

    • NAID

      40020953312

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Bending Characteristic of a Bridge-Type Mechanical Lap Joint of REBCO Tapes2016

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

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      巻: 27 号: 4 ページ: 46001051-5

    • DOI

      10.1109/tasc.2016.2625748

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Heating and loading process improvement for indium inserted mechanical lap joint of REBCO tapes2016

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

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      巻: 27 号: 4 ページ: 46033051-5

    • DOI

      10.1109/tasc.2017.2672691

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Mechanical and Electrical Characteristics of a Bridge-type Mechanical Lap Joint of HTS STARS Conductors2016

    • 著者名/発表者名
      S. Ito, N. Yusa, N. Yanagi, H. Tamura, A. Sagara, H. Hashizume
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      巻: 26 号: 2 ページ: 42015101-10

    • DOI

      10.1109/tasc.2016.2517197

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Structure and magnetic field dependences of joint resistance in a mechanical joint of REBCO tapes2016

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

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      巻: 26 号: 4 ページ: 66015051-5

    • DOI

      10.1109/tasc.2016.2539210

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Reducing joint resistance by heat treatment during fabrication of a mechanical joint of high-temperature superconducting conductors2016

    • 著者名/発表者名
      T. Nishio, S. Ito, N. Yusa, H. Hashizume
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      巻: 26 号: 4 ページ: 48005051-5

    • DOI

      10.1109/tasc.2016.2521891

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Evaluation of Shear Strength in Soldered and Mechanical Lap joints of High-Temperature Superconducting tapes Intended for a Remountable Magnet2016

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

      Plasma and Fusion Research

      巻: 11 ページ: 24050651-4

    • NAID

      130005243449

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Fundamental Investigation on Tensile Characteristics of a Mechanical Lap Joint of REBCO Tapes2015

    • 著者名/発表者名
      S. Ito, H. Oguro, H. Tamura, N. Yanagi, H. Hashizume
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      巻: 25 号: 3 ページ: 42012051-5

    • DOI

      10.1109/tasc.2014.2369058

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Investigation of Influences of Film Resistance and Magnetic Field on Contact Resistance in a Mechanical Lap Joint of a GdBCO tapes2015

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

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      巻: 25 号: 3 ページ: 66034051-5

    • DOI

      10.1109/tasc.2014.2376771

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 大型高温超伝導マグネットの開発の現状と展望 ‐高温超伝導導体の分割製作と接合技術による大型マグネットの開発‐2015

    • 著者名/発表者名
      橋爪秀利,伊藤悟,柳長門,寺崎義朗,田村仁,江原真司,遊佐訓孝,相良明男
    • 雑誌名

      プラズマ・核融合学会誌

      巻: 91 ページ: 87-96

    • NAID

      110009917859

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 分割型高温超伝導マグネットの機械的接合の研究進展 (1) 接合部熱処理条件改善による接 合抵抗低減2016

    • 著者名/発表者名
      伊藤悟
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会第33回年会
    • 発表場所
      東北大学青葉山キャンパス(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-11-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Research progress in mechanical joint technique for remountable high-temperature superconducting magnet (2) Improvement on interfacial shear strength of mechanical lap joint2016

    • 著者名/発表者名
      伊藤悟
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会第33回年会
    • 発表場所
      東北大学青葉山キャンパス(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-11-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Bending Characteristic of a Bridge-Type Mechanical Lap Joint of REBCO Tapes2016

    • 著者名/発表者名
      伊藤悟
    • 学会等名
      Applied Superconductivity Conference 2016
    • 発表場所
      Colorado Convention Center (Denver CO, USA)
    • 年月日
      2016-09-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Heating and loading process improvement for indium inserted mechanical lap joint of REBCO tapes2016

    • 著者名/発表者名
      伊藤悟
    • 学会等名
      Applied Superconductivity Conference 2016
    • 発表場所
      Colorado Convention Center (Denver CO, USA)
    • 年月日
      2016-09-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of Interface and Cohesion Shear Strength of Mechanical Lap-Joint between HTS Coated Conductors Intended for Segmented HTS Magnet2016

    • 著者名/発表者名
      伊藤悟
    • 学会等名
      The 22nd Topical Meeting on the Technology of Fusion Engineering
    • 発表場所
      Sheraton Society Hill (Philadelphia, PA, USA)
    • 年月日
      2016-08-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 分割型高温超伝導マグネット接合部製作技術の開発進展2016

    • 著者名/発表者名
      伊藤悟
    • 学会等名
      第11回核融合エネルギー連合講演会
    • 発表場所
      九州大学伊都キャンパス(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2016-07-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 分割型高温超伝導マグネットの接合/冷却技術の研究進展(2)接合部製作時の温度制御による接合抵抗低減2016

    • 著者名/発表者名
      伊藤悟
    • 学会等名
      日本原子力学会2016年春の年会
    • 発表場所
      東北大学川内キャンパス(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-03-26
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Research Progress in Joint and Cooling Techniques for a Remountable High-Temperature Superconducting Magnet (3) Evaluation of Shear Strength of Mechanical Joint2016

    • 著者名/発表者名
      伊藤悟
    • 学会等名
      日本原子力学会2016年春の年会
    • 発表場所
      東北大学川内キャンパス(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-03-26
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 核融合炉開発と先進超伝導マグネット設計2016

    • 著者名/発表者名
      伊藤悟
    • 学会等名
      電子情報通信学会東北支部講演会
    • 発表場所
      八戸工業大学(青森県八戸市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 分割型高温超伝導マグネッ トの接合性能の分析/改善法の研究進展 (1) 接合抵抗の磁場方向依存性評価2015

    • 著者名/発表者名
      伊藤悟
    • 学会等名
      第92回(2015年度秋季)低温工学・超電導学会
    • 発表場所
      姫路商工会議所(兵庫県姫路市)
    • 年月日
      2015-12-02
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 分割型高温超伝導マグネッ トの接合性能の分析/改善法の研究進展 (2) 接合部製作時の温度制御による接合抵抗の低減2015

    • 著者名/発表者名
      伊藤悟
    • 学会等名
      第92回(2015年度秋季)低温工学・超電導学会
    • 発表場所
      姫路商工会議所(兵庫県姫路市)
    • 年月日
      2015-12-02
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 革新的核融合炉実現に向けた分割型高温超伝導マグネットの研究開発 ~高温超伝導導体の着脱可能・ネ接合法の開発状況~2015

    • 著者名/発表者名
      伊藤悟
    • 学会等名
      プラズマ核融合学会第32回年会
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス・豊田講堂(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2015-11-24
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Evaluation of shear strength in soldered and mechanical lap joints of high-temperature superconducting tapes intended for a remountable magnet2015

    • 著者名/発表者名
      伊藤悟
    • 学会等名
      25th International Toki Conference
    • 発表場所
      セラトピア土岐(岐阜県土岐市)
    • 年月日
      2015-11-03
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Structure and magnetic field dependences of joint resistance in a mechanical joint of REBCO tapes2015

    • 著者名/発表者名
      伊藤悟
    • 学会等名
      24th International Conference on Magnet Technology
    • 発表場所
      Seoul, Korea
    • 年月日
      2015-10-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Improving the joint resistance by heat treatment during fabrication of mechanical joint of high-temperature superconducting conductors2015

    • 著者名/発表者名
      伊藤悟
    • 学会等名
      24th International Conference on Magnet Technology
    • 発表場所
      Seoul, Korea
    • 年月日
      2015-10-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Mechanical and Electrical Characteristics of a Bridge-type Mechanical Lap Joint of HTS STARS Conductors Based on a Joint Test and an X-ray Inspection2015

    • 著者名/発表者名
      伊藤悟
    • 学会等名
      3rd HTS4Fusion Conductor Workshop
    • 発表場所
      Pieve Santo Stefano, Italy
    • 年月日
      2015-09-11
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 分割型高温超伝導マグネットの接合性能予測手法と接合部製作法の改善2015

    • 著者名/発表者名
      伊藤悟
    • 学会等名
      第91回(2015年度春季)低温工学・超電導学会
    • 発表場所
      産業技術総合研究所つくばセンター(茨城県つくば市)
    • 年月日
      2015-05-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 分割型高温超伝導マグネットの接合性能予測手法の高度化 (1) 接合抵抗の温度・磁場依存性予測2015

    • 著者名/発表者名
      伊藤悟
    • 学会等名
      日本原子力学会2015年春の年会
    • 発表場所
      茨城大学日立キャンパス(茨城県日立市)
    • 年月日
      2015-03-20 – 2015-03-22
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 分割型高温超伝導マグネットの接合性能予測手法の高度化 (2) 接合部製作時の温度制御の最適化2015

    • 著者名/発表者名
      伊藤悟
    • 学会等名
      日本原子力学会2015年春の年会
    • 発表場所
      茨城大学日立キャンパス(茨城県日立市)
    • 年月日
      2015-03-20 – 2015-03-22
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] REBCO線材の機械的接合性能の向上に向けた接合部温度制御の最適化2014

    • 著者名/発表者名
      伊藤悟
    • 学会等名
      日本原子力学会・東北支部会 第38回研究発表会
    • 発表場所
      東北大学青葉山キャンパス(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2014-12-05
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 導体接続方式ヘリカルコイル設計のためのREBCOテープの機械的ラップジョイントの引張・せん断強度評価2014

    • 著者名/発表者名
      伊藤悟
    • 学会等名
      第90回(2014年度秋季)低温工学・超電導学会
    • 発表場所
      コラッセ福島(福島県福島市)
    • 年月日
      2014-11-05 – 2014-11-07
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Fundamental investigation on tensile characteristics of mechanical lap joint of a REBCO tape2014

    • 著者名/発表者名
      伊藤悟
    • 学会等名
      Applied Superconductivity Conference 2014
    • 発表場所
      Charlotte Convention Center (Charlotte, NC, USA)
    • 年月日
      2014-08-11 – 2014-08-15
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Investigation of Influences of Film Resistance and Magnetic Field on Contact Resistance in a Mechanical Lap Joint of a GdBCO tapes2014

    • 著者名/発表者名
      伊藤悟
    • 学会等名
      Applied Superconductivity Conference 2014
    • 発表場所
      Charlotte Convention Center (Charlotte, NC, USA)
    • 年月日
      2014-08-11 – 2014-08-15
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 接合面粗さ変更によるGdBCO線材の機械的接合における皮膜抵抗の影響の低減2014

    • 著者名/発表者名
      伊藤悟
    • 学会等名
      第10回核融合エネルギー講演会
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県つくば市)
    • 年月日
      2014-06-19 – 2014-06-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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