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高温超伝導磁石の高機械強度設計技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26820100
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
研究機関大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構

研究代表者

王 旭東  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 助教 (20550346)

研究協力者 石山 敦士  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (00130865)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2014年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワード高温超伝導 / 超伝導電磁石 / 高磁場 / 電磁場解析 / 構造解析 / 高機械強度 / 超伝導磁石 / 電磁界解析 / ひずみ
研究成果の概要

MRIやNMRなど高磁場下で使用する超伝導電磁石の高性能化には高温超伝導コイルの実用化が不可欠である。しかし、高磁場中で高電流密度を実現するためには、発生する電磁応力(磁束密度と電流密度の積に比例)に耐えられるように超伝導磁石の機械強度を高めることが必要であり、コイル化技術において最も重要な課題の一つとなっている。本研究は、YOROIコイル構造について実験と数値解析の両面からその補強性能を評価し、目標である機械強度1.2GPa(従来設計の2倍)、コイル電流密度200A/mm2(従来設計の2倍)を満足する高温超伝導コイルの設計に成功し、設計のためのYOROIコイル構造のツール開発を達成した。

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2016 2015 2014

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

  • [雑誌論文] Experiment and Numerical Analysis on the YOROI Structure for High-Strength REBCO Coil2016

    • 著者名/発表者名
      Xudong Wang, Yoshiaki Tsuji, Atsushi Ishiyama, Hiroshi Yamakawa, Tomonori Watanabe, and Shigeo Nagaya
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      巻: 26 号: 4 ページ: 15851465-15851465

    • DOI

      10.1109/tasc.2016.2524038

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] ローレンツ力によるYOROIモデルコイルの応力ひずみ評価実験と数値解析2014

    • 著者名/発表者名
      王 旭東, 辻 義明, 梅田 大貴, 田代 真樹, 山川 宏, 石山 敦士, 渡部 智則,長屋 重夫
    • 雑誌名

      2014 年度秋季低温工学・超電導学会講演概要集

      巻: 90 ページ: 84-84

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Experiment and Numerical Analysis on a New Reinforcing Structure for High-Strength REBCO Coil2015

    • 著者名/発表者名
      ISHIYAMA Atsushi, TSUJI Yoshiaki, TASHIRO Masaki, YAMAKAWA Hiroshi, WANG Xudong, WATANABE Tomonori, NAGAYA Shigeo
    • 学会等名
      International Conference on Magnet Technology 24
    • 発表場所
      Seoul, Korea
    • 年月日
      2015-10-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ローレンツ力によるYOROIモデルコイルの応力ひずみ評価実験と数値解析2014

    • 著者名/発表者名
      王 旭東
    • 学会等名
      2014 年度秋季低温工学・超電導学会
    • 発表場所
      福島県 コラッセふくしま
    • 年月日
      2014-11-05
    • 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: 2017-05-10  

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