| 研究課題/領域番号 |
01840006
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| 研究種目 |
試験研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
固体物性
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
中川 康昭 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (10005944)
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| 研究分担者 |
高野 広久 (株)東芝, 京浜事業所, 主査
三浦 成人 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (90005893)
星 彰 東北大学, 金属材料研究所, 講師 (30005889)
木戸 義勇 東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (10013541)
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| 研究期間 (年度) |
1989 – 1990
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| キーワード | 強磁場 / 準定常磁場 / 常伝導マグネット / クライオジェニック・マグネット / ロング・パルス・マグネット |
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| 研究概要 |
1.クライオジェニック・マグネットの設計と製作
(1)コイル:液体窒素温度に冷却されたコイルをもつ常伝導マグネットとして、外側のビッタ-型コイルと内側のポリヘリックス型コイルを組合わせたものを試作した。その設計に当たっては電磁力と発熱とを十分に考慮した。
(2)電源:既存の大量力水冷マグネット用の定常的な直流電源にパルス通電操作ユニットを付加し、準定常強磁場マグネットの電源とした。定格電流23kAまで1秒ないし2秒で上昇させ、0〜3秒間その値に保持できるようになっている。
(3)クライオスタット:コイルに液体窒素を循環させるためのクライオスタットと9m^3の液体窒素貯槽からの配管を設置した。
2.クライオジェニックマグネットのテスト
(1)常温での通電テスト:常温ではコイルの抵抗が大きく定格電流23kAより遥かに小さい電流しか流せないが、電源の性能テストとコイルの温度上昇テストのために通電した。その結果はほぼ予想通りになった。
(2)液体窒素によるコイルの冷却テスト:常温のコイルに液体窒素を注入しはじめてからコイルが完全に冷却されるまで約10分を要した。
(3)液体窒素温度での通電テスト:コイルの電気抵抗が常温の約1/8になったため、十分大きい電流を流すことができた。本来は液体窒素を循環させながら通電すべきであるが、このテストでは通電中は循環を止め、温度が上昇したコイルに再び液体窒素を循環させて冷却するという方法をとった。発生磁場の値など設計通りの結果が得られた。
本研究で試作したコイルを用いて物性測定を行うことには至らなかったが、本試験研究の主目的である準定常強磁場発生用クライオジェニック・マグネットの特性の研究はほぼ達成することができた。
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