| 研究課題/領域番号 |
07555407
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| 研究種目 |
試験研究(B)
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
原 雅則 九州大学, 工学部, 教授 (30039127)
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| 研究分担者 |
今坂 公宣 九州大学, 工学部, 助手 (40264072)
末廣 純也 九州大学, 工学部, 助教授 (70206382)
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| キーワード | 超伝導パルスパワー / 機械式オープニングスイッチ / アーク放電 / サージ電圧 / クエンチ / 熱気泡 / フィン / 超流動ヘリウム |
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| 研究概要 |
本年度は、・超伝導パルスパワーシステムにおけるエネルギー放出に伴うアーク現象とサージ伝搬機構の解明、・液体ヘリウムの冷却安定度と耐電圧向上に有利な超伝導導体形状の検討、・超流動ヘリウムのパルス電圧破壊特性の解明、などを目的として研究を実施した。以下に得られた主な結果を記す。
1.超伝導マグネット内部のサージ伝搬特性は導体温度に著しく影響を受ける。特に液体ヘリウム温度(4.2K)においては減衰率は殆どゼロにまで低下し、超伝導機器内ではサージ伝搬時の減衰が著しく抑制されることを明らかにした。また、サージ伝搬速度も常温時の約25%に増大することを確認した。
2.分布定数回路にもとづくサージ解析シミュレーションモデルを構築し、サージ伝搬特性に対する回路パラメータの影響を定量的に検討した。その結果、サージ減衰は導体抵抗に、またサージ伝搬速度はキャパシタンスやインダクタンスに影響を受けやすいことがわかった。
3.導体表面にフィンを設けることにより、クエンチ時に発生する熱気泡の挙動は大きく変化する。フィン近傍で形成される不平等電界により、気泡にはグレディエント力が作用し、浮力との釣り合いにより気泡の滞留現象などが観察される。この場合、耐電圧特性向上の観点からは、導体の長手方向にフィンを設けることが有効である。
4.超流動ヘリウム中の直流破壊電界強度、パルス破壊遅れ時間には何れも面積効果が認められる。
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