30T級超伝導マグネット用Bi系超伝導テープにおける高電磁力状態の研究

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09650340
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 渡辺 和雄 東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (30143027)
• 研究分担者: 淡路 智 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (10222770)
• キーワード: Bi_2Sr_2CaCu_2O_8 / 高温超伝導体 / 銀シース超伝導テープ / 電磁応力 / 機械的特性 / 臨界電流 / 超伝導マグネット / 強磁場

研究概要

高電磁応力状態は、大口径ダブルパンケーキコイルに強磁場中で電流を通電する事によって実現できる。代表者の研究の狙いは、約300MPaに耐える補強法としてAgシースBi2212テープを反応後に高強度のCu-50Agテープまたはハステロイテープと共巻きすることで、大口径コイルを作製することである。強磁場マグネットの機械的特性を評価するために、歪ゲージによって測定して高電磁応力状態の解析を行った。銀シースBi2212テープと補強材Cu-50Agテープまたはハステロイテープの共巻きでφ280mm直径、11ターンのR&Wダブルパンケーキコイルを2種類作製した。10Tの磁場下、4.2Kの液体ヘリウム中において、I_c=350Aを越えてI=500Aまで通電した。この時の歪はCu-50Agテープ補強ではI=350Aで0.25%ほどであったが、ハステロイテープ補強ではI=500Aで0.22%であった。I=500Aでのフープ力は262MPaに相当している。歪0.16%までは臨界電流の劣化がないことがわかった。この歪に相当する電磁応力に対してはハステロイテープで150MPaほでの電磁力を抑えることができる。

研究成果

• [文献書誌] K.Watanabe: "Transport Properties under the Large Stress State for a Bi_2Sr_2CaCu_2O_8 Tape Coil" Proc.15th Inter.Conf.on Magnet Techonology. 808-811 (1998)
• [文献書誌] K.Watanabe: "Mechanical and Electrical Characteristics of a Reinforced Bi_2Sr_2CaCu_2O_8 Tape Coil in Large Hoop Stress" Supercond.Sci.Technol.11. 986-988 (1998)
• [文献書誌] K.Katagiri: "Tensile Strain/transverse Compressive Stress Dependence of Critical Current in Bi (2212) Superconducting Tapes with Zr-reinforced Ag Sheath" Cryogenics.38. 283-288 (1998)
• [文献書誌] Y.A.Ilyin: "Critical Current Distribution Along the Bi-2212 Hihg Temperature Superconducting Coil" Adv.Supercond.X. 799-802 (1998)
• [文献書誌] V.S.Vysotsky: "The Stability Characteristics of Bi-Based Hihg Temperature Superconducting Coil." Proc.15th Inter.Conf.on Magnet Technology. 1056-1059 (1998)
• [文献書誌] 片桐一宗: "CuAg外部補強したZr強化AgシースBi(2212)超伝導テープの臨界電流の応力/ひずみ効果" 低温工学. 33. 760-765 (1998)
• [文献書誌] T.Wakaba: "Transport Properties of Bi-2212/Ag Multifilamentary Tape under a Large Electromagnetic Stress State" ASC'98 Desert Springs. (1998)
• [文献書誌] T.Kiss: "Hear Propagation and Stability in a Small HTSC Coil" ICMC'98,The Netherlands. (1998)
• [文献書誌] S.Awaji: "Superconducting Properties for AgCu Reinforced Ag/Bi_2Sr_2CaCu_2O_8 Coil in Large Electromagnetic Stress State" ISS'98,Fukuoka. (1998)
• [文献書誌] S.Awaji: "Superconducting Properties for Ag Sheathed Bi_2Sr_2CaCu_2O_8 Tape Coils in High Electromagnetic Stress State" PPHMF-III,Tallahassee. (1998)