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2018 年度 実績報告書

ケーブル・イン・コンジット導体への捩り付加による臨界電流向上の実証研究

研究課題

研究課題/領域番号 15K06654
研究機関核融合科学研究所

研究代表者

今川 信作  核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 教授 (10232604)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワードケーブル・イン・コンジット / 超伝導 / ねじり / ひずみ / 臨界電流
研究実績の概要

Nb3Sn超伝導線を多重に撚り合せて金属管(コンジット)に収納したケーブル・イン・コンジット導体では,超伝導線とコンジットの熱膨張率の違いにより,高温での生成熱処理からの冷却過程で超伝導線に0.6%程度の圧縮ひずみが生じ,そのために超伝導特性が低下することが大きな欠点となっている。本研究の目的は,コンジットを超伝導線の最終撚りと同じ方向に捩ることによって超伝導線の圧縮ひずみが軽減されて超伝導特性が向上することを実証し,本方式の大型導体への適用可能性を示すことである。
前年度に引き続き,実験サンプルの製作を進めた。サンプル用導体は,長さ1 m程度のNb3Sn線1本と銅線17本を3本ずつ撚り合わせたサブケーブル6束を直径1.6 mmの銅線の回りに60 mm程度のピッチ長で巻き付け,これらを外径6.0 mm,長さ0.8 mのステンレス管に挿入した後,ボイド率が0.35程度になるように縮径する計画である。前年度は,本研究で開発した2組のローラー治具を用いて外径5 mm程度にまで徐々に縮径することを試みたが,管の断面が2組のローラーの各々で楕円形に変形するために計画したようには縮径を進めることができない問題が生じた。そのため,平成30年度は,超伝導線材等の伸線過程において採用されているダイスを用いた引き抜き加工を適用できるのではないかと考えて,2種類のダイスを製作して,サンプル用導体の製作を進めた。しかしながら,コンジット材として厚さ0.2 mmのステンレス管を選定した場合でも出口径が5.14 mmのダイスを貫通させることができず,本方式による縮径は困難であることが判明した。そこで,楕円変形を許容することとし,前年度に2組のローラーを用いて製作した導体を採用して,実験サンプルを製作することとした。実験に必要な部品は揃っており,2019年度に実験および解析を継続する。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Study on wind-react-transfer method for helical coils wound from Nb3Sn cable-in-conduit conductors2018

    • 著者名/発表者名
      S. Imagawa
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research

      巻: 13 ページ: 3405027

    • DOI

      10.1585/pfr.13.3405027

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Nb3Sn導体のワインド・リアクト・トランスファー法によるヘリカルコイル巻線の概念検討2018

    • 著者名/発表者名
      今川信作
    • 学会等名
      2018年核融合エネルギー連合講演会

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公開日: 2019-12-27  

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