|
冷凍機冷却型の超伝導コイルでは、冷凍機本体と超伝導線をいかに接触させて効率的に冷やすかが重要な設計ポイントである。そのため、高熱伝導な絶縁物である窒化アルミを超伝導線と接触させ、線を冷却することが多い。しかし窒化アルミはセラミックであり、硬くてもろい。そのため、超伝導コイルのユーザー側では加工が困難である。たとえ小規模な設計変更や寸法誤差により窒化アルミを切削したい場合でも、現場での加工は不可能に近い。このような不便さから、代替材料が期待されている。
そこで本研究では、高い熱伝導率を持つプラスチックを用いることにより、窒化アルミを使用する際の不便さを解消し、冷凍機冷却型コイルの扱いを容易にすることを狙い、実験的な検討を行った。用いたプラスチックはダイニーマ繊維強化プラスチック(DFRP)である。また、比較のために代表的なプラスチックであるガラス繊維強化プラスチック(GFRP)も使用した。
50K程度まで冷凍機冷却したBi2223高温超伝導線に各種プラスチックを接触させ、過電流を通電して線の電圧上昇や温度上昇を測定した。その結果、GFRPが上昇の程度が大きく、すなわち最も性能が悪く、次にDFRP、性能が良いのが窒化アルミとの順番になった。DFRPはダイニーマ繊維の含有率によって熱伝導率を変えることができるため、今後は更に高熱伝導なDFRPを用いて、窒化アルミと同程度の結果が得られるか実験的検討を行う予定である。
|
