| 研究課題/領域番号 |
18360440
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
橋爪 秀利 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80198663)
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| 研究分担者 |
結城 和久 東北大学, 大学院・工学研究科, 講師 (90302182)
伊藤 悟 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教 (60422078)
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| キーワード | 分割型高温超伝導マグネット / 高温超伝導ケーブル / バットジョイント / 金属多孔質体 |
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| 研究概要 |
本研究は高温超伝導体を用いた分割型マグネットの概念の実証を目指し、(1)構造解析や接合試験により接合構造最適化をはかると同時に、作動温度と接合性能についての関係を明らかにする、(2)接合部分での発生する熱を効率良く除去するためのシステムの開発を行う、(3)クライオスタットを含めた分割型超伝導マグネットを設計することを目的としている。
2年目となる今年度は、まず、昨年度明らかになった作動温度の低下にともなう接合性能の向上について考察を加えるために、BSCCO2223テープの温度-磁場-臨界電流特性を取得し、それを元に接合試験に用いているBSCCO2223ケーブルの臨界電流の温度依存性を評価するための数値解析法を確立した。また、ケーブルの高強度化を可能とするコンジット型BSCCO2223ケーブルを製作し、座屈を防ぎ、接合性能を向上させることに成功した。
金属多孔質体を用いた液体窒素強制冷却法の研究では、まず、外気に触れている配管部を液体窒素で浸漬冷却することによって、昨年度問題となった外部からの入熱を防ぐ処置を行った。この処置により、気泡をある程度、抑えることはできたが、ループ内では依然として、液体窒素が気液二相流の状態となっており、流動特性の変動が確認された。安定した流動特性を得るためには、液体窒素をサブクール状態にする、もしくは気泡を通過させるような伝熱促進体構造の導入が必要であると考えられる。また、試験的に行った除熱特性試験において、流量が小さい場合の方が、潜熱輸送に有利であり、最大除熱量が大きくなることを確認した。
最終年度となる来年度は、コンジット型BSCCO2223ケーブルでの試験を進めて接合構造最適化を図るとともに、液体窒素強制冷却システムの除熱試験を進め、クライオスタットを含めた分割型超伝導マグネットを設計することが課題となる。
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