研究課題
本研究の目的は、高温超伝導マグネットのキーテクノロジーとなる革新的即時遮断・保護技術の開発である。超伝導応用は他の技術では為し得ないほどの高磁界を発生できる電磁石応用がその根幹を支えており、高温超伝導線材の開発進展によって、従来の低温超伝導線材による電磁石応用が一変しようとしている。具体的には、飛躍的な高磁界化と冷却負荷の低減が期待されている。一方、高温超伝導マグネットは、その保護技術に大きなボトルネックを抱えており、あと少しのところでその応用展開が行き詰っている。本研究は、これまでのコンセプトにとらない革新的な保護技術の提案により、その問題を解決しようとするものである。2018年度は、この高磁界マグネット応用の１つとして、エネルギー貯蔵機能を有する超伝導ケーブルを対象に、希土類系高温超伝導線材の使用を想定した巻線の設計と通電法の提案を行った。2019年度は、それらを反映した高温超伝導巻線を対象に、保護動作時における巻線電流の飛躍的低減と誘導電圧の抑制を確認することに成功した。すなわち、これらの成果はそれぞれ、過電流による巻線の焼損と過電圧による巻線の焼損の双方を回避するものであり、高温超伝導マグネット応用における従来の設計制約を取り払い、同応用の拡大・展開に大きく資するものである。具体的には、高温超伝導線材において焼損を防ぐために付加されている銅などの厚い安定化層が不要になり、実効的な電流密度の大幅な向上による応用機器の小型化や線材使用量の低減が見込まれる。
すべて 2020 2019
すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)
IEEE Transactions on Applied Superconductivity
巻: 30 ページ: 印刷中
10.1109/TASC.2020.2974859
Superconductor Science and Technology
巻: TBD ページ: 印刷中
10.1088/1361-6668/ab89ef
巻: 29 ページ: 5402204
10.1109/TASC.2019.2903393
巻: 29 ページ: 5402105
10.1109/TASC.2019.2903390
