2023 年度研究成果報告書

核融合炉用大電流高温超伝導導体の通電特性の評価と解析

研究課題

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研究課題/領域番号	19K14691
研究種目	若手研究
配分区分	基金
審査区分	小区分14020:核融合学関連
研究機関	核融合科学研究所
研究代表者	小野寺優太核融合科学研究所, 研究部, 助教 (70823847)
研究期間 (年度)	2019-04-01 – 2024-03-31
キーワード	高温超伝導線材 / 高温超伝導導体 / 磁化計測 / 非破壊検査
研究成果の概要	本研究は、核融合炉用マグネットに向けた大電流高温超伝導導体の開発において、素線の通電特性を詳細に評価した上で導体を試作するとともに、導体そのものの通電特性を非破壊・非接触で評価する技術の確立を目的とした。この目的達成を目指し、ピックアップコイルを用いて任意の磁場・温度・磁場印加角度における素線の通電特性を評価する装置を開発した。また、回転磁化法を用いた着磁技術によって評価する手法を提案した。得られた素線の通電特性により試作した導体の臨界電流値を評価した。また、回転磁化法による着磁によって素線内の欠陥位置を評価可能であることを示した。
自由記述の分野	超伝導工学
研究成果の学術的意義や社会的意義	核融合炉用マグネットに用いられる高温超伝導線材は、従来線材を凌駕する高磁界特性を有している。そのため大電流領域では一般的な通電法による測定が困難となる。そこで相補的な手法として磁化法を用いた計測装置を製作した。ピックアップコイルと回転磁化法により任意の磁場・温度・磁場印加角度における素線の通電特性を評価可能となる。また、導体の健全性を非破壊・非接触で評価する手法は、導体そのものが開発段階であることから確立できていない。そこで、回転磁化法を用いた本評価手法を適用することで劣化位置を把握でき、導体開発へのフィードバックにつなげることができると考える。