| 研究概要 |
超伝導コイルの性能を向上させるために,磁界最大点と温度最高点を分離するコイル設計法を提案している。このために高い断面アスペクト比をもつテープ線材を活用する。
平成23年度は,臨界電流の格段の向上と交流損失の大幅な低減効果が確認されているMgB_2テープ線材について,この線材を使用した積層転位導体の電磁特性を測定した。安定して作製できるアスペクト比2のテープ線5本を使って,積層転位導体を試作し,液体ヘリウム温度における素線間結合損失の測定と数値解析を行なった。その結果,従来のNbTi/Cu丸線を使用して作製されたラザフォードケーブルと同程度の素線間接触抵抗であることを明らかにした。
また,高い断面アスペクト比のテープ線の電磁特性を詳細に測定するために用いるポインチングベクトル測定装置について,短尺直線形状試料用とコイル形状試料用の両方の測定装置の改良を進めた。交流外部磁界印加時,同時掃引時(交流外部磁界と交流電流通電の同時印加)のそれぞれについて,Bi-2223多芯テープ線材の電磁特性を測定し,本測定装置の有効性を明らかにした。さらに,高温超伝導コイルの健全性を保冷容器外側の室温空間から診断できる画期的な測定法が,超伝導変圧器の運転監視装置としても有用であることを示した。
高い断面アスペクト比のテープ線材で巻線したコイルでは,テープ面幅広面に垂直な変動磁界が印加されると大きな損失が発生する。この課題に対し,垂直磁界の変動分だけを選択的に抑制する付加コイルを設置する新しい損失低減方法を提案し,その効果を理論的に示した。またBi-2223多芯テープ線を使用した予備実験を行い,この損失低減方法の有効性を示した。さらに,RE系線材における縦磁界効果が,コイル応用に有効かどうかを理論的に検討し,現在の特性では,大きな効果は見込めないことを示した。
|
