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2013 年度 研究成果報告書

マルチスケール電磁場解析を用いた高温超伝導マグネット設計の高精度化に関する研究

研究課題

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研究課題/領域番号 23760260
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 電力工学・電力変換・電気機器
研究機関大阪大学

研究代表者

植田 浩史  大阪大学, 核物理研究センター, 特任助教 (10367039)

研究期間 (年度) 2011 – 2012
キーワード高温超伝導コイル / 遮蔽電流 / 不整磁場 / 磁場均一性 / 磁場時間安定性 / 電磁場解析
研究概要

近年,高温超伝導コイルを応用した加速器やNMR,MRIといった機器の開発研究が盛んに行われている。しかし,コイルに巻線する超伝導線材がテープ形状であるため,遮蔽電流による不整磁場がコイル設計磁場の時間的安定性や空間的均一性を乱すことになる。そこで,3次元有限要素法および高速多重極法を組み合わせ,非線形な超伝導特性を考慮可能な電磁場数値解析プログラムを開発した。また,実験と数値計算によって,不整磁場の影響の定量的な評価を行い,遮蔽電流の振舞いを明らかにした。
本成果は、遮蔽電流の影響を軽減し、空間均一時間安定磁場を発生する高温超伝導コイル設計の検討を可能にするものである。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2014 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (11件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Measurement and Simulation of Magnetic Field Generated by Screening Currents in HTS Coil2014

    • 著者名/発表者名
      H. Ueda, M. Fukuda, K. Hatanaka, K. Michitsuji, H. Karino, T. Wang, X. Wang, A. Ishiyama, S. Noguchi, Y. Yanagisawa, H. Maeda
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      巻: vol.24, no.3 ページ: 4701505

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spatial and Temporal Behavior of Magnetic Field Distribution Due to Shielding Current in HTS Coil for Cyclotron Application2013

    • 著者名/発表者名
      H. Ueda, M. Fukuda, K. Hatanaka, T. Wang, A. Ishiyama, S. Noguchi
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      巻: vol.23, no.3 ページ: 4100805

    • 査読あり
  • [学会発表] YBCOパンケーキコイルにおける遮へい電流による不整磁場評価 : 解析2014

    • 著者名/発表者名
      今市洋平,辻義明,持田歩,有谷友汰,王韜,王旭東,石山敦士,植田浩史,野口聡
    • 学会等名
      平成26年電気学会全国大会
    • 発表場所
      松山
    • 年月日
      2014-03-18
  • [学会発表] REBCO超電導コイルにおける遮へい電流の影響評価2014

    • 著者名/発表者名
      植田浩史,野口聡,道辻健太,有谷友汰,王韜,王旭東,石山敦士
    • 学会等名
      超電導応用電力機器研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-01-30
  • [学会発表] YBCOパンケーキコイルにおける遮へい電流磁場評価実験2013

    • 著者名/発表者名
      有谷友汰,齋藤隼,梅田大貴,狩野開,道辻健太,王韜,王旭東,石山敦士,植田浩史,福田光宏,畑中吉治,野口聡
    • 学会等名
      秋季低温工学・超電導学会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2013-12-05
  • [学会発表] 高温超電導コイルの遮蔽電流と磁場分布の測定実験および解析2013

    • 著者名/発表者名
      植田浩史,福田光宏,畑中吉治,野口聡,齋藤隼,有谷友汰,狩野開,道辻健太,王韜,王旭東,石山敦士
    • 学会等名
      超電導応用電力機器研究会
    • 発表場所
      神奈川
    • 年月日
      2013-09-25
  • [学会発表] 超電導材料・応用技術の最前線(3)「高温超電導技術を用いた加速器応用」2013

    • 著者名/発表者名
      植田浩史
    • 学会等名
      低温工学・超電導学会東北・北海道支部第18回超電導・低温若手セミナー
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2013-09-03
    • 招待講演
  • [学会発表] Y系ダブルパンケーキコイルの遮蔽電流磁場解析2013

    • 著者名/発表者名
      植田浩史,福田光宏,畑中吉治,齋藤隼,有谷友汰,狩野開,道辻健太,王韜,王旭東,石山敦士,野口聡,渡部智則,長屋重夫
    • 学会等名
      春季低温工学・超電導学会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2013-05-13
  • [学会発表] 次世代超電導サイクロトロンの開発 : 遮へい電流の影響の検討2012

    • 著者名/発表者名
      植田浩史,福田光宏,畑中吉治,野口聡,王韜,王旭東,石山敦士,鹿島直二,長屋重夫,宮原信幸
    • 学会等名
      秋季低温工学・超電導学会
    • 発表場所
      盛岡
    • 年月日
      2012-11-08
  • [学会発表] 加速器応用を想定した高温超電導コイルの遮へい電流と磁場分布の空間的・時間的変化の3次元解析2012

    • 著者名/発表者名
      植田浩史,福田光宏,畑中吉治,野口聡,石山敦士
    • 学会等名
      超電導応用電力機器研究会
    • 発表場所
      三重
    • 年月日
      2012-06-21
  • [学会発表] Spatial and Temporal Behavior of Magnetic Field Distribution by Shielding Current in HTS Coil for HTS Cyclotron application2012

    • 著者名/発表者名
      H. Ueda, M. Fukuda, K. Hatanaka, A. Ishiyama, S. Noguchi
    • 学会等名
      24th International Cryogenic Engineering Conference - International Cryogenic Materials Conference 2012
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2012-05-17
  • [学会発表] 次世代高温超電導サイクロトロンのための高温超電導コイルの遮へい電流による磁場の空間的・時間的変化-(2)計算例-2011

    • 著者名/発表者名
      植田浩史,福田光宏,畑中吉治,石山敦士
    • 学会等名
      秋季低温工学・超電導学会
    • 発表場所
      金沢
    • 年月日
      2011-11-10
  • [学会発表] 次世代高温超電導サイクロトロンのための高温超電導コイルの遮へい電流による磁場の空間的・時間的変化-(1)3次元電磁場解析モデルおよび定式化-2011

    • 著者名/発表者名
      植田浩史,福田光宏,畑中吉治,石山敦士
    • 学会等名
      秋季低温工学・超電導学会
    • 発表場所
      金沢
    • 年月日
      2011-11-09

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公開日: 2015-06-25  

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