研究課題
基盤研究(B)
次世代の超伝導コイルシステムを革新する技術として期待されるREBCOコイルの技術課題（超伝導特性の劣化、遮蔽電流磁場による磁場精度の低下、熱暴走によるコイルの損傷）を解決するための技術を研究した。エポキシ含浸によるREBCOコイルの超伝導特性の劣化を防ぐ技術として、REBCO線材の表面にポリイミド電着被膜を施す技術がある。この手法は、線材の端部につおいて被膜が分厚くなり、被膜厚の不均一性が生じる問題がある。当該年度は、電着被膜を形成する過程を最適化することで、従来より均一度の高い被膜を形成することに成功した。REBCOコイルにおける遮蔽電流磁場を抜本的に低減する技術の構築に向け、多芯REBCO線材を用いた場合の遮蔽電流磁場の低減効果を定量化する実験と数値解析を行った。REBCO超伝導層を幅方向に3分割した多芯REBCO線材を試作し、これを用いてコイルを製作し、液体窒素中で通電し、遮蔽電流磁場を測定した。コイルの負荷率が低い場合は、遮蔽電流磁場の低減効果はあまり見られないが、負荷率が高くなり、コイル臨界電流に近づくと、遮蔽電流磁場が顕著に低減する効果を見出された。REBCOコイルが熱暴走した場合の保護技術として、絶縁を用いない非絶縁コイルに関する基礎的な現象を明らかにするために数値解析コードの開発を行った。これにより、非絶縁コイルが熱暴走をしたときに、巻線内部における複雑な電流分布と温度分布をシミュレートすることが可能になった。
2: おおむね順調に進展している
REBCO高温超伝導コイルの3つの主要な技術課題それぞれについて、解決技術になりうる重要な知見を得ることができたため。
REBCO高温超伝導コイルの3つの主要な技術課題それぞれについて基礎的な研究を行ってきたが、今後は実用化の観点を取り込み、さらに推進するべきである。
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Physica C
巻: 499 ページ: 40-44
10.1016/j.physc.2014.02.002
巻: 495 ページ: 15-18
10.1016/j.physc.2013.07.009
