NMR等用高温超伝導マグネットの磁束ポンプを活用した永久電流補償形電源

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14655107
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 牟田 一彌 京都大学, 工学研究科, 教授 (70039270)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中村 武恒 京都大学, 工学研究科, 助手 (30303861)
• Keywords: 高温超伝導マグネット / 磁束ポンプ / NMRスペクトロメータ / 永久電流補償 / 生命科学

Research Abstract

昨年度準備した,要素製作を完成させ,リニア形磁束ポンプの主要部分を構成した。また,負荷用コイルとして,6つの矩形コイルを組合せて0.5Hのトロイダル負荷コイルを構成した。1.5mHの小形超電導コイルと組合せた予備励磁試験では,60Hzでも1000sで100mAに達することが確認された。この結果は,第18階国際磁石技術会議において報告した。さらに試作した0.5Hのトロイダル負荷コイルと組合せ,直流バイアス電流,三相交流電流の振幅と周波数を変化させて,励磁試験を行った。得られた移動磁界の振幅は,有限要素法解析によったものと同等であった。交流振幅が大きくなると電流増加率は高くなるが,それよりも周波数依存性が高いことが明らかとなった。測定した5Hzから9Hzまでは,電流増加率は周波数に比例する(すなわち1周期あたりの磁束ポンプ量が一定である)が,10Hzから20Hzまでは電流増加率が増加すること,また,20Hzから60Hzでは電流増加率が減少することが確認された。これは,超電導シート上に形成される常電導磁束スポットの形状によるものと考えられ,詳細について,検討中である。これらの結果は,Cryogenics誌,IEEE Transactions on Applied Superconductivity誌に論文投稿した。
さらに,負荷コイルの形成する磁束を計測し,磁束ポンプの動作制御を行うことによって,負荷コイルの電流を一定に保つ,フィードバック制御系を構築中であり,半年程度で,良好な試験結果を得られるものと予測している。

Research Products

• [Publications] YD Chung, I Muta, T Hoshino, T Nakamura: "Characteristics of Current Compensator for Persistent Current in NMR Magnets with Use of Linear Type Magnetic Flux Pump"平成16年度電気学会全国大会講演論文集. 第5分冊. 44-45 (2004)
• [Publications] YD Chung, I Muta, T Hoshino, T Nakamura: "Performances of a Linear Type Magnetic Flux Pump for Compensating a Little Decremented Persistent Current HTS Magnets"18th International Conference of Magnet Technology. 5C-a03 (2003)