超高磁場発生のための高耐久高安定マグネットの開発技術および経済性運転技術の確立

建立用于产生超高磁场的高耐用性和高稳定性磁体的开发技术和经济运行技术

• 批准号: 20H02125
• 负责人: 野口 聡
• 金额: $ 11.23万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H02125/
• 关键词: 高磁場発生; 超伝導マグネット; 安定性・耐久性; 経済性運転; 超高磁場; 無絶縁巻線技術; フラックス・ポンプ

本年度の研究実績概要は以下の通りである。１）超高磁場下での電流分布シミュレーション・コードの開発を行った。REBCO超伝導線が、超高磁場下では電磁応力によるコイル形状変形がおき、電流分布が変形を考慮しない場合と異なることを、これまでに確認してきた。しかし、従来用いられてきたビーンモデルと異なる電流分布も測定されており、電磁応力によるコイル形状変形を考慮した解析手法でも超高磁場下では適用できない可能性が示されている。該当年度は、超高磁場下におけるREBCO超伝導線の電磁的振る舞いを表現する新しいモデルに基づく、電流分布シミュレーション・コードを開発した。新しいモデルでは、動的磁束解析シミュレーションに基づいており、これまでのマクロスコピックな考え方ではなく、メゾスコピック領域での超伝導状態を表現した。２）パンケーキコイルの巻線間接触抵抗の測定について、遮蔽電流を考慮したシミュレーションを実施することで、これまでの計測精度について検証した。これまで、交流電流を通電するパンケーキコイルの巻線間接触抵抗測定手法を提案し、その有効性について検証してきた。詳細なシミュレーションにより、巻線間接触抵抗のより正確な値への補正手法を確立し、提案してきた。また、ダブルバンケーキコイルを作製し、実測の準備を進めてきた。３）電磁応力による周方向コイル形状変形に関するシミュレーション・コードの開発を行ってきた。昨年度まで、径方向のコイル形状変形についてシミュレーションを実施し、REBCO超伝導線の安定性などについて検討してきた。その際に、過剰なフープ応力が発生しており、新たなモデルの構築が必要であることが示唆された。そこで、新たに周方向コイル形状変形をシミュレーションし、フープ応力の緩和を確認した。

A summary of this year's research results is summarized below. 1) Current distribution under ultra-high magnetic field. REBCO's ultra-high conductor and ultra-high magnetic field electromagnetic force and its shape-changing shape , the current distribution is not shaped and the situation is considered, and the different conditions are different, and the current distribution is confirmed.しかし、従来用いられてきたビーンモデルとdifferent なるcurrent distributionもmeasurementされており、electromagnetic force によThe possibility of applying the できない to the ultra-high magnetic field is shown by considering the shape of the るコイル and analyzing the technique. This year, the performance of the electromagnetic vibration of REBCO super conductor under ultra-high magnetic fieldする新しいモデルにbasedづく, current distribution シミュレーション・コードを开発した.新しいモデルでは, moving magnetic beam analysis シミュレーションにbased づいており, これまでのマクロスコピックな卡え方ではなく, メゾスコピック区 でのSuper 伝国を Manifestation した. 2) Measurement of the contact resistance between coils and the consideration of shielding currentシミュレーションを実士することで、これまでの Measurement accuracy について検证した.これまで, AC current を energization するパンケーキコイルのvolume line contact resistance measurement method を proposal し, その effectiveness について検证してきた. Detailed information on the correct method of correcting the contact resistance between the rolls and the contact resistance between the rolls has been established and the proposal has been established.また, ダブルバンケーキコイルを产し, 実measureのpreparationを入めてきた. ３) The electromagnetic force is generated in the circumferential direction and the shape is changed in shape. Yesterday's year, the shape of the radial direction, the shape of the shape, the size of the shape, the size of the shape The stability of the REBCO super conductor is very high.その记に, 国剰なフープ忺生が発生しており, 新たなモデルのconstructing が必であることが时憆された.そこで, new circumferential direction コイル shape change をシミュレーションし, フープ応力のeasing をconfirmation した.

项目成果

Axial Movement Effect on Voltage and Current Behaviors of Insert No-Insulation REBCO Pancake Coil

• DOI: 10.1109/tasc.2023.3265906
• 发表时间: 2023
• 期刊: IEEE Transactions on Applied Superconductivity
• 影响因子: 1.8
• 作者: Takanobu Mato;S. Noguchi

Unbalanced radial current flow simulation of no-insulation REBCO pancake coils during normal state transition

非绝缘 REBCO 扁平线圈正常状态转换期间的不平衡径向电流仿真

• DOI: 10.1088/1361-6668/aba79e
• 发表时间: 2020
• 期刊: Superconductor Science and Technology
• 影响因子: 3.6
• 作者: Kurauchi Thomas;Noguchi So
• 通讯作者: Noguchi So

LFAC法を用いたNI REBCOコイルにおける接触抵抗の測定精度に関する検討

LFAC法测量NI REBCO线圈接触电阻精度的研究

• 发表时间: 2022
• 作者: 井上 良太;宮本 康平;小林 大剛;植田 浩史;金 錫範;野口 聡
• 通讯作者: 野口 聡

Turn-to-Turn Contact Resistance Measurement of No-Insulation REBCO Pancake Coil at DC Current Operation

直流电流操作下无绝缘 REBCO 扁平线圈的匝间接触电阻测量

• DOI: 10.1109/tasc.2020.2970381
• 发表时间: 2020
• 期刊: IEEE Transactions on Applied Superconductivity
• 影响因子: 1.8
• 作者: Noguchi So;Tatsuta Takahiro;Nishikawa Daisuke;Ueda Hiroshi;Kim SeokBeom
• 通讯作者: Kim SeokBeom

AC loss simulation of NI REBCO pancake coils in external low-frequency magnetic field

NI REBCO 扁平线圈在外部低频磁场中的交流损耗仿真

• 发表时间: 2021
• 作者: Kazuhiro Daiho;So Noguchi;Atsushi Ishiyama
• 通讯作者: Atsushi Ishiyama