超伝導体を使用した磁気レンズの実証

使用超导体的磁透镜演示

• 批准号: 20656015
• 负责人: 木吉 司
• 金额: $ 1.66万
• 依托单位: National Institute for Materials Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20656015/
• 关键词: 磁束集中; 磁束濃縮; テープ状超伝導体; バルク超伝導体; 反磁性

本研究では、垂直な磁束成分を遮蔽するように超伝導電流が流れる超伝導体を用いて磁束を集中する「磁気レンズ」の実験的検証を行った。2次元超伝導体である12mm幅のYBCO線材を周回電流が流れないように絶縁を取りつつ、かつ隙間が生じないように、先端部直径23.2mm、底面部直径166.3mm、高さ63.6mmの側面を持つ銅製中空円錐上に配置した。1層目は長さ95mmの線材を16枚、2層目は79mmの線材を16枚、3層目は50mmの線材を32枚、円錐の底面と線材の端部が重なるよう放射状に固定した。このYBCO線材を貼り付けた中空円錐3個を重ねて磁気レンズを構成した。外部磁場を発生するNbTi超伝導コイルは内径174.4mm、外径192.3mm、高さ38mmで、100A通電時に中心磁場0.878Tを発生することを確認した。上記、磁気レンズと超伝導コイルを冷凍機伝導冷却型の磁気レンズ評価クライオスタットに組み込み、3.6Kまで冷却して、外部磁場発生時のクライオスタット表面での磁場分布を測定した。磁気レンズのない状態では中心近傍の磁束密度は均一であり、(中心の磁束密度)/(半径20mmでの磁束密度)の値は1.002であった。一方、磁気レンズがある状態では、この値が1.055まで増加し、磁気レンズによる磁束の集中効果が実証された。また外部磁場を零としても磁場分布が存在し、YBCO線材の場合、残留磁化が大きいことも見出された。周回電流を抑制するようにスリットを入れ、中心部で中空側面が囲む面積を狭めた(最小内径6.85mm、最大内径28.96mm)GdBaCuOバルク超伝導円筒でも磁気レンズを作製した。この磁気レンズの中心磁束密度は、液体ヘリウム中、外部磁場2Tで5.65Tに至っており、磁気レンズの効果をより明瞭に実証した。

This study で は magnetic beam composition, vertical な を covered す る よ う に super conducting が flows 伝 れ る super 伝 を conductor with い て magnetic を focused beam す る "magnetic 気 レ ン ズ" の be 験 検 pass line を っ た. Two yuan ultra 伝 conductor で あ る of 12 mm の YBCO wire を weeks back to the electric current to flow が れ な い よ う に never try を take り つ つ, か つ interstitial が raw じ な い よ う に, apex of 23.2 mm in diameter, bottom face high 166.3 mm in diameter, 63.6 mm さ の side を hold つ に configuration on the hollow copper has drifted back towards &yen; cone し た. 1 layer mesh は の さ 95 mm long wire を 16, 2 layer mesh は 79 mm の wire を 16, 3 layer mesh は 50 mm の wire を 32, has drifted back towards &yen; の cone bottom と wire の end が heavy な る よ う radial に fixed し た. The <s:1> YBCO wire を is attached with けた and three を heavy ねて magnetic poles レ ズを ズを form a た. External magnetic field を 発 raw す る NbTi super 伝 guide コ イ ル は inner diameter, outer diameter 192.3 mm, 174.4 mm high さ で, 38 mm 100 a electricity に center when the magnetic field of 0.878 T を 発 raw す る こ と を confirm し た. Written, magnetic 気 レ ン ズ と super 伝 guide コ イ ル を refrigerator 伝 guide type cooling の magnetic 気 レ ン ズ review 価 ク ラ イ オ ス タ ッ ト に group み 込 み, 3.6 K ま で cooling し て, external magnetic field when born 発 の ク ラ イ オ ス タ ッ ト surface で の magnetic field distribution を determination し た. State of magnetic 気 レ ン ズ の な い で は center near alongside の magnetic beam of uniform density は で あ り, の magnetic density beam (center)/(20 mm radius で の magnetic density) beam の numerical は 1.002 で あ っ た. Party, magnetic 気 レ ン ズ が あ る state で は, こ の numerical が 1.055 ま で raised し, magnetic 気 レ ン ズ に よ る magnetic の focused beam unseen fruit が card be さ れ た. Youdaoplaceholder0 external magnetic field を zero と て <s:1> The magnetic field distribution が exists in <s:1>, YBCO wire material is in the same situation, residual magnetization が is large <s:1> <s:1> と と と と と された is seen された. Weeks back to current を inhibit す る よ う に ス リ ッ ト を into れ, center で hollow profile が 囲 む area を narrow め た (minimum inner diameter 6.85 mm, maximum diameter of 28.96 mm) GdBaCuO バ ル ク super 伝 guide has drifted back towards &yen; tube で も magnetic 気 レ ン ズ を cropping し た. Magnetic magnetic 気 こ の レ ン ズ の center は beam density, liquid ヘ リ ウ ム, external magnetic field in the 2 T で 5.65 T に to っ て お り, magnetic 気 レ ン ズ の unseen fruit を よ り clear に card be し た.

项目成果

超伝導磁気レンズを使用した強磁場発生装置

使用超导磁透镜的强磁场发生器

• 发表时间: 2008
• 作者: 木吉司;崔世鎔;内田公;松本真治
• 通讯作者: 松本真治

磁束集中化装置

磁通量集中器

• 发表时间: 2008

超伝導体を利用した磁気レンズ

使用超导体的磁透镜

• 发表时间: 2008
• 作者: 木吉司;松本真治;内田公;崔世鎔;伊藤郁夫
• 通讯作者: 伊藤郁夫

Magnetic Flux Concentrator Using Gd-Ba-Cu-O Bulk Superconductors

• DOI: 10.1109/tasc.2009.2018440
• 发表时间: 2009-06
• 期刊: IEEE Transactions on Applied Superconductivity
• 影响因子: 1.8
• 作者: T. Kiyoshi;S. Choi;S. Matsumoto;T. Asano;D. Uglietti

Magnetic field amplifier employing high-T_c bulk superconductor

采用高温块体超导体的磁场放大器

• 发表时间: 2009
• 期刊: J. Appl. Phys. 105(5月刊行予定)
• 作者: S. Choi;T. Kiyoshi;S. Matsumoto
• 通讯作者: S. Matsumoto