LHCルミノシティーアップグレードのための高磁場超伝導マグネットの開発

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LHCルミノシテイーアップグレード用高磁場マグネットの開発のための線材としてNb3A1線材の開発を進めた。具体的には、磁気的不安定性を押さえたTaマトリックスNb3A1線材を用いて27本撚りラザフォードケーブル(充填率85%)を試作した後、各素線を取り出して、その超伝導特性を調べた。その結果、1) 素線の臨界電流値は、ケーブル化前後で差はなく、ケーブル化による特性劣化はない、2) 素線のn-値もケーブル化により劣化することはないことがわかった。さらに、素線製作時の断線を減らし、製作の信頼性を上げるため、各種製作パラメータを変えた線材試作研究を行った。その結果を基に前駆体線材(1.35mmφ)を製作したところ、長さ300mの線材を無断線で製作することが出来た。その後、この線材をケーブル製作用に0.7mmφまで伸線加工し、約700mの線材を製作した。これにより、信頼性のある線材製作法がほぼ確立されたと思われる。また、製作過程の各段階における線材寸法についても調査し、最終線径は2～3μm(標準偏差)の精度で製作出来ることが確認できた。製造工程を簡略化したNb3A1線材の試作研究では、線材の製作は問題無くでき、伸線性も良好であることが明らかとなった。然し乍ら、急熱急冷処理で加熱が安定して行えないと言うトラブルが発生した。その調査の結果、フィラメント外周部のTaバリア厚が十分でなかったことなどが判明し、今後、この種の線材製作を行う上での重要事項が明らとなった。