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核融合応用に向けた二ホウ化マグネシウム超伝導線材の高性能化

提高用于核聚变应用的二硼化镁超导线的性能

基本信息

批准号：
18760644
负责人：
菱沼良光
金额：
$ 1.47万
依托单位：
National Institute for Fusion Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

昨年度の研究成果として、Mg_2Cu化合物を用いたCu添加MgB_2/Ta超伝導線材において従来よりも格段に低い温度での合成に成功し、ナノスケールのMgB_2相が生成した。結果、8Tで100A/mm^2以上の臨界電流密度を実現し、中低磁場領域における大幅な特性改善を達成した。また、Taシースとの界面反応が見られず、多芯線材としてのバリア材の見通しを得た。低誘導放射化特性に有利なMgB_2とTaによる線材化が可能である事が示唆された。19年度はこれらの結果を元に、工業的な長尺化及びコイル化を検討した。12mmφのMgB_2/Ta/Cu複合体から、途中断線無く最終線径1.2mmの線材化に成功し、工業的な生産が可能であることが示唆された。この長尺線を用いて小型コイルを作製した。4.2K中でのコイル通電試験の結果、短尺試料と比較して約90%のコイル電流が可能で、長尺線長手方向の特性が均一である事が示された。以上の結果から、本研究で開発されたMg_2Cu相によるCu添加MgB_2超伝導線材は、中低磁場領域で大きな優位性を持ち、工業的に生産可能な段階であることが分かった。昨今、地球温暖化対策に向けたエコロジーが叫ばれており、温暖化ガスを発生しないエネルギー開発が盛んになっている。石油・石炭に変わる代替源として液体水素が注目されている。液体水素は20Kの沸点温度であるが、MgB_2超伝導線材はすでにその温度では超伝導状態であることから、液体水素とMgB_2超伝導線材のハイブリッドエネルギー供給が可能である。従って、本線材の20K下での超伝導特性の把握は今後の応用に重要であるので、4.2K以上の温度領域下での超伝導特性を調査した。測定温度の上昇に伴って臨界電流値は低下したが、20K及び1Tの外部磁場の条件下で100A以上の臨界電流値が得られた。水素化社会に対応した電力送電ケーブルの線材として十分な特性を有している事が示された。

The research results of last year were the use of Mg_2Cu compounds and the use of Cu-added MgB_2/Ta super conductive wires.おいて従来よりも区にlowいtemperatureでのSYNTHESISSUCCESSFUL, ナノスケールのMgB_2phase がGenerationした. As a result, a critical current density of 8T and above 100A/mm^2 has been achieved, and significant improvement in characteristics in the middle and low magnetic field fields has been achieved.また、TaシースとのInterface reflectionが见られず、Multi-core wire materialとしてのバリア Materialの见通しを得た. The low-induction radioactive properties are advantageous for MgB_2, which can be wired and can be wired. In 2019, the results of the reform and opening up of the industry, the long-term development of the industry, and the reform of the industry. The 12mmφ MgB_2/Ta/Cu composite was successfully converted into a wire rod with a final wire diameter of 1.2mm without any wire breakage during the process, and industrial production was possible. The long ruler line is made of the small ruler. The results of the 4.2K medium-sized power supply test, the comparison of the short-footed sample, and the possibility of approximately 90% of the current in the short-footed sample, and the uniformity of the characteristics of the long-footed wire in the hand direction are shown. As a result of the above results, this study has developed a Mg_2Cu-phase MgB_2 superconducting wire with Cu added. It has great advantages in the field of medium and low magnetic fields, and industrial production is possible in various stages. Yesterday and today, the measures for global warming were directed by the name of the project. Warming ガスを発生しないエネルギー开発が生んになっている. Petroleum and coal are replaced by liquid hydrogen. Liquid hydrogen has a boiling point of 20K and has a boiling point temperature of 20K, and MgB_2 superconducting wire has a superconducting temperature and temperature It is possible to supply liquid hydrogen and MgB_2 superconducting wire materials. It is important to grasp the superconducting properties of this wire at 20K and its future use. It is also important to investigate the superconducting properties in the temperature range above 4.2K. Measure the rise in temperature and the decrease in the critical current value, and the critical current value above 100A under the conditions of an external magnetic field of 20K and 1T. Hydrogen society is a very good place for electric power transmission and wires.