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核融合炉用大型超伝導マグネットのための大電流先進高温超伝導導本の開発研究

聚变反应堆大型超导磁体用大电流先进高温超导导体研发

基本信息

批准号：
07J10384
负责人：
BANSAL Gourab
金额：
$ 0.58万
依托单位：
The Graduate University for Advanced Studies
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

核融合エネルギー炉の大型超伝導マグネットに用いることを想定した大電流容量高温超伝導(HTS)導体の開発をめざした基礎研究を行った。近年、HTS線材の開発が急速に進んでいるが、代表的なビスマス2223(Bi-2223)、および、イットリウム(YBCO)系に特有なテープ形状の線材を用いた10kAを超えるコイル巻線用大電流容量導体はまだ開発例がない。本研究では全く新しい試みとして、テープ線材を単純に積層するという導体構造を提案した。これによりセラミック系の酸化物超伝導材料を用いながら機械的に強固で製作性の良い導体が構成できる。ただし、これは、従来の低温超伝導(LTS)導体では選択できない発想であり十分な検証を必要とする。本研究では、まず、HTS導体を実際に試作する前にこのことを確かめるため、LTS/HTSハイブリッド導体という世界で初めて提案した導体を活用することによって、HTS部分に対して極端に不均一な電流分布を与える実験を行った。この導体では、積層したHTS線材間の接触抵抗を小さくする構造を採用していることもあり、電流分布の不均一に起因する不安定性が生じないことを確かめた。次に、実際に10kA級のHTS導体サンプルを試作し、温度を4.2〜30Kの範囲で可変にする工夫をして特性試験を行った。その結果、素線の特性をもとに磁場分布を正確に考慮して予測される臨界電流まで安定に通電でき、導体製作に伴う劣化が生じないこと、また、局所的な熱擾乱を与えるヒータを用いて安定性試験を行ったところ、ヘリウムで直接冷却されたLTS導体に比べて数十倍大きなパワーを入れてもクエンチが生じないことを観測し、HTS導体の優れたポテンシャルを実証することに成功した。

Large-scale super-guided nuclear fusion furnace Basic research on current capacity of high-temperature superconducting (HTS) conductors has been carried out. In recent years, HTS wire rods have been developed rapidly, and the representative products include Nassaurus 2223 (Bi-2223), Nassaurus, and Nassaurus. (YBCO) is a unique なテープ-shaped wire rod that uses a high-current capacity conductor for a 10kA super high-voltage coiled wire. This research is based on the proposal of a completely new and tested conductor structure, a pure wire material, and a laminated conductor structure. The これによりセセラミック series acid compound superconducting material is composed of a strong and good conductor with good manufacturing properties of いながら machine.ただし, これは, 従来のLow Temperature Superconducting (LTS) conductors are all necessary and necessary. In this study, the conductor of the HTS conductor is tested, and the conductor of the LTS/HTS conductor is tested. The world's first proposal is the use of conductors, the HTS part is the extreme uneven current distribution, and the conductor is the same. The contact resistance between the conductor and the laminated HTS wire is small and the structure is small.ることもあり、The cause of uneven current distribution is するinstability が生じないことを正かめた. Secondary, 10kA class HTS conductor test production, temperature range 4.2 ~ 30K, temperature range 4.2 ~ 30K, can be used to test the characteristics of the time. The results and characteristics of the prime line are correct, the magnetic field distribution is correct, the prediction is considered, the critical current is stable, and the power is energized.き、Conductor production is accompanied by deterioration, じないこと, また, thermal disturbance を and えるヒータを use いて stability test験を行ったところ、ヘリウムでDirect cooling されたLTS conductor is dozens of times larger than べてきなパワーを入れてもクエンチが生じないことを観measurement, HTS conductor's excellent performance, HTS conductor's success.