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超伝導磁気レンズを使用した小型強磁場発生装置の開発

使用超导磁透镜开发紧凑型强磁场发生器

基本信息

批准号：
22360039
负责人：
木吉司
金额：
$ 12.31万
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 Scientific Research (B)
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012-04-01 至 2013-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

超伝導体の新しい応用として、2次元または3次元に電流が流れることが可能な超伝導体の内側壁が囲む面積を絞り、なおかつ周回電流が流れないようにスリット等を導入することで磁束を濃縮できること(超伝導磁気レンズ)を見出している。この磁気レンズ効果を利用することで、超伝導磁石をより効率良く製作することが期待できる。平成23年度は下記の研究を実施した。これまでの結果から最も有望と考えられるGdBaCuOバルク超伝導体を磁気レンズとして、小型強磁場発生装置の設計を行った。外部磁場を発生するNbTiコイルは2個で構成され、振動の少ないパルスチューブ冷凍機で伝導冷却した状態で、108Aを通電し、中心磁場7Tを発生することとした。GdBaCuOバルク超伝導体を用いた磁気レンズは3種類を評価した。2個は外径が42mmで、内径を36mmから12mmに絞っている。最初の1個は高さ方向に3分割しており、高さは39mmである。本レンズは液体ヘリウム中の評価で多くのフラックスジャンプが発生し、機械的な損傷(クラック)も生じたが、損傷を受けた後も、20Kで8Tの外部磁場を印加した状態で、磁気レンズの中心磁場が12.42Tまで増加しており、磁気レンズが機械的な損傷に強いことが実証できた。2個目は1個目の構造を見直し、高さを40mmとし、分割数を2とした。20Kの運転ではフラックスジャンプは見られず、7Tの外部磁場で中心磁場は13Tに到達した。3個目は小型強磁場発生装置に組み込む磁気レンズとして製作しており、外径が58mmで、内径を50mmから20mmに絞っている。高さ方向は2分割し、60mmである。20Kに冷却した状態で中心磁場は11.82Tまで増加しており、小型強磁場発生装置で、室温ボア10mmに中心磁場10Tを発生するという目標を達成する目処を得た。

Superconductor is a new type of conductor, which can be introduced into the inner side wall of the conductor, such as the area of the inner wall, the area, the area of the outer wall, the area of the inner wall, the area, the area of the area, the area of the inner wall, the area, the area of the area, the area The magnetic field effect is utilized, and the superconducting magnet is produced in good condition. The research of the next record in Heisei 23 was carried out. The results of this study are expected to be useful in the design of compact magnetic field generators. The external magnetic field is generated by two components, the vibration is reduced, the refrigerator is cooled, 108A is energized, and the central magnetic field is generated by 7T. GdBaCuO is a superconductor. It has three kinds of magnetic properties. 2 outer diameter: 42mm, inner diameter: 36mm, 12mm The first one is divided into three parts in the direction of the height, and the height is 39 mm. In this paper, the evaluation results of liquid phase, mechanical damage, damage, external magnetic field at 20K and 8T, magnetic field at 12.42 T, magnetic field at 12.42 T, mechanical damage, magnetic field at 12.42 T, magnetic field at 20K and mechanical damage at 12.42 T are analyzed. 2 eyes 1 eye structure straight, high 40mm, split 2 20K operation, 7T external magnetic field, 13T central magnetic field Three small high magnetic field generators are assembled and manufactured, with an outer diameter of 58mm and an inner diameter of 50mm and 20 mm. The height direction is 2 divisions, 60mm. The central magnetic field increases from 11.82T to 10T at 20K, and the small high magnetic field generator generates 10mm central magnetic field at room temperature.