高温超伝導マグネットの加速器応用に向けた遮蔽電流に関する研究

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二極磁界成分を発生するメインコイルのみの場合について、遮蔽電流磁界及び交流損失を評価した。この結果、マグネット全体が発生する遮蔽電流磁界を計算したところ、二極及び六極磁界成分が磁界精度の基準を満たしていないことが確認された。二極磁界成分の補正方法として、通電電流値を調整することにより、遮蔽電流磁界の影響を織り込んだ上で所望の発生磁界精度を達成することができることを確認した。六極磁界成分については、昨年度着想を得た、六極磁界成分補正用コイルを含めた加速器用マグネットシステムの構成により補正が可能であるかを検討した。六極磁界成分補正用コイルは高温超伝導線で構成することとし、その設計を行った。二極磁界成分を発生するメインコイルのコイルエンド部に六極磁界補正用コイルを配置し、メインコイルの発生六極磁界成分を打ち消すように六極磁界成分補正用コイルを励消磁することにより、六極磁界成分補正用コイルを含めた加速器用マグネットシステムの構成により補正が可能であることを確認した。六極磁界成分補正用コイルは高温超伝導線で構成されるため、二極磁界成分を発生するメインコイルと同様に、交流損失及び遮蔽電流磁界が発生することが予想されていたが、六極磁界補正用コイルに誘導される交流損失及び遮蔽電流磁界は無視できる程度に小さいことが三次元電磁界解析によって明らかになった。また、六極磁界補正用コイルをメインコイルと組み合わせた場合のメインコイル内に誘導される遮蔽電流磁界の変化も見られなかった。この結果、六極磁界補正用コイルとメインコイルの組合せによるマグネットシステムは、十分な磁界精度で要求磁界を発生可能であることが三次元電磁界解析により確認された。