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Thermal stability and quench protection of prctical high temerature superconducting materials and magnets

实用高温超导材料及磁体的热稳定性及失超保护

基本信息

批准号：
22KF0040
负责人：
淡路智
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KF0040/
关键词：
高温超伝導マグネット強磁場安定性

项目摘要

希土類系高温超伝導(REBa2Cu3O7, REは希土類またはY：REBCO)テープは、高い磁場中臨界電流密度と強い機械的強度を有することから、これまで超伝導では不可能であった23Tを超える強磁場磁石開発が進んでいる。さらに、近年では強磁場高温超伝導磁石を採用した、小型核融合、高分解能核磁気共鳴(NMR)、高エネルギー物理用次世代円形加速器、医療用小型加速器など多くの次世代超伝導応用開発も世界中で活発に行われ、強磁場磁石はその重要なキーコンポーネントと認識されている。一方で、REBCOテープは、高い電磁力による局所劣化や臨界電流密度の不均一性による局所的常伝導領域による焼損が問題となっており、その保護が重要となる。本研究の目的は、東北大金研で進行中である33T無冷媒超伝導磁石開発プロジェクトで重要となるREBCOテープの熱的安定性とクエンチ特性の理解である。研究は2022年9月からスタートしたが、すでに中規模REBCOコイルを用いて、14 Tのバックアップ磁場と組み合わせて25 Tの強磁場発生に成功した。その際、東北大で提案しているREBCOロバストコイル構造において、2枚バンドル巻線による磁場安定度や電磁力に関して多くの知見を得ることができた。具体的には、2枚の超伝導テープの結合による磁場が、テープ内の遮蔽電流による磁場と逆方向に発生しお互いに競合していること、その時定数が大きく異なることが定量的に理解できた。さらに、提案しているロバストコイル構造によってコイル内部応力分布が最適化されることで、最大応力を低減できることを実証した。これらの結果を受けて、更なる詳細の実験とシミュレーションを進めているところである。得られた結果の一部は、共著論文ではあるが2編の出版がすでになされており、2023年度に開催される国際会議でも発表する予定である。

稀土系高温超临界钡（REBa 2 Cu 3O7，RE稀土氧化物钇：REBCO）超导体，高磁感应强度介质中晶界流动均匀的超导体的结晶度有很大的差别，稀土超临界钡不太可能是超临界钡23T超临界钙钛矿型超导体。稀土、近年来稀土永磁体的高温超磁共振磁性岩石应用研究、小型核聚变、高分解能力的核共杆菌（NMR）、高分辨核磁共振物理学用次代灭活形加速器、医用小型加速器用多次代灭活形加速器、医用超磁共振用次代灭活形加速器、超磁共振岩石学用次代灭活形加速器、超磁共振岩石学用次代灭活形加速器、超磁共振岩石学用次代灭活形加速器。一方当事人、REBCO担保人、高强度磁力探伤局所化的磁悬浮界流动程度不属于一性磁力探伤局所化的常规磁悬浮领域的磁悬浮材料，必须符合国家有关规定，才能确保磁悬浮材料的重要性。本研究目的之一，是对北大金蝶行中磁悬浮33T超磁致伸缩冷却石的磁致伸缩性能的重要研究，是对REBCO超导磁体的固定性磁致伸缩特性的深入理解。研究2022年9月スTA ー RT ðŸ，中规REBCOイル使用い，14 Tのイクック磁场合25 Tの磁场生成功ðŸ。在此基础上，提出了一种新的、基于REBCO的磁共振成像方法，2种磁共振成像方法的磁共振成像确定度和磁力共振成像方法，多个磁共振成像方法得到了广泛的应用。具体的には、2枚の超伝導テープの結合による磁場が、テープ内の遮蔽電流による磁場と逆方向に発生しお互いに競合していること、その時定数が大きく異なることが定量的に理解できた。さらに、提案しているロバストコイル構造によってコイル内部応力分布が最適化されることで、最大応力を低減できることを実証した。これらの結果を受けて、更なる詳細の実験とシミュレーションを進めているところである。得られた結果の一部は、共著論文ではあるが2編の出版がすでになされており、2023年度に開催される国際会議でも発表する予定である。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Performance Test of 20-Stacked Two-Tapes-Bundled REBCO Pancake Coils for Upgrading of 25-T Cryogen-Free Superconducting Magnet to 30 T

DOI：
10.1109/tasc.2023.3252496
发表时间：
2023
期刊：
IEEE Transactions on Applied Superconductivity
影响因子：
1.8
作者：
K. Takahashi;A. Badel;A. Zampa;T. Okada;S. Awaji;G. Nishijima;T. Uto;H. Takewa;S. Hanai;S. Ioka;J. Inagaki
通讯作者：
K. Takahashi;A. Badel;A. Zampa;T. Okada;S. Awaji;G. Nishijima;T. Uto;H. Takewa;S. Hanai;S. Ioka;J. Inagaki

First Validation of Robust REBCO Insert Concept on a Large 20-Pancake Prototype Reaching Up to 25 T

首次在重达 25 吨的大型 20 煎饼原型上验证稳健的 REBCO 插入概念

DOI：
10.1109/tasc.2023.3255178
发表时间：
2023
期刊：
IEEE Transactions on Applied Superconductivity
影响因子：
1.8
作者：
Badel A.;Takahashi K.;Zampa A.;Okada T.;Nishijima G.;Uto T.;Takewa H.;Hanai S.;Ioka S.;Inagaki J.;Awaji S.
通讯作者：
Awaji S.