氷が充填された高安定超伝導導体の原理実証

高稳定冰填充超导原理证明

• 批准号: 17656098
• 负责人: 妹尾 和威
• 金额: $ 1.86万
• 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 Exploratory Research
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17656098/
• 关键词: 超伝導材料・素子; 低温物性; 電気機器工学; プラズマ・核融合; 超伝導; 安定性; 氷; 超伝導ケーブル; 超伝導導体; 極低温; 熱伝導率; ケーブル・イン・コンジット導体

NbTi、Nb_3Sn各々の材料について、多重撚りケーブル導体を製作し、高熱伝導率材料である氷でモールドした場合とモールドしていない場合で、安定性および電磁力を模擬した横圧縮力印加時の劣化を比較した。実験では誘導通電法により数kAの通電を行った。NbTi導体サンプルに関して、従来の有機樹脂含浸の場合と比較して、氷でモールドすることで、ワイヤーモーションによる不安定が抑制されるのみならず、冷却が確保されるため、安定に通電可能な電流値が増大した。一方、Nb3_Sn導体に関しては、安定性が確保されるだけではなく、核融合用超伝導マグネットにおいて想定されている横方向圧縮応力、30MPa程度を印加した場合でも超伝導特性の劣化が全くないことを確認した。その後、氷を解凍し同様の圧縮力印加実験を行った結果、通常のモールドを施していない多重撚りケーブル導体と同様の劣化を示すことも確認した。同時に実施した文献調査により、氷の極低温における熱伝導率はダイヤモンド、あるいはサファイアと比較して遜色がないことが分かった。以上の結果より、超伝導ケーブル導体を局熱伝導率で且つ常温でフレキシブルな氷を用いてモールドすることは、有効であると結論づけられた。

对于NBTI和NB_3SN材料，产生了多个twist的电缆导体，以高热电导率材料模制，或者在未成型时，稳定性和电磁力的降低。在实验中，通过诱导的诱导进行了几种KA能量。关于NBTI导体样品，与常规的有机树脂浸渍相比，用冰模制不仅可以通过接线运动来抑制不稳定性，还可以确保冷却，以便它可以稳定。另一方面，关于NB3_SN导体，不仅可以确保稳定性，而且即使在核超导磁体中假定水平压缩应力，即使施加了大约30 MPa，也没有超导特征的恶化我确认了。后来，由于解冻冰并执行了类似的压缩力，也证实了与没有正常模具的多键电缆导体相同的恶化。同时进行的文献调查表明，冰的导热率与钻石或蓝宝石相当。从以上结果得出结论，在室温和室温下使用柔性冰塑造超导电缆导体是有效的。

项目成果

小特集 磁場閉じ込め核融合炉に向けた超伝導マグネット工学

特色：磁约束聚变反应堆的超导磁体工程

• 发表时间: 2007
• 期刊: プラズマ核融合学会誌 83
• 作者: 西村新;妹尾和威;濱田一弥;西嶋茂宏;竹内孝夫;木須隆暢;小泉徳潔;奥野清
• 通讯作者: 奥野清

Critical Current of Mechanically Loaded Nb_3Sn Superconducting Multi-Strand Cable

机械加载Nb_3Sn超导多股电缆的临界电流

• 发表时间: 2007
• 期刊: IEEE Trans. Appl. Supercond. 17
• 作者: M. Ishizuka;T. Itou;J. Sakuraba;S. Awaji;G. Nishijima and K. Watanabe;P. Badica;K. Watanabe;P. Badica;K. Seo
• 通讯作者: K. Seo

Evaluation of Stability of NbTi Multi-Strand Conductor by Induced-Current Methods

感应电流法评价NbTi多股导体的稳定性

• 发表时间: 2008
• 期刊: IEEE Trans.on Appli.Supercond (掲載確定)(Accepted)
• 作者: K. Seo;A. Nishimura;G. Nishijima
• 通讯作者: G. Nishijima

Mitigation of critical current degradation in mechanically loaded Nb_3Sn superconducting multi-strand cable by ice-molding

通过冰成型缓解机械加载 Nb_3Sn 超导多股电缆的临界电流衰减

• 发表时间: 2008
• 期刊: Plasma and Fusion Research (掲載確定)(Accepted)
• 作者: K. Seo;A. Nishimura;Y. Hishinuma;K. Nakamura;T. Takao;G. Nisbijima;K. Watanabe
• 通讯作者: K. Watanabe

Comparison of avalanche-like quenches between NbTi and Nb_3Sn cables

NbTi 和 Nb_3Sn 电缆类雪崩淬火比较

• 发表时间: 2006
• 期刊: Fusion Engineering and Design 81
• 作者: K.Seo;Y.Hishinuma;A.Nishimura;G.Nishijima;K.Watanabe;K.Nakamura;T.Takao;K.Katagiri
• 通讯作者: K.Katagiri