メゾスコピック磁束挙動から展開する高温超伝導マグネット開発のための先進的研究

基于细观磁通行为的高温超导磁体的前沿研究

基本信息

批准号：
08J01945
负责人：
東川甲平
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、特に希土類系高温超伝導材料による次世代高温超伝導線材を対象として、その電磁現象を磁束挙動の観点から把握することにより、同線材を適用したマグネット化技術を開発することを目的としている。本年度に得られた成果は以下の通りである。1.超伝導マグネット開発のためには、その規模を考慮すると超伝導線材同士の接続技術の確立が不可欠となる。本年度は、昨年度に開発した3次元電流密度分布評価手法を発展させ、線材接続部の交流電磁現象を明らかとした。特に重要な知見として、接続抵抗や通電周波数によっては電流が接続部を不均一に遷移することが示唆された。超伝導マグネットの交流利用は、電力系統用エネルギー貯蔵装置や電磁誘導加熱装置への展開が考えられるため、ここで線材接続部の電磁現象を明らかにできたことは大きな意味を有する。2.超伝導マグネット開発のためには、特性の均一な長尺の超伝導線材が必要となり、例えば1キロメートルの長さの線材に対して1ミリメートル以下の分解能での特性の均一性の確保が重要となる。そこで本年度は、走査型ホール素子顕微鏡システムに外部磁界印加用コイルを導入することにより、次世代高温超伝導線材の非破壊かつ高分解能な評価手法を開発した。その結果、線材内の面内2次元での臨界電流密度分布が、100ミクロンの分解能で得られることを明らかとした。以上により、高温超伝導マグネットの開発に不可欠な要素技術が得られたと認められる。

这项研究旨在使用相同的电线材料开发一种磁化技术，尤其是针对下一代高温超导电线材料，它是通过从磁性通量行为的角度理解电磁现象来理解电磁现象的。今年获得的结果如下：1。为了开发超导磁铁，考虑到其规模，必须建立将超导电线连接在一起的技术。今年，我们开发了去年开发的3D电流密度分布评估方法，揭示了电线连接处的交替电磁现象。特别重要的发现表明，根据连接电阻和电流驱动的频率，电流可以通过连接部分不均匀地过渡。由于可以将超导磁体的使用视为将其开发到电源系统和电磁感应加热设备的储能设备中，因此在此处的电线连接部分清楚地清楚电磁现象非常重要。 2。要开发超导磁铁，需要具有均匀特征的长超导电线，例如，以1毫米的分辨率确保特性的均匀性，例如1毫米或更少的电线，例如长度为1公里。因此，今年，我们通过引入用于将外部磁场应用于扫描厅元件显微镜系统的线圈，为下一代高温超导电线开发了一种非破坏性和高分辨率评估方法。结果，可以发现，可以通过100微米的分辨率获得电线内二维的临界电流密度分布。上述结果是，已经获得了开发高温超导磁体必不可少的基本技术。

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）

YBCOマルチフィラメント模擬線材における交流通電時損失分布の可視化

YBCO 多丝模拟导线中交流电流流动过程中损耗分布的可视化

DOI：
发表时间：
2009
期刊：
影响因子：
0
作者：
東川甲平;他
通讯作者：
他

GdBCO線材電流輸送特性の温度・磁界・磁界印加角度・機械的ひずみ依存性を考慮した高磁界マグネットコイルの電磁界-熱-構造連成解析

考虑 GdBCO 线电流传输特性对温度、磁场、磁场施加角度和机械应变的依赖性的高磁场磁体线圈的电磁场-热-结构相互作用分析

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
0
作者：
東川甲平;他
通讯作者：
他

Significant Reduction in Volume, Stored Energy and Magnetization Loss of High-Field Magnet Coil Based on the Improvement of Critical Current Characteristics in GdBCO Coated Conductor

基于GdBCO涂层导体临界电流特性改善的高磁场线圈体积、储能和磁损的显着降低

DOI：
发表时间：
2009
期刊：
Physica C 未定(掲載決定)
影响因子：
0
作者：
K. Higashikawa;et al.
通讯作者：
et al.

Investigation of Three-Dimensional Current Distribution at Silver Diffusion Joint of RE-123 Coated Conductors Based on Magnetic Microscopy Combined With Finite Element Method

DOI：
10.1109/tasc.2010.2095405
发表时间：
2011-06
期刊：
IEEE Transactions on Applied Superconductivity
影响因子：
1.8
作者：
K. Higashikawa;Y. Honda;M. Inoue;T. Kiss;N. Chikumoto;N. Sakai;T. Izumi;H. Okamoto
通讯作者：
K. Higashikawa;Y. Honda;M. Inoue;T. Kiss;N. Chikumoto;N. Sakai;T. Izumi;H. Okamoto

磁気顕微法と有限要素法によるRE-123線材銀拡散接合部の準3次元電流分布評価

使用磁显微镜和有限元方法评估 RE-123 线银扩散结的准 3D 电流分布