Design of joint structure with electromagnetic forces in a remountable high-temperature superconducting magnet by quantification of joint resistance generating mechanism

通过量化关节阻力产生机制设计可拆卸高温超导磁体中电磁力关节结构

基本信息

批准号：
23686132
负责人：
ITO Satoshi
金额：
$ 14.73万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011-04-01 至 2014-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

Research and development of mechanical joint of high-temperature superconducting (HTS) conductor are required for a remountable HTS magnet proposed to realize a fusion reactor having high economic efficiency and maintainability. In this research, joint resistance generating mechanism was quantified based on superconductivity and contact theories, then a method of joint resistance prediction needed to investigate joint structure for a mechanical joint of a large-scale conductor. In addition, we proposed mechanical bridge and edge joints as new mechanical joints and demonstrate low joint resistance with the joints using experiments and numerical analyses. Furthermore, we discussed the optimum structural design for a remountable magnet based on structural analysis and indicated feasibility of the remountable magnet based on calculation of electric power to run a cryo-plant.

为了实现具有高经济效益和可维护性的聚变反应堆，需要研究和开发高温超导（HTS）导体的机械接头。本研究基于超导和接触理论对接头电阻产生机制进行了量化，然后需要一种接头电阻预测方法来研究大型导体机械接头的接头结构。此外，我们提出了机械桥和边缘接头作为新的机械接头，并通过实验和数值分析证明了接头的低接头阻力。此外，我们还讨论了基于结构分析的可重新安装磁体的最佳结构设计，并基于运行低温设备的电力计算表明了可重新安装磁体的可行性。

项目成果

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专著数量（0）

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专利数量（0）

Development of a 100-kA-class HTS conductor and its mechanical joint for the helical fusion reactor

螺旋聚变反应堆用100kA级高温超导导体及其机械接头的研制

DOI：
发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
0
作者：
T.Ohinata;S.Ito;H.Hashizume;丹野裕介 ,伊藤悟 ,橋爪秀利;伊藤　悟
通讯作者：
伊藤　悟

GdBCO線材の機械的接合における抵抗の温度・磁場依存性基礎評価

GdBCO 线机械连接中电阻的温度和磁场依赖性的基本评估

DOI：
发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
0
作者：
Makihara;K.;Kuroishi;C.;and Fukunaga;H.;伊藤　悟
通讯作者：
伊藤　悟

Proposal of Electrical Edge Joint for a Demountable High-Temperature Superconducting Magnet

可拆卸高温超导磁体的电边缘接合方案

DOI：
10.1109/tps.2012.2190103
发表时间：
2012
期刊：
IEEE Transactions on Plasma Science
影响因子：
1.5
作者：
S. Ito;L. Bromberg;M. Takayasu;J.V. Minervini;H. Hashizume
通讯作者：
H. Hashizume

分割型高温超伝導マグネットのための高温超伝導導体の機械的エッジジョイントの基礎研究

分段高温超导磁体高温超导导体机械边缘接头基础研究

DOI：
发表时间：
2012
期刊：
影响因子：
0
作者：
伊藤悟;L. Bromberg;M. Takayasu;J.V. Minervini,橋爪秀利
通讯作者：
J.V. Minervini,橋爪秀利

Optimization of a Mechanical Bridge Joint Structure in a Stacked HTS Conductor

堆叠式高温超导导体中机械桥接头结构的优化

DOI：
10.1109/tasc.2013.2239335
发表时间：
2013
期刊：
IEEE Transactions on Applied Superconductivity
影响因子：
1.8
作者：
Makihara;K.;Kuroishi;C.;and Fukunaga;H;K. Kawai
通讯作者：
K. Kawai

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发表时间：
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期刊：
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影响因子：
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作者：
IGAMI Hiroe;YANAI Ryoma;ITO Satoshi;YOSHIMURA Yasuo;KUBO Shin;TAKAHASHI Hiromi;SHIMOZUMA Takashi;TSUJIMURA Toru Ii;NISHIURA Masaki;MIZUNO Yoshinori
通讯作者：
MIZUNO Yoshinori

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0.8
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SHIMOZUMA Takashi;KOBAYASHI Sakuji;ITO Satoshi;OKADA Kohta;ITO Yasuhiko;YOSHIMURA Yasuo;IGAMI Hiroe;TAKAHASHI Hiromi;TSUJIMURA Toru;MIZUNO Yoshinori;KUBO Shin
通讯作者：
KUBO Shin