無絶縁巻線技術に基づく積層型高温超電導コイルシステムの設計:メーター級大口径MRIへの応用に伴う技術的課題と解決方策

Design of a Multi-Stacked HTS Pancake Coil-System based on No-Insulation Winding Technique: Technical Challenge and Solution during the Application of Meter-Class Bore MRI


王 韜 (早大); 杜 双松, 丁 開忠 (中国科学院)


Abstract: これまで我々は,無絶縁コイル基礎特性を解明する電流と温度の連成解析プログラムを用いて,高電流密度・高熱的安定性・高励磁特性を達成するための無絶縁高温超電導シングルパンケーキコイルについて設計・検討を行った。一方,医療用MRIに実用すると考えると,多数のシングルパンケーキを積層したコイルシステムの設計が不可欠です。現状として,低い層間接触抵抗と高いインダクタンスが有する積層型無絶縁コイルシステムは,様々な技術課題を直面している。その内,「通電できない可能性があり,ラージスケールマグネットシステムへの適用が不可能だ」という専門家の指摘は成立性の課題として解決する必要がある。本報では,励磁速度,層間接触抵抗とコイルの形状の3つを設計パラメータとして注目しながら,先行研究で取り上げた3−Tメーター級大口径MRIに応用する積層型無絶縁コイルシステムの設計方法について,数値解析に基いて検討する。また,その結果に基いて,積層型無絶縁コイルシステムがメーター級大口径MRIへの実用可能性について検討する。