ITER　　(1C-p01/p05)　　　座長　柳 長門

本セッションでは、国際熱核融合実験炉 ITER のマグネットについて４件の発表と、新しい大型導体設計に関する１件の発表があった。

ITER については、現在、トロイダル磁場（TF）コイル用のケーブルインコンジット（CIC）型ニオブ３スズ導体の調達作業が進行している。 すでに国内の線材メーカーによって日本の担当分（全体の 25% で約 100 トン）の素線のうち約 15 トン（15%）の製造が完了しており、 すべての素線について、臨界電流（12 T, 4.2 K で 190 A 以上）、および、履歴損失（±3 T の磁場変化で 500 mJ/cc 以下）の要求仕様を満足していることが確認されている。これらの素線を用いて、今後、 撚線作業と導体化（ジャケッティング）作業が行われる計画となっており、そのための全長約 1 km の装置とそれを収納した建屋も完成している。 現在、まずは、760 m （TF 導体の単長）の銅ダミー導体を製作するために調整が進行しており、 ジャケットの接続作業と素線の引き込み作業が実施される予定となっている。 (1C-p01)

ジャケットは、13 m ずつが突き合わせ溶接されて全長 760 m となり、それに撚線が引き込まれた後に、外径が 43.7 mm±0.2 mm に圧縮成型される。 撚線の引き込みの際には最大３トンの力が印加されるが、それがスムーズに行われるかどうかが、銅ダミー線を用いて確認されることになる。 また、製作された導体は直径約 4 m のスプールに巻き取られるが、巻き取り径を均一に保てるかどうかも重要な確認事項となる。(1C-p02)

TF コイルの構造物については日本が全量を担当することになっているが、現在、その詳細製作設計と実規模試作が行われている。 特に、溶接技術の確立と実証が重要な課題であり、溶接材料に FMYJJ1 を使用した狭開先 TIG 溶接部について、 液体ヘリウム温度で強度の確認が行われている。その結果、すべての試験片について母材強度とほぼ同じ 0.2% 耐力が得られ、 ITER の要求仕様である 1000 MPa 以上を満足していることが確認されている。 また、実機と同じ断面を有する 1 m 長のコイル容器直線部の試作が行われ、厚さ 70 mm の溶接が問題なく行われ、 変形量についても目標精度を満足できる見通しが得られている。(1C-p03)

一方、ITER の試作導体については、スイスの SULTAN 装置において短尺試験が行われてきているが、 測定された臨界電流が素線による予測値を下回る結果も得られており、接続部の存在によって電流分布の不均一が生じている可能性が指摘されている。 そこで、CIC 導体内の電流分布について集中定数回路を用いて求める数値解析が行われている。 この解析では、素線の臨界電流分布が大きくばらつく結果が得られており、実験結果を半定量的に説明しているものと考えられる。 ただし、現状、パラメターの選択等に課題も残っており、今後の進展に期待される。(1C-p04)

最後に、将来のヘリカル型核融合炉に用いることを想定した新しい大型導体として「同軸多層型 CIC 導体」に関する検討について発表があった。 これは、ITER 等に用いられている現状の CIC 導体とは異なる構造として、各素線にできるだけ一様な電流分布を実現すべく考案された導体である。 具体的には、素線を同軸多層に撚るとともに、撚りピッチを調整することで各層の素線のインダクタンスを揃える工夫を導入している。 現状、超伝導線と銅線の比率を２対１としつつ、それらの配置や各層における組み合わせ等をいろいろと変えて最適化を図っており、 均一な電流分布が期待できるとともに超伝導素線の必要量を 8% ほど低減できる結果も得られている。(1C-p05)

JT-60　　(1C-p06/p09)　　　座長　今川 信作

JT-60SA は、JT-60 のトカマク本体を超伝導化する計画であり、日本と EU の共同プロジェクトとして装置製作が進められている。

最初に、原子力機構の吉田より、JT-60SA 用超伝導マグネットシステムの詳細設計と製作について進捗状況の報告があり、 CS と EF コイルの詳細設計が完了して製作が開始されたこと、原子力機構の敷地内で行うケーブル・イン・コンジット導体の製造については、 導体複合化機器の動作試験として 3 種類の導体の試作が行われてジャケットの最終形状が決定されたことなどが報告された。

次に、原子力機構の村上より、シェイクハンド型の EF コイル用プロトタイプ接続部の発熱特性に関する報告があり、 使用条件（外部磁場 3 T、通電電流 20 kA）での接続抵抗が 2.8 nΩであり、また、結合時定数が 2.5 s であることから、 十分に許容値以内に収まる見通しが得られたことが報告された。

続いて、原子力機構の米田と神谷より、それぞれ、ヘリウム分配システムとサーマルシールドの設計最適化について報告があり、設計指針や境界条件等について熱心に質疑が交わされた。

加速器　　(1C-a01/a05)　　　座長　高畑 一也

本セッションでは，次世代の高エネルギー加速器 ILC (International Linear Collider）の開発，設計に関する発表が 2 件， 運転を始めた J-PARC ニュートリノビームライン用の超伝導磁石システムの状況に関する発表が 2 件， 高温超伝導線を用いたダイポールマグネットの開発に関する発表が 1 件あった。

ILC では超伝導加速空洞の開発が順調に進められており，6 m 長モジュールの冷却試験の結果が報告された(1C-a01)。 また ILC の第4番目の検出器として鉄ヨークのない斬新なソレノイドが設計された(1C-a03)。 この第 4 検出器の計画は発表直前に中止になったとのことでとても残念である。

J-PARC ニュートリノビーム用超伝導マグネットは，2008 年に完成し，2009 年に 2 回の試運転を行った。 4 月にはニュートリノの生成にも成功した。 ただし補正コイル(定格 41 A) が 14 A 程度でクエンチする劣化現象が 1 回目の試運転から見られ，対策を施したにもかかわらず 2 回目の試運転でも改善が見られなかった(1C-a02)。 この原因について発表後も議論が続いた。

回転機　　(1B-p06/p09)　　　座長　藤代 博之

回転機セッションは高温超電導かご形誘導・同期モータ（京大 3 件）と風力発電用超伝導発電機（東大 1 件）の 4 件の発表があり、聴衆約 30 名で活発な質疑討論が行われた。京大の発表では、自動車用モータの評価に用いられる「効率マップ」を用いて実験と解析から評価を行っていたが、今後の NEDO プロジェクトとも関連し熱心な議論が行われた。東大の発表は風力発電ナセルの高出力、重量低減、小型化に対して超伝導発電機のメリットに多くの聴衆の関心が集まり、解析に対して熱心な議論が行われた。

電力応用 (1)　　(2P-p27/p34)　　　座長　淵野 修一郎

超電導変圧器、風力発電機やモータ等の回転機、磁気浮上の発表が８件あった。

九州電力の岡本らは、変圧器の過電流対策として安定化銅の配置によるIcの違いを測定した。その結果、基板側でも銀側でも目標エネルギー内ではあまり差異はないが、それ以上のエネルギーでは銀側で劣化が生じた。原因はY系線材 の熱特性によるためではないかと考えている。

九州大学の乙成、緒方らから、限流機能付き変圧器の設計試作と特性評価の報告があり、突発短絡事故の模擬試験により、事故電流を 1/30 に抑制できることを確認した。

新潟大の荒川らは、風力発電機の超電導界磁の磁束密度を有効利用するために、界磁巻線を２分割するタイプと電機子巻線を２分割するタイプで、比較検討している。

岡山理科大の坂井らは、トロイダルボビンに巻かれた超電導界磁巻線の回転磁界により、永久磁石を埋め込んだ回転子が回転するというユニークなモータの報告があった。 超電導巻線が固定子側のため、小型冷凍機による伝導冷却が可能となっている。

東大の寺尾らは、バルク超伝導磁気遮蔽材と超電導コイルを組み合わせ、強いギャプ磁束を発生させるユニークな界磁系を提案している。

芝浦工大の田中らは、フライホイール用の永久磁石を用いた非接触伝達機構について報告している。

早大の王らは、慣性核融合用の燃料ターゲットに球状バルク体を用い、複数の 超電導コイルによりアクティブ制御し、水平方向および回転方向の安定性解析 および実験により良好な結果を得ている。

電力応用 (2)　　(3A-a06/a10)　　　座長　柁川 一弘

電力応用(2)のセッションでは、計5件の発表があった。

長村 (応用科学研) は、京大および新潟大と共同で、超電導モータや超電導直流送電等の応用で必要となる電力変換器開発の一環として、 超電導インバータに関する基本原理を説明し、YBCO 薄膜素子を用いて実験的に検証した。

清野ら (鉄道総研) は、高温超電導バルク体のロータ／ステータで構成される磁気軸受を想定して電磁力解析を実施し、 スラスト (浮上力)およびラジアル (径方向力) の両方向変位に対する静的な電磁力を評価した。

美馬ら (岡山大) は、KEK および理研と共同で、インフレーション宇宙論の妥当性を検証するために、 宇宙背景マイクロ波放射 (CMB) の偏向成分を精密測定するアルミ超伝導体トンネル接合素子の原理について紹介し、現状までの開発成果を報告した。

白井ら (京大) は、変圧器型超電導限流器の 1 次側および短絡 2 次側ともに巻き戻しコイル構造としたモデル器を BSCCO 線材を用いて製作し、 その限流特性試験結果を報告した。

植田ら (早大) は、中部電力と共同で、Y 系テープ線材を巻線した積層パンケーキコイルを 1 要素コイルとして複数個トロイダル配置した SMES を対象に回路解析と熱解析を連成し、 1 要素コイルがダンプした場合の電流再配分や温度上昇、および転倒力に問題ないことを確認した。

送電ケーブル (2)　　(1B-a06/a10)　　　座長　山口 作太郎

1B-a06 はキャンセルだった。

1B-a07 は、今までの一連の研究発表の一つであり、短絡時の HTS 線材の温度上 昇などに関連した研究であるが、今回は特に計算結果が示されたわけではなかった。 このため、特に突っ込んだ議論は無かった。ただ、短時間の大電流通電 でもケーブルが破損しないような結果であったので、多くの方がほっとして聞 いていたのではないか。

1B-a08 はテープ線材間のギャップに関する研究であり、大きなギャップは交流 損を大きくすることが指摘されてきたが、これを追認する結果であった。 議論では多層構造にすると、ギャップの上下に別層のテープ線材が来ると、磁場が そこで変形を受けて、テープ面に垂直成分が減るのではないかという指摘があった。 テープ線材を同じ向きに twist するか、逆向きかで結構違うので、検討する項目ではないか。

1B-a09 は古河電工の発表であったが、発表者が八木氏ではなく野村氏であった。 交流損の低減では、現在 0.49 W/m まで来ていると言うことであった。 3 本で 1.5 W/m の熱負荷になるが、東電からはもう少し低くならないかと言うコメントも出た。 また、曲げ試験についての報告もあり、こちらは順調であった。

1B-a10はケーブル中の HTS テープ線材の温度上昇の見積もりを FEM 計算で行った結果の発表である。交流損があり、電気絶縁物の熱伝導率は低いので、外側を 液体窒素で冷却していても交流損のためテープ線材温度は冷媒温度より高くなるため、この温度差を見積もった。この指摘は前からあったが、実際に FEM で計算を行い発表されたのは、当方が知っている限りで初めだった。そのため、議論は複数出た。

送電ケーブル (3)　　(1P-p35/p40)　　　座長　金 錫範

本セクションでは、交流および直流送電に関する６件の研究発表が行われ、限られた時間と空間で活発な議論が行われたと評価している。

発表内容としては、

1P-p35：Y 系超電導線材の細線化による Jc の低下や交流損失の低減について、実験と数値解析を用いた結果が報告された。切断後の Jc の評価については、磁気ナイフ法で測定されたものの、先輩の研究結果をそのまま用いたので詳細については答えてもらえず、断面方向への解析を１次元化して行ったため実際の線材端部での厚み効果は考慮されていない。

1P-p36：直流送電ケーブル試験装置の計測システムについて英語による発表が行われた。現段階では、LabVIEW による計測システムの概要だけが示され、研究発表としては少し物足りない部分があった。

1P-p37：従来の電流リードより低熱伝導率を有するペルチェ素子を電流リードの一部として挿入することによって、電流リードからの熱侵入を抑えるための研究結果が報告された。しかし、ペルチェ素子の高い電気抵抗率より電源に対する負荷は増えたものの、冷凍機の消費電力を大幅に抑えることにより試験装置で 12.5 Ｗ の電力消費削減に成功していると報告された。

1P-p38：直流送電ケーブルに使われる線材の本数を減らすために、内側と外側に同じ本数の線材にした場合の影響について常用解析ツールによる静磁場解析結果が報告された。しかし、ケーブルの両端が電気的に接続されているモデルではなく、各線材の両端に L が大きい銅線がつながっているモデルで計算が行われていた。

1P-p39：送電ケーブルにおける短絡事故電流などによる線材の特性劣化について数値解析と実験結果が報告された。解析から求められた交流電流のピーク値に相当する電流を通電することで過電流を模擬し、過電流通電に伴う Ic の劣化について実験的に検討され、冷凍機伝導冷却運転下で特性劣化しない最大電流値が示された。

1P-p40：66kV 系統を想定した短絡事故電流による過電流通電特性について、熱解析と電磁場解析に基づく数値解析と簡易化された試験装置で検討した研究結果が報告された。特に、試験装置の各部分における温度変化が解析と実験がよく一致していることが示され、開発した解析コードの有効性が充分確認された。

超電導応用　　(2P-p35/p39)　　　座長　津田 理

電磁石とバルク体で構成される３次元超電導アクチュエータに関する研究。 低コスト化には電磁石数を減らす必要があり、その一つとして電磁石の間隔を大きくする方法があるが、 今回は、電磁石の間隔を大きくした場合に効率よく浮上力が得られる電磁石の極性パターンに関して報告があった。

磁気分離用磁気フィルターの設計用解析モデルの構築を目指した研究。 モンテカルロ法を用いて磁性微粒子の凝集挙動について解析したところ、 磁性細線周囲の磁場の大きい範囲に磁性粒子が集積するとともに磁性細線下部に磁性粒子が移動する状況を確認できたとのこと。

電磁力を用いて海水と油を分離する装置に関する基礎研究。 これまで導電性を有する電磁流体として扱っていた海水の電気分解現象を電解溶液モデルを用いて解析したところ、 電磁流体モデルでは得られなかった非対称な電位分布が得られ、 実験との比較により、電解溶液モデルの妥当性を検証することができたとのこと。

小動物用心磁図計測システム開発に関する研究。 心筋梗塞モデルマウスの心磁図計測で得られたデータを用いて逆問題解析を行い、心筋興奮課程や疾患部位を推定した結果と、 病理解剖検査結果との比較検討結果が報告された。

認知症の原因究明などへの活用が期待される頭部用 MRI マグネット の磁場均一化に関する研究。コイル作製時に複数の構成コイルの 位置精度を確保できたもののコイル巻数が設計値と異なったため 目標とする磁場均一度を大きく逸脱した。しかし、磁性体シムを用いて 調整した結果、磁場均一度を一桁改善することができたとのこと。

産業応用　　(2C-a01/a05)　　　座長　大崎 博之

学会2日目の午前中前半に「産業応用」のセッションがあり，5 件の講演と質疑が行われた。5 件のうち，バルク超電導体の応用に関するものが 4 件で，磁気薬剤配送，局所磁場変調を与えた着磁，13 K でのパルス着磁，永久磁石の着磁がそれぞれのテーマであり，もう 1 件は海流 MHD 発電機に関するものであった。

最初は，廣田友佳さん（大阪大学）から，生体内深部の初期癌の治療のために，HTS バルク磁石と強磁性針を用いて薬剤を局所的に集積させることの基礎実験について報告があった。ラットの肝臓を使った実験で，強磁性針による磁場勾配により粒子が針の近傍に集積できることを確認したことを紹介した。針を直接刺して注射することとの相違などについて質疑が交わされた。

続いて，藤代博之先生（岩手大学）から，有機半導体プロセスへの適用を目的として，バルク磁石が発生する磁束に強弱のパターンを与える基礎実験を行った結果について報告があった。磁気回路を工夫することにより，磁束密度の強弱の振幅を大きくすることができたことを報告した。

3 件目は横山和哉先生（足利工業大学）から，13K 冷凍機で冷却した直径 60 mm の Gd123 バルク超電導体のパルス着磁の実験結果の報告があった。冷却温度と捕捉磁界との関係等について質疑が行われた。

次は今井順さん（新潟大学）から，バルク超電導体の強磁場を利用して，永久磁石に多極の NS 磁界を着磁する実験について報告があった。予め単極に着磁された永久磁石試料を，バルク磁石の上で走査させることによって，例えば N 極に着磁されていた部分をS極に反転させることが可能となり，それによって多極の磁場構造に永久磁石を着磁しようとしたものである。走査方向などによって磁場分布にどのように影響があるかなどについて紹介があった。

最後に，Bui Anh Kietさん（神戸大学）から，超電導マグネットを用いたヘリカル型の海流 MHD 発電機の研究に関する発表があった。発電出力と効率の向上のためには流体損失の低減が必要であり，そのために流体損失の計算モデルを構築することを目的として，ヘリカルのピッチ長と圧力分布および流体損失などとの関係を実験的に調べた結果について報告があった。

マグネット技術　　(2A-a01/a05)　　　座長　植田 浩史

マグネット技術（オーラルセッション）では、5 件の報告があった。

2P-a01、2P-a02 は岡山大の発表で、コンパクトで持ち運び可能な NMR の開発について報告した。この NMR はバルク体あるいは薄膜を積層することで高強度・高均一度の磁場を実現しようと試みている。

2P-a01（岡山大：高野ら）ではバルク体の厚み、積層間隔をパラメータに電磁場解析によって磁場強度、均一度の評価を行った。実験と解析結果は比較的一致しているものの、着磁の際の磁場の掃引速度の影響、着磁磁場の減衰については必ずしも一致していないとのことであった。今後もNMR応用を考えた場合、磁場・均一度の時間経過についての検討が必要であろう。

2P-a02（岡山大：金ら）では、バルク体あるいは薄膜を積層した場合の着磁特性を実験で調査した。77 K では着磁磁場も低く、均一度も悪いが、20 K にすると、磁場強度・均一度も改善される。ただし、バルク体は低温高磁場で着磁する際にクラックが発生・進展したため、均一度が悪化したものもあった。

2A-03（NIMS：U. Davideら）では、YBCO コイルの NMR 応用を目指し、3種類の YBCO コイルを製作し、その磁化特性、磁化による中心磁場の低下について報告した。臨界電流に対する負荷率（10％〜80％）に依存して、磁場の低下は 20 ％ から5 % の範囲で変化する。磁化の緩和特性については今後実験を行って調査するとのことであった。

2A-04、2A-05は九州大の Ta バリア MgB₂ 線材の小パルスコイルの試作に関する報告であった。

2A-04（九州大：浦竹ら）は、Ta バリア MgB₂ 線材の I-V 特性を計測し、臨界電流密度のスケール則に基づいて磁界・温度依存性を再現する実験式を求めた。

2A-05（九州大：田中ら）では、Ta バリア MgB₂ 線材を用いて試作した小パルスコイルの熱安定性について報告した。14 K、20 Kの伝導冷却下ではいずれも Ic の 1.4 倍の電流を通電しても熱暴走に至らなかった。また、2A-04 で求めた I-V 特性の実験式を用いて、有限要素法による数値シミュレーションで評価したところ、実験結果と同様の結果を得た。熱暴走時のコイル両端電圧、温度変化は比較的緩やかであり、コイル保護は十分に可能とのことであった。

HTS コイル (1)　　(1P-p26/p31)　　　座長　川越 明史

本セッションでは６件の発表があった。

鉄道総研の小方らは、磁気浮上式列車搭載用のマグネットに RE 系線材を適用するために、YBCO 線材でレーストラック型パンケーキコイルの作製を行った結果を報告した。 5 個のマグネットを作製し、そのうち 4 個のコイルを積層して通電した結果、線材性能から予測したIcと一致する結果が得られたと報告された。

東北大の淡路らは、18 Tのハイブリット型無冷媒超電導マグネット内の Bi コイルを RE123 コイルにリプレイスするための設計内容について報告した。 現状の Bi コイルとほぼ同じ形状のコイルを、5 mm 幅のテープを用いて巻線したダブルパンケーキコイル 22 個をスタックした構造の設計結果が報告された。 600 MPa の応力まで許容すると、25 T まで発生させうることが可能であることが報告された。 無冷媒マグネットということを想定して、23〜24 T の中心磁界が適当とのことであった。

岡山大の七戸らは、有効電力法によるクエンチ保護システムの汎用性を高めるために、NI-PXI システムを用いたソフトウェアベースのクエンチ検出装置の開発結果を報告した。 アナログ回路によるシステムと同様の動作が実証されていた。

山口大の原田らは、直流送電システムに必要な直流リアクトルの開発のために、YBCO テープ線材を用いて 8 個のダブルパンケーキコイルの作製を行った結果を報告した。 エポキシ樹脂による含浸を行う前後に Ic 測定を行い、含浸することによって機械的な振動は抑制されるものの、熱はけが悪くなることによってn値が大きくなっていると報告された。

上智大の小澤らは、NMR に使用される超電導コイル内の磁界分布の均一度を向上させるために、YBCO テープ線を巻線して作った円筒を用いた結果を報告した。本手法では、YBCO 円筒の磁気遮蔽効果を利用するために、通常使用される複数のシムコイルを用いるよりも簡便に均一度を向上させることが可能とのことであった。今後、円筒の最適設計を行うことによって、より高い均一度の向上が達成できる見通しとのことであった。

豊橋技科大の甘日出らは、安価で持ち運びできるような低磁場 NMR の開発を行っている研究について報告した。救急車等内で簡易検査用の装置としての利用を想定している NMR で、地磁気並みの低磁場で使用し、検出には SQUID を使用するとのことであった。試作機によって、実際に NMR 信号を検出した結果が報告された。今後は画像化を行うとのことであった。

コイルと周辺技術　　(1P-p32/p34)　　　座長　松本 真治

(1P-p32) J-PARC において建設中のミュオンビームラインの 45 度の湾曲部に用いられる、６個のソレノイドコイルをテーパー付きのスペーサーを介して結合させた、湾曲ソレノイドコイルの設計およびモデルコイル試験について報告された。モデルコイル試験は、２個のソレノイドコイルを用い、伝導冷却方式で行われ、HTS 電流リードの限界の 330 A までの励磁に成功した。

(1P-p33) 生物学的に重要であるが、NMR 測定が困難である硫黄 33S 測定用低温プローブシステムに用いられる低温プリアンプの開発について報告された。低温プリアンプの開発の結果、測定に有効な S/N 比の向上がみられた。また、伝導冷却方式でシステムを冷却しているが、RF コイルの発熱ための温度上昇等による S/N 比の低下は見られなかった。

(1P-p34) 冷凍部会主催の夏の恒例行事となっている、第 12 回低温技術講習夏合宿について報告された。今回から、超伝導線材は、従来の丸線材から、NbTi 平角線に変更された。結果、6 T まで磁場を発生することができた。目標の 7 T に到達しなかった原因は、層端のパテ処理や口出し処理にあるとの結論であった。目標磁場には到達できなかったが、実際に超伝導コイルを製作し、貴重な体験であったとのことである。

交流損失　　(2P-p22/p26)　　　座長　川畑 秋馬

高温超伝導ケーブル導体の交流通電損失を低減するために、線材幅や線材間ギャップなどの導体構造と通電損失との関係を検討した発表が２件あった。 このうち新潟大の鈴木らは多層ケーブル導体に対し数値解析により、産総研の馬渡らは螺旋巻きを無視した単層ケーブル導体に対し解析式の導出により、それぞれ低損失化に有効な指針を示した。

新潟大の伊藤らは、短尺高温超伝導集合導体の通電損失を四端子法で測定する際、導体内の電流不均一が測定結果及ぼす影響の程度を、解析と実験の結果をもとに報告した。

九大の渋田らは、２本転位並列導体によるソレノイドコイルに巻き乱れがある場合に、不均一磁界下で発生する付加的交流損失特性を理論的に明らかにした。 また、九大の高山らは、４本並列導体で巻き線されたシングルパンケーキコイルに対しコイル間で転位を行った場合、コイル形状が大きくなるほど均流化が図れることを計算で示した。

磁気分離　　(3A-a01/a05)　　　座長　白井 康之

磁気分離に関連した 5 件の発表があった。免疫グロブリンの分離･精製、SUS304 の粉体など混合粉体中の強磁性不純物、メッキ廃液中のニッケル回収、染料排水処理、高粘性流体（SUS 懸濁液）という種々の分離対象に対する研究発表であった。対象ごとに固有の検討課題があり、分離効率、回収効率に対する、担磁、結晶化、粉体凝集防止など前処理の検討、回収用消磁回路、磁気フィルター構成など周辺技術が主であった。

■ HTS

臨界電流特性　　(1P-p16/p20)　　　座長　中村 武恒

早稲田大学の青木らは、高温超電導線材への中性子照射実験結果について報告した (1P-p20)。 中性子を照射することにより、臨界電流が若干改善するという結果が報告された。 今後、磁場特性についても検討を実施するとのことであった。 同検討は、今後高温超電導線材の加速器応用を検討する際に重要な知見である。

Y 系線材　　(2P-p18/p21)　　　座長　吉田 隆

青木（早稲田大）らは、「銅メッキ YBCO 超電導線材の疲労特性試験」に関してIBAD/MOCVD-YBCO 線材に Cu メッキを行った短尺線材のひずみ、疲労特性試験結果に関して報告していた。0.3-0.5% のひずみでの２万回試験の結果でもIcの低下が確認されなかった。

中山（九工大）らは、「積層したGdBCO線材における磁化損失の評価」と題して、変圧器などの電力機器向けに、12 層積層した IBAD 線材の磁化損失を測定して、一枚に比べ約 1/4 以下になることを報告し、さらに馬渡からに提案されていた理論値と比較していた。

中村（九大）らは、「REBCO超電導テープの交流損失特性」と題して、GdBCO/IBAD-MgO の５分割テープを測定した結果、IBAD-GZO テープの場合と同様に、1/5 程度に低減できることが確認されることを報告した。

杉澤（新潟大）らは、「６角形配置 YBCO 集合導体の交流損失特性の測定および評価」と題して円筒形状に配置した YBCO テープの交流損失を測定した。実験的にテープのギャップ間の間隔に関して評価した報告があまりないため、あらたな知見が得られた。

Y 系作製　　(2B-a01/a05)　　　座長　下山 淳一

5 件の口頭発表が行われた。

鹿児島大の宇田らは Ni メッキ Cu 基体を用い膜厚 1 μm の Y123 薄膜を作製し超伝導特性を報告した。 厚膜化による面内配向性の低下はなかったが、Jc がやや低下しており、酸素アニール不足が原因である可能性を挙げた。

フジクラの柿本らは IBAD-MgO 基板上での RE123 薄膜線材開発の最近の経過について、cold wall 法、hot wall 法ともに特性、製造速度が向上していることが示された。 特に RE123 層の製造速度 80 m/h においても線材長 170 m、Ic〜650 A の線材が得られていたことは注目に値する。

超電導工学研究所の宮田らは IBAD-MgO 層の堆積条件と表面平坦性の関係を調べ、アシストイオン電圧の制御が重要であること、および高度 2 軸配向化と表面平坦化を満たす条件を示した。

昭和電線ケーブルシステムの小泉らは TFA-MOD 法によるY123 線材の開発経過について報告し、歩留まりが向上していること、MOD 原料コートの速度を高めていることを紹介した。

超電導工学研究所の吉積らは BaZrO₃ を含む TFA-MOD 法 RE123 線材の組織形成について報告し、成長速度が高いほど Y211、CuO の粒成長が抑えられること、BaZrO₃ 生成において Ba を消費することもあり大きな Ba 欠損組成は厚膜化に向かないことが示された。

人工ピン　　(1A-p06/a09)　　　座長　山田 穣

松本らは、人工ピン BZO と BSO のピン止め力の違いをBlatter の式などを用いてより定量的に論じた。これまでの結果では、BSOのほうが YBCO との格子整合性に優れ、Tc の劣化も少なく、BSO 形成のアドアトムの表面拡散係数が大きく、BSO の方が大きなナノロッドとして成長する。このため、BSO の方が、高い Jc が得られた。さらに定量的に階段状のピン止めモデルを使ってより定量的な検討を行った。

77 K の磁場中では現在でも人工ピン導入で頑張って50 A 程度である。しかし、実際に応用される機器ではリニア、MRI など通電電流 1000 A 相当のものが多数である。これに材料屋としてどう対処していくか、考えどころである。温度を下げるしかないか。多芯線は、偏流の問題がある。

Xe イオンなど重イオン照射により柱状欠陥である人工ピンを交差させて導入して、Jc 特性を調べた。その結果、特に低磁場で顕著な Jc 向上が見られた。Jc の磁場角度依存性を調べると、照射の交差角度が 45 度の場合（柱状欠陥が 45 度に交差している）には、B//c の磁場方向ではピークが生じなかった。これは、B//c の場合の磁束線（膜面に垂直）がランダムに交差した欠陥では補足されにくくなったためと思われる。

IBAD-MgO 上の YBCO 線材の Jc 特性を測定し、77 K、１T で 0.5 MA/cm² の高い特性を得ているが、この値は、REBCO や人工ピン試料と比較しても、遜色ない。その原因を探るため、組織を観察し、有効ピン止め点を論じた。断面 TEM から、らせん転位、積層欠陥が多く存在していた。酸素アニール、ｃ軸長も比較したが、これらに差はなかた。よって、確定はできないが、こうしたTEM 観察による組織が YBCO の高特性をもたらしていると考えられる。

安価な YAG レーザーで線材作製可能か検討した。従来、多数報告されている PLD 法は高価なエキシマレーザーである。今回、4 倍波 Nd:YAG レーザ（波長 266 nm）を用いて、IBAD-ＭgO 基板上に YBCO を成膜した。厚み 0.4 micron の膜で、Jc＝1-2 MA/cm² を得ている。特徴的なのは、膜厚を 2 micron まで上げても、通常多数観察される a 軸粒がないことである。また、45 度回転粒（IBAD-MgO 基板上）もなかった。このため、比較的高い Ic=186 A/cm が得られた。

周波数が 1 Hz で低パワーではないか。連続長尺作製に支障はないか。→パワーは上げられ、問題ないと思う。

単結晶 MgO 基板上では45度回転粒が多数あり、IBAD-MgO 基板上ではないがなぜか。 →検討中であるが、基板による差というより、むしろ結果生じた温度による差である。成膜温度が高温になるほど、45 度回転粒が多くなった。

Y 系機械特性　　(2B-a06/a10)　　　座長　土井 俊哉

本セッションでは Y 系線材の Ic-歪特性に関して 3 件、界面剥離挙動の破壊力学的検討に関して１件、GdBCO 溶融凝固バルク体の曲げ強度に関して１件の講演があった。

京大の菅野らは、CVD-YBCO/IBAD-GZO 線材の Ic のひずみ依存性を様々な印加磁場中で測定し、検討を行った。様々なひずみεが加えられた状態のIcを負荷ひずみ０の Ic で除した規格化 Ic―ε曲線は、印加磁場 B=0 のときにはε＝０で最大の二次関数的な挙動であるが、B を増加させるに従って圧縮側と引張側にピークが現われる。このピーク位置及び高さは圧縮側と引張側で非対称であり、ピーク位置は B によって変化する。

九大の今村らは、PLD-GdBCO/IBAD-MgO 線材の規格化 Ic―ε曲線を様々な印加磁場の下で測定した。菅野らの結果と同様に、磁場中で測定した規格化 Ic―ε曲線の両側に非対称なピークが出現するが、圧縮側に比べて引張側のピークは小さく、この点が菅野らの結果と大きく異なっている。また BZO を人工ピンとして導入した PLD-GdBCO/IBAD-MgO 線材の規格化 Ic―ε曲線においては、圧縮側にも引張側にもピークは観察されず、人工ピンを導入しない PLD-GdBCO/IBAD-MgO 線材の規格化 Ic―ε曲線において観察されるピークは超伝導層の膜質に由来すると主張した。CVD-YBCO、PLD-GdBCO、人工ピン導入 PLD-GdBCO が異なる規格化 Ic−ε―B 挙動を示していることは、今村らの主張するように超伝導層の膜質がこの得意な挙動の原因である可能性を示唆していると思われるが、今後の研究の進展が期待される。また、線材作製に関わっている複数の研究者から規格化 Icでの議論だけでなく、Jc の絶対値での議論を求めるコメントがあった。

SRL の山田（雄）らは、PLD-GdBCO/IBAD-MgO 線材のフラットワイズ曲げひずみによる Ic の低下について報告した。超伝導層を外側にして様々な曲率で曲げた場合、曲率半径 12 mm 以上ではIc低下は無く、8.75 mm 以下ではほぼ０に低下、10 mm では繰り返し毎に Ic が低下することを報告した。また、超伝導層を内側にして曲げる場合（超伝導層には圧縮応力が加わる場合）には、曲率半径 6 mmで曲げても Ic 低下が無いことを示した。

京大の宮里らは、CVD-YBCO/IBAD-GZO 線材の界面剥離破壊じん性の評価結果について報告した。予き裂を入れた試料を層間剥離破壊じん性試験法（JISK7086）にて試験した結果から導かれた破壊靱性値は 4J/m3 程度であった。

鉄道総研の藤本らは、GdBCO バルク体を酸素中溶融後に大気中で結晶成長させることでボイド率３％以下の緻密なバルク体の作製に成功した。77Kでの曲げ試験（JISR1601）の結果、従来製法のバルク体に比べて強度が 1.2 倍に向上することを示した。また、酸素アニールすることで、曲げ強度が 1.4~1.5 倍に向上することも併せて報告した。

評価 / 解析　　(1A-a06/a10)　　　座長　田中 秀樹

マルチフィラメント化を施した YBCO 線材の電流分布測定について宮原（鹿児島大）等から，YBCO 線材の銀拡散接合部における電流分布について東川（九大）等から発表された。

バルク対向配置による MRI 用の主磁場均一度について安田（東大）等から，バルク体の励消磁に伴う温度と磁化の挙動について岡（新潟大）等から発表された。両件ともバルク体内の正確な電流分布把握が課題と思われる。

MgB₂ バルク体の微細組織解析結果について嶋田（九大）等から発表。X 線解析，SEM，TEM による解析結果から，2段階熱処理を行った低 Jc の試料においてMgB₂ を取り囲む MgO が確認された。

バルクと線材　　(1P-p06/p11)　　　座長　三浦 正志

SWCC の中西らは、高速成膜可能な LaMnO4/IBAD-MgO 基板上に RF-Sputter 法により長尺成膜への有効性を検討した。その結果、100 m の模擬基板上に CeO2 を作製したところ、全長にわたり面内配向性が 2.5-2.7 度程度と非常に良好な面内配向性が確認された。また、TFA-MOD 法を用いて YBCO 超電導層を作製する際に重要である表面平坦性も非常に良好であることを AFM 観察により確認しており、今後、低コスト化が期待されるこの手法において量産化に向けた研究開発が可能になると考えられる。

Nb3Ti 線材では事前曲げ歪処理を施すと Ic-応力依存性や最大 Ic が向上することが知られているが、YBCO 線材に関してその効果は知られていない。そこで、岡山大の中島らは、有限要素法を用いて事前曲曲げを加え、超電導層部に発生する 3 次元残留歪について解析した。その結果、曲げ歪 0.1 % までは Cu 層による圧縮歪が緩和されることから規格化 Ic が向上するが、それ以上では、Cu 層による圧縮歪緩和が限界に達し、それに伴い規格化 Ic が減少する現象が確認された。

磁性体基板を用いた YBCO テープ線材では、積層パターンの違いにより発生する通電交流損失が変化することが知られており、岡山大の森本らは、YBCO 線材の積層パターンを変化させて交流損失測定の実験を行った。その結果、Cu 安定化層同士を貼り付けた場合においてもっとも交流損失が下がり、金属基板同士を貼り付けた場合においてもっとも高い交流損失を示すことを確認した。これらの現象に関して今後更なる実験と考察が必要である。

YBCO 線材は、超電導層作製時に非常に高温まで基板が加熱される。このときの基板の組織変化が基板の硬さや熱伝導、電気抵抗に与える影響を理解することは非常に重要である。そこで、一関高専の阿部らは、熱処理を施した Ｎi 合金基板の硬さと電気抵抗の関係を調べた。その結果、硬さが硬いほど抵抗が大きくなることを見出し、これは二次粒子の析出や再結晶などによるものと考えられる。このような基礎研究をしっかり行っている例は世界的にも少なく、これらが YBCO 線材の応用に役に立つことが期待される。

岩大の三浦らは、Gd 系超伝導バルクの厚さ方向の捕捉磁場特性を調べた。その結果、それぞれスライスした膜厚によってその捕捉特性は異なることが確認された。これらは、バルクの成長と関係あるようにも見ることが出来る。今後、成長とその特性との関係を明らかにすることにより更なる特性向上が期待される。

Y系バルクのパルス磁場印加でバルクの温度は断熱的に上昇していると推察されるが、バルク内部の z 方向の温度変化はこれまで測定されておらず、類推の域をでなかった。そこで岩大の藤代らは、バルクに細孔をあけ複数個所に熱伝対をつけ温度変化を調査した。その結果、中心部の温度上昇は小さく、ほぼ断熱的に温度変化していることが確認された。また、半径方向の温度変化も調べた結果、磁場印加直後は磁束がバルクに侵入することにより温度上昇が大きいがab面内の熱伝導率がc軸よりも大きいため急激に温度は低下することも確認された。

Bi 系線材 (2)　　(1P-p12/p15)　　　座長　北口　仁

Bi 系線材 (2)では予定された４件が報告され、各ポスターで活発な議論が行われていた。

九大・本田らのポスター（1P-p15）では、加圧焼成法によって作製された 200 A 級 Bi-2223 線材内部の電流分布について微小ホール素子を走査することで評価した結果が報告された。 最近の高性能テープ線材でも、線材内部には依然として臨界電流の分布が残っており、テープ幅方向中央部分のフィラメントが高特性であるのに対しエッジ部分に近いフィラメントの臨界電流が低いことを視覚的にも判りやすく示していた。 何らかの方法で線材全体にわたって、現在の線材中央部フィラメントと同等の特性が得られるようにすることで、300 A 級が実現できるはずとなるのだが、さて一体どのようにすれば出来るのか、製造プロセスの進化が期待される。

岩手大・内藤らのポスター（1P-p12）で、DI-BSCCO 線材ダブルパンケーキコイルの熱輸送特性が報告された。 線材では臨界電流に関する研究、報告が多くあるが、応用機器の開発を進める上では、熱的性質や機械的性質が設計には欠かせない。 低温工学としての超電導応用が一層進展するよう、このような研究が地道に進められることが必要であろう。

鉄系その他超伝導材料 (1)　　(1P-p21/p25)　　　座長　大嶋 重利

このポスターセッションは 5 件の発表があり、以下のような内容・ディスカッションであった。

1P-p21：鉄系超電導体 (Sr0.6K0.4Fe2As2) の臨界電流密（Jc）を向上させるためには、粒間の Jc を大きくさせる必要があると言われている。筆者らは、銀を添加したものと添加していない材料を作製し、そのJcをSQUID磁力計で評価した。粒内の Jc_local と粒間の Jc_globall を比較すると銀を添加することにより、Jc_globall が改善されることを確認した。その原因は、銀を添加したことにより、粒界のアモルファス層が取り除かれたのではないかと筆者らは考えている。

1P-22：MgB₂バルクの密度を向上させるためには、製作過程で生成されやすい MgO を抑制することであると言われている。筆者らは、Ta 管にB 粉末、Mg 粉末と MgH₂ 粉末を封管し、それを石英管に封管して焼成することにより、MgO の生成の抑制を試みた。その結果、MgH₂ の添加量を増やすと Tc が若干上昇することを確認した。しかし MgH₂ の添加量を増やすと逆に Jc は減少する。MgH₂ の最適な添加量があると報告した。

1P-p23：筆者らは、リング形状の樹脂含浸バルク超伝導体を用い、リング内の発生磁場を如何に大きくするかを報告した。リングバルクを幾つか積層することにより、リング内部の磁場を増加させることができることを実験的に確認した。最高、2.02 T の磁場を発生させることに成功している。

1P-24：筆者らは、マグネトロンスパッタリング法を用いて、Si 基板上に高品質な Mg-B 薄膜を作製する手法について報告した。用いたターゲットは、純度 99.9 の円板にB チップを配置させたものである。筆者らはこの B の純度に注目し、B の純度と Mg-B 薄膜の Tc や 40 K での抵抗率を比較した。その結果、B の純度を 99 % から 99.8 % に変えると、Tc が上昇すること、また 40K での抵抗率小さくなることを見出した。更に、この 40 K での抵抗率と Tc には相関があることを見出し、より Tc の高い Mg-B 薄膜を作製するためには、より高純度の Mg, B を使用することが重要であると発表した。

1P-25： As を含まない鉄系超電導体が最近報告された。筆者らは PIT 法により簡易にその材料が作製できるかどうかを報告した。Fe, Te, S 粉末を SUS316 管（内側に Mo シートを配置し、粉末と SUS 管の接触を防ぐ）に入れ、加圧処理後石英管に封入し熱処理する手法と Te, S 粉末をSUS316 管に入れ、加圧処理後石英管に封入し熱処理する手法を検討した。前者の試料は、10 K 付近で急激な電気抵抗の減少があり超伝導相遷移が見られたが、後者の試料は、4 K まででは超伝導遷移がみられなかった。今後、熱処理条件等を詳細に検討し、より高い Tc を持つ As を含まない Fe 系超電導体を作製したいと報告した。

鉄系その他超伝導材料 (2)　　(1D-p01/p05)　　　座長　鈴木 光政

福岡工大の倪らは， SmFeAsOF 多結晶体バルクの臨界電流を評価し，粒間で強い弱結合が存在することを指摘した。

松本（九州工大）らは，レーザー法により Fe-Te-S 系薄膜の作製に成功した。

赤坂（東大）らは，還元雰囲気下でY系溶融凝固バルクを育成した場合，種結晶から離れた部分の特性劣化が抑制されることを見出した。

鈴木（芝浦工大）らは，Dy 系バルク材を用いて補足磁場特性に及ぼす重ね合わせ効果を検討し，補足磁場特性が異なる場合には，重ね合わせの効果が低下することを示した。

宇野（山形大）らは，分割型 MSLR フィルタを提案し，線路を分割することにより，耐電力が向上することをシミュレーションと実験から明らかにした。

■ 金属系線材

A15 その他金属系線材 (1)　　(2D-a01/a05)　　　座長　三好 一富

KEK の和気らは、EXCELでフラックスジャンプのシミュレーションモデルを作成して、その振る舞いを定量的かつ逐次的に視覚化した形で示した。 また、PowerPoint にも展開できることを示し、シミュレーションの簡便化と、それによる安定性の議論の深堀の可能性を提示した。

大阪合金の谷口らは、20 wt%Sn までの高 Sn濃度ブロンズ合金について加工性を実験的に調べ、18.5 wt%Sn でも積算加工率で約 60 % の連続引抜加工性を報告した。 そして機械特性や組織分析などを通して従来のブロンズ法 Nb3Sn 超電導線の製造と同レベルの加工性を明らかにした。

東北大の西島らは、CuNb 補強 Nb₃Sn 超伝導線材の Ic の歪み依存性について報告した。実験結果と Ekin のスケール則による解析から残留歪み量を定量的に評価した。短尺サンプルによる軸方向と横方向測定の難しさなどが紹介、議論された。

東北大の淡路らは、CuNb 補強 Nb₃Sn 超伝導線材の残留歪みを中性子回折の角度分布測定によって評価した。 内部補強と外部補強の残留歪みの比較から、線材長手方向の圧縮の差が偏差歪みの違いとして現れる観点から超伝導特性への歪みの影響を解析した。

東海大の山口らは、Sn 基合金によるジェリーロール法による Nb3Sn 線材の特性を報告した。 Sn-Ta と Sn-B シート共にブロンズ法よりも Tc 遷移がシャープであって、その組織分析から均質な Nb₃Sn 層の生成を明らかにした。 Sn-B シートが Sn-Ta シートと同等な高磁界特性を示すことから、極細線への可能性に言及した。

A15 その他金属系線材 (2)　　(2D-a06/a10)　　　座長　村瀬 暁

5 件の発表があり，例によって NIMS の所内報告会に近い状態となった．

湯本 (足利大院) は，足利大の伝統的な加工方法である CCE 法 (切り刻んだチップを押し出す方法) を用いて，V-Ti 合金線材の作製方法と超電導特性について発表した．1 mmφ x 10 m 長さの加工に成功し，2 段熱処理によって Jc―B 特性が向上することを示した．

菊池 (NIMS) は，高性能ではあるが作製方法が煩雑な RHQT 法と作製方法は簡単だが性能が低い拡散法 Nb₃Al 線の比較検討をした．12 T の Jc-T 特性を比較したところ，Jc 値自体は RHQT 法の方が高いが，1.9 K に冷却すると 4.2 K に比べて拡散法の Jc の伸び率の方が高いことがわかった．

伴野 (NIMS) は，Nb-Al 系において急熱急冷処理後 BCC 相を生成した試料を，再度急熱急冷処理をすることによって，2 相になり Tc=19 Kという通常では得られない高 Tc 相を得た．これを自由エネルギーの模式図で説明した．

飯島 (NIMS) は，RHQT 法 Nb₃Al 線の RHQ 処理における通電電極間隔，移動速度と Jc の関係ついて発表した．電極間隔 100, 300 , 470 mmでは0.4 m/sの移動速度時に最高のJcが得られた．

竹内 (NIMS) は，Cu/Ta 複合バリアを用いた内部安定化急熱急冷 Nb₃Al 線の加工性および超電導特性について発表した．加工性は良くなったが，超電導転移は 17 K 付近で幅広になり従来の Nb₃Al 線と異なった挙動を示した．

A15 その他金属系線材 (3)　　(2P-p09/p12)　　　座長　伴野 信哉

本セッションでは、4 件の発表があった。うち 1 件は Nb₃Sn 線材の事前曲げ効果の 3 次元歪解析に関する内容（岡山大の延原）、2 件はクラッドチップ押出法による Nb-Zr 合金線材および Nb-Ti 合金線材に関する内容（足利工大の白石、齋藤）、 残り 1 件は Nb₃Sn 撚線の歪解析モデルに関する内容（古河電工の三好）で、いずれも興味深い成果報告であった。

1 件目の 3 次元歪解析は有限要素法による解析で、ブロンズの塑性変形等も考慮し、実験結果を良く再現していた。事前曲げ効果の解明を進める上で、有力な手段になると思われた。

2、3 件目のクラッドチップ押出法は、Nb 合金の溶融鋳造過程を経ない点に大きな価値がある。 今回の発表では、良好な伸線結果と、芯径の縮径に伴う超伝導特性の向上が報告された。

4 件目の撚り線の歪解析モデルは、熱処理素線を撚り線化する場合の素線の歪状態および歪−Ic 特性を把握することを目的に検討された。 今回 3 本撚り、 7本撚り線の解析を行い、自由スライドモデル、すなわち素線が相互にスライドするモデルで、実験結果をうまく再現できることが報告された。

MgB₂ (1)　　(2P-p13/p17)　　　座長　田中 和英

日大の渡辺らは，in-situ 線材の線径依存性を評価し，細線化によって Jc が高くなることを示した。

富山大の水谷らは，MgB₂/Al 複合材料に In を添加したビレットを作製し，それを押出加工した線材を試作。 線材全体に占める MgB₂ の割合は 50 % である。今回，In を添加することにより，Jc 特性が 1 桁以上向上することを報告した。

NIMS の藤井らは，MgB₂ 粉末を，A: 安息香酸/ベンゼン，B: ラウリン酸/ヘキサンの各溶液を用いて処理した線材の Jc 特性を報告。 室温あるいは沸点で処理した場合で，傾向が異なることを示した。

岡山大の小段らは，伝導冷却下での MgB₂ 線材の熱的安定性を報告。Nb₃Sn 線材や Nb₃Al 線材と比較し， 臨界温度が高い分，熱的安定性も高いことを示した。

MgB₂ (2)　　(3C-a01/a05)　　　座長　松本 明善

本セッションでは 5 件の報告が行われた。MgB₂ は現在、停滞期に入っていると感じる方も多いかと思われるが、海外ではいくつかの大企業が興味を持ち始めており、非常に活発になりつつあるのが現状である。日本における研究開発のみが停滞していると言われかねない状況である。そんな中でそれを打破し、実用化も視野に入れた研究が行われることを期待する。

日大の渡辺らからは線径を変えた線材の作製を行い、臨界電流密度特性の評価を行った報告がなされた。

鹿児島大学の松島からはアスペクト比が異なる線材の特性の評価を行った報告が行われた。

東海大学の根本からは 63μm もの小さい線径まで加工を行った線材の報告が行われた。このように小さな径まで、焼鈍無くできることは興味深い。

一方、MgB₂ の新たな応用先として、モーターや液面計の検討を行っている九大の柁川らから液面計の評価を行った結果が示された。通常液面計にはヒーターを用いるが、今回開発した MgB₂ 線材の液体水素液面計ではヒーターを必要としないため、安価に作製できる可能性を示した。

最後に固定子巻線の交流損失を有限要素法によって解析した結果についての報告が、九大の尾坂氏より行われた。MgB₂ 線材の新たな方向性を示す報告がいくつかなされている事が印象的であり、今後の研究に期待したい。

MgB₂ (3)　　(3C-a06/a11)　　　座長　小田部 荘司

6 件の発表があった。

NIMS の許 (松本代理発表) らは内部拡散型の MgB₂ 多芯線材について報告した。

次の東海大の和田らの発表では Mg のチューブに B を入れるのに対して、こちらは Mg のコアを B に入れるようにしている。 その結果、熱処理温度が 640 度付近でもっとも臨界電流特性のよい試料をえることができた。

次の東海大の和田らの 発表では外部拡散型であり、コアは同様に緻密な組織を得ることができる。 またホットプレスを行うことにより、純鉄シースからの通電が良くなり、Ic の向上につながった。

東京大学の望月らは自作の MgB₂ 粉末を配向させて、ホットプレスし臨界電流密度特性が向上することを報告した。 同様な connectivity の無配向試料に比べて格段に特性がよくなり注目された。

NIMSの松本らはホットプレスにより MgB₂ 線材を作成して、特性が向上することを報告した。 ホットプレスを行うことによりアスペクト比が変り、不可逆磁界も向上しており、c 軸配向があるではないかという議論が行われた。

筑波大の山本らは in-situ PICT 法で作製された MgB₂ バルク体についてホットプレス処理を行い、 40 MPa では配向が見られなかったが、70MPa では配向が確認されたことを報告した。

最後に NIMS の Kim らはまずホウ素の質により MgB₂ の臨界電流密度特性が大きく異なるが、低磁場ではあまり変らないので、低品質のホウ素でも使えることを指摘した。 またリンゴ酸を入れて作製した MgB₂ がこれまでの中でもっともよい特性であることを報告した。

■ 構造材料

構造材料　　(3D-a01/a03)　　　座長　西村 新

構造材料のセッションでは3件の報告がなされた。

はじめの発表では、東北 大学の進藤裕英氏が、ガラスクロスとカプトンフィルムの積層構造を有する電 気絶縁材料の層間せん断強度（ショートビーム法）について報告された。せん 断破壊はカプトンフィルムとマトリックス樹脂との界面で起こっており、樹脂 のカプトンフィルムとの接合強度が問題である。

二番目の報告は、 Ti-6Al-4V ノーマル材の低温での破壊靭性と疲労特性について物材機構の由利哲美氏からなされた。これまでの Ti-6Al-4V ノーマル材の試験結果を大きく取りまとめたものである。結晶粒径、溶存窒素などの影響が議論された。

最後の 発表は物材機構の小野嘉則氏が行った。アルファチタン合金（T-5Al-2.5Sn ELI）の低温疲労に関する報告である。疲労強度に及ぼす平均応力と応力振幅 の影響を Goodman 線図などに基づいて議論された。

■ 冷却/計測

小型冷凍機 (1)　　(1P-p01/p05)　　　座長　藤井 宗明

アクティブ型熱音響エンジンの実用化に向けた、プロトタイプの評価試験。シミュレーションによる最適のパラメータの検証。

4.2 K における冷凍能力の向上を目的として、GM 冷凍機の2段目蓄冷材の 評価試験を行った。COS を 25％ 加えると冷凍能力が45％向上することが確認できた。

圧縮機、位相制御機構を共通にした、並列スターリング型パルス管冷凍機の冷 却特性 の検証により、その有用性を示した。

水素エネルギー利用システムに関する研究開発。パラ水素に対する貯蔵特性を 把握す るため、GMー冷凍機を用いた水素液化装置の開発を行った。

MEG の液体ヘリウムのランニングコスト低減のため、GM 冷凍機を用いたヘリウム循環 装置を開発した。装置を効率良く機能させるために、バルブ調節によ る、戻りガスの 最適化を行った。

小型冷凍機 (2)　　(1B-p01/p05)　　　座長　中納 暁洋

次世代医療用 MRI のための 4K パルスチューブ冷凍機において、システムの簡素化・冷却効率向上の要求からコールドヘッドをクライオスタットに内装する必要性が生じてきている。 そのような使い方においてはパルスチューブ蓄冷管とパルス管の両管壁温度分布が異なり対流が生じ冷却性能に影響を与える。 この影響を考慮し最適化を行った場合、同じ能力の GM 冷凍機並に性能低下を抑えることができたという研究報告であった。 最適化手法の詳細についての質問に対しては企業秘密に触れるため説明できないとの事であった。

高エネルギー粒子の検出では大量の液体キセノンが使用されるが、その沸点は大気圧において165 K と比較的高いことから専用のパルス管冷凍機の設計・製作を行ってきている。 今後、検出器の数の増加が見込まれることから更に性能を高めるべく蓄冷器構造の変更や高温端ガス排出口の数と配置を変え性能評価を行っていた。 ガス排出口の数を変えた場合、温度-冷凍性能の傾き大きくなるなど、それぞれの改良により冷凍能力に影響が出ることを示していた。 蓄冷器で積層させるメッシュの目の粗さや厚みに対する質問がなされ、性能を上げるには厚みを増やした方が良いのではないかというコメントが出ていた。

極低温温度計測用の校正装置として開発された 4K パルス管冷凍機とヘリウム３ジュール・トムソン (JT) 膨張冷却回路を組み合わせたパルスチューブ/JT冷凍機の温度制御特性と機械振動レベルについての報告が行われた。 温度制御についてはこの JT 回路の特性から 2 K に大きなばらつきが見られるが、その他は概ね良好な結果を得ていた。 振動については温度計校正には問題にならない程度であることを確認していた。 2 K のデータのばらつきに対する質問では 2 K 近辺はヘリウム３の状態コントロールが難しいところで致し方ない旨の説明を行っていた。 また、レーザー振動計による振動計測についての質問にはクライオスタットから装置を出した状態で計測している旨の回答を行っていた。

ヘリウム３とヘリウム４を用いた極低温希釈冷凍機に関する研究報告で１K まではパルス管/JT 冷凍機を用いて冷却を行う。 循環ポンプの大容量化、予備冷却用バイパスラインのインピーダンスの最適化、不純物除去トラップの採用により冷凍機性能の向上が試みられた。 特に循環ポンプの大容量化により冷却能力の向上が図られ最低到達温度 9 mK を達成していた。 また、バイパスラインのインピーダンスの最適化により最低到達温度までの冷却時間が 22時間と短縮が図られていた。 JT と希釈冷凍機の間のヘリウム３は独立しているか否かという冷凍機の構造についての質問があった。

脳磁計用ヘリウム循環装置の開発に係る研究報告で、これまでの装置は試験デュワへのトランスファーチューブの挿入管径が 3/2 インチと太く一般的装置への利用に困難が生じていたので液体流路とガス流路、及び断熱構造を変え径を 1/2 インチにダウンサイズした。この挿入管を使用しGM冷凍機 1 台で 8L/day 以上で液体ヘリウムを循環させるという開発目標を掲げ試験を行い、これを満足する循環装置開発に成功していた。これにより一般的装置への導入に対する障害が取り除かれ普及が期待できるようになった。市販されている一般的機器の1日あたりの蒸発量に関する質問があり、これはおよそ10リットル/日で開発したものは若干小さい旨の回答であった。

低温システム (1)　　(2C-a06/a10)　　　座長　春山 富義

（Q）応力の点から断面を円形にすればいいのでは？

（A）加工の都合上、角がある形にしているが円形の検討もしたい。

（Q）材料の線膨張率は？ペルチェ素子は焼結体なので温度変化に対し弱いのでは？

（A）物理的形状の検討も行なっている。

（Q）ヘリウム冷凍機、液化機は世界中で数多く動いているが、このような事例は聞い た事がない。液体窒素温度で不純物を除去するフィルターの問題か？

（A）フィルターは油まみれの状態であった。

（Q）既存の 4 次セパレータの設計はきちんとなされたのか？

（A）設計計算等は行なわれている。

（C）他の圧縮機では運転中の油分は多くないので、この装置についての原因は今のと ころ不明。

（Q）ヒートパイプの上下部の金属は SUS？

（A）銅ブロックを使用している。

（Q）パイプは1本で途中、冷却部分と加温部分が繰り返しになっているが、どんな配 置でも機能するのか？

（A）下端が冷たい場合、機能しなかった。このため2セットを組み合わせて両端が冷 却端になるようにする形のテストをしている。

（Q）真空度の影響は？

（A）多層断熱材層間の真空度は測定していないが、実験装置の真空層は 10^-6 Torr台の 真空であった。

（C）自重による影響は定量化できたが、宇宙での使用を考え、層密度のみの依存性 データがあるとよい。

低温システム (2)　　(2P-p05/p08)　　　座長　神谷 宏治

多層断熱材を用いる代わりにステンレスに亜鉛めっきを施した断熱二重配管への熱放射量の測定と比較についての発表であった。 実用性の高い可能性をもつ研究であるが、熱侵入量の単位にW/m²を付け足すとより親切であること、他のメッキとの比較を加えるとより相対的な位置づけが理解しやすいことなどが議論された。

SKS 冷却のために用いられていた 300 W のヘリウム冷凍機を、汎用の GM と GM-JT 冷凍機で置き換え、コンパクト化を図る発表であった。 現在初期試験が終わり、GM-JT 3 台のうち 2 台のみの稼動で SKS の低温が維持できること、GM のフレキシブルホースが 40 m でも問題なく稼動していることなどが報告された。 今後定格電流の 400 A での試験を行う予定とのこと。大きな議論はなかった。

HTS を冷却するための液体窒素のインレットとアウトレットの密度差を利用して液体窒素を循環させて、HTS の強制循環冷却を行う発表であった。 非常に独創性があり、説得力のある発表であった。 ただし、現段階では数値計算のみなので、今後何かしらの形で実験が行われることを期待したい。

高温超伝導体構成材料の熱拡散率が低いため能動的な廃熱を要する。 この問題の解決に自励振動式ヒートパイプを利用するという発表である。 発想は独創的であり、今後の研究の進展が待たれる。 ただし、一見して熱音響冷凍機の一種であるという誤解を受ける。明確なカテゴリー区分が必要かもしれない。

磁気冷凍 (1)　　(3B-a01/a05)　　　座長　沼澤 健則

室温磁気冷凍に関して 5 件の発表があり、3 件は AMR（磁性蓄冷器）および冷凍サイクル、2 件は磁気冷凍材料に関するものであった。

東工大の AMR ダクト内部の壁面流に関する発表では、管壁面近傍と中心部との流速の相違が熱交換に大きな影響を与えることが示された。

千葉大学の室温磁気冷凍に関する実験結果と解析では、熱負荷に対する冷却温度幅の依存性が実験的に明らかにされた。 また、物性値の非線形性を考慮したシミュレーション結果も示された。

阪大は新しい磁気冷凍材料 GdN について、粒状試料の作成方法とその電気伝導率の特性について報告した。

熱伝達 / 流動特性 (1)　　(1D-a01/a05)　　　座長　塩津 正博

このセッションでは、1Da01〜1Da05 まで５件の発表が行われた。

1D-a02 は、三次元解析コードによるスラッシュ水素の固液二相流数値解析に関する研究で実験との一致もよく完成度が高い結果であった。

1D-a03 は、液体窒素の水平管内気液二相圧力損失と熱伝達特性に関する実験で、実験結果は、圧力損失、熱伝達共定性的には十分予測されるものである。

1D-a04 は、発熱体と平板間の狭溢流路内 He II への膜沸騰熱伝達がある条件下で大きくなるという現象について、熱流束によらずラムダ圧に保った時が最も沸騰熱伝達が向上することを示した。狭溢流路では、He II の過熱が起こることが説明されたが、なぜ過熱が起こりそれが膜沸騰熱伝達向上に果たす役割の解明が期待される。

1D-a05 は、水素と重水素の混合個体粒子をトレーサーとした PIV による熱対抗流ジェットの超流動乱流解析結果である。流れの様相がきれいな写真で紹介された。

熱伝達 / 流動特性 (2)　　(1D-a06/a10)　　　座長　村上 正秀

1 件の低温サーモサイフォン（山田、岡村（東工大））と 4 件の液体水素絡み（京大、原子力機構、JAXA、関電の共同研究）の研究発表があった。

前者は、フラッディング限界に関する第１報的な実験結果であった。今後の実応用を目指した研究の展開に興味がある。後者は、液体水素熱流動特性試験装置の立ち上げとそれを利用したプール冷却と強制対流沸騰伝熱の実験結果の報告であった。本装置は、能代の JAXA の多目的実験場に設置された本格的な物で、3 組織による共同運営がなされている様である。実験結果は、やはり今後が楽しみな内容であった。

計測 / 基礎 (1)　　(2P-p01/p04)　　　座長　岡村 哲至

0.1 Ｋ から 3.7 Ｋ の温度領域で、カコナルゲン化合物の比熱測定を行い、超伝導転移に伴う比熱のとびがあることを明らかにした。

レーザー核融合高速点火用ターゲットに用いられる、低密度フォーム素材に充填した固体水素の状況を観測して、ボイドが入らない固体水素の形成法の指針を得ていた。

バイブレイティングリード法によって、アルミニウムの内部摩擦を 300 Ｋ から 77 Ｋ の温度域で計測し、純度や焼きなましによる内部構造の変化について議論を行っていた。

K₂CuF₄ について外部磁場がゼロの状態で NMR 実験を行うことにより、MNR モードの転移現象を観測し、電子スピンを介して核スピンが協同運動を起こすことを示した。

計測 / 基礎 (2)　　(3D-a04/a08)　　　座長　木村 誠宏

水素含有金属の共振周波数の温度依存性は、小型冷凍機で冷却された金属の共振周波数からヤング率を測定する研究であった。講演では水素含有金属の測定結果が示されており、測定系は完成度の高いとの印象を受けた。金属中の水素の拡散や移動度の詳細な測定結果の次回報告を期待する。

MgB₂ 液面センサーの講演では、MgB₂ 液面センサーを使った結果が示されていない点や数値解析でのモデル化が詳細に行われていないなどの点でまだ発展途上の研究であるとの印象を受けた。研究の進展を期待する。

HTS-SQUID を用いた直交磁場印加型非破壊検査システムの講演ではその開発の概要と人工的に欠陥が付加されたアルミ製サンプル片の測定結果が報告された。サンプル片の測定による欠陥位置の同定が良く行われている点が印象的であった。質問にもあったように、汎用性を持たせるための検出部容積の検討や水分検出の測定など今後の研究成果を期待したい。