100 kA級高温超伝導STARS導体を用いたヘリカル型核融合炉FFHR-d1マグネット設計の進展

Progress of Magnet Design for the Helical Fusion Reactor FFHR-d1 with 100-kA HTS STARS Conductor


柳 長門 (NIFS); 伊藤 悟 (東北大); 寺﨑 義朗 (総研大); 田村 仁, 濱口 真司, 三戸 利行 (NIFS); 橋爪 秀利 (東北大); 相良 明男 (NIFS)


Abstract:ヘリカル型核融合炉 FFHR-d1 のマグネットに高温超伝導導体を適用する設計を行っている。イットリウム系テープ線材を単純に積層して 100 kA 級 STARS (Stacked Tapes Assembled in Rigid Structure) 導体を構成し、ヘリカル半ピッチあるいは1ピッチごとの短尺導体として順次接続しながら巨大な連続ヘリカルコイル巻線を行う手法について具体的な検討を進めている。また、STARS 導体のプロトタイプ試験では、100 kA@20 K, 5.3 T、100 kA@4.2 K×1 hour を到達するとともに、2 nano-ohms の低抵抗接続も実現しており、これらの試験結果に対する解析をまとめている。併せて、コイルの交流損失やクエンチ保護などについても設計検討の現状を報告する。