核融合実験装置用FAIR導体及び高温超伝導コイルの開発研究

Development of FAIR conductor and HTS coil for fusion experimental device


三戸 利行, 小野寺 優太, 高畑 一也, 柳 長門, 岩本 晃史, 濱口 真司, 高田 卓, 馬場 智澄 (NIFS); 筑本 知子 (中部大); 川越 明史 (鹿児島大)


Abstract:核融合科学研究所ではLHD次期装置への適用を目指して高温超伝導コイルの開発研究を開始した。高温超伝導の特徴を生かした高い安定性と高電流密度を両立でき、安全なコイル保護を可能とすることが目標である。その候補導体として、積層したREBCOテープ線材を、円形断面のアルミニウム合金の溝部に入れ、蓋部を摩擦攪拌接合で溶接した後で、電流分布の均一化を図るために導体に捻りを加えて製作する導体を開発している。摩擦攪拌接合(Friction stair welding)、アルミニウム合金被覆(Aluminum alloy conduit)、間接冷却(Indirect cooling)、REBCO積層テープ線材の頭文字をとったFAIR導体の試作開発状況、液体水素を用いた間接冷却によるコイル冷却構造、2次巻線をクエンチヒーターとして活用するクエンチ保護方式の概念設計について報告する。