高温超電導スケルトン・サイクロトロンにおける非円形無絶縁REBCOコイルの補強構造に関する検討

Numerical evaluation on Reinforced Structure for Noncircular No-Insulation REBCO coil


三宅 雄大, 仲井 悠貴, 金 錫範, 植田 浩史 (岡山大); 野口 聡 (北大); 渡部 智則, 長屋 重夫 (中部電力); 福田 光宏 (阪大); 石山 敦士 (早大)


Abstract:エネルギー可変で多種類の粒子を加速可能な高温超電導空芯型サイクロトロン(スケルトン・サイクロトロン)の開発に取り組んでいる.このスケルトン・サイクロトロンのコイルシステムは高温超電導コイルから構成されており,高磁場強度化や高電流密度化が可能となるが,その一方でコイルの経験する電磁力は著しく増加する.よって,この電磁力に耐えうるコイルの高機械強度化が課題となる.この解決策としてYOROI構造による補強が先行研究によって提案されており,本研究では非円形無絶縁REBCOコイルにおけるYOROI構造の有効性を検討すべく,コイルシステムに生じる電磁力および応力の評価を数値解析により行ったので報告する.
なお,本研究の一部は科研費基盤研究S(18H05244)に依ったことを付記する.