Feasibility study of high-efficiency cooling of high-temperature superconducting coils by magnetic refrigeration
平野 直樹 （NIFS）； 永井 せつら, 岡村 哲至 （東工大）； 小野寺 優太, 三戸 利行 （NIFS）
Abstract:高温超電導コイルの高効率冷却技術として、超電導コイルで発生する磁力と磁気冷凍技術を組み合わせて極低温状態を維持する冷却アシスト技術の実現可能性を検討する研究開発を開始している。磁気冷凍では、磁気熱量材料に磁場の変化を与える必要がある。多くの場合、磁場の変化は磁界発生源を動かすことで得られますが、超伝導コイルを動かすことは良い考えではありません。高温超電導コイルの電源をオン/オフすることで磁場の変化を生成することは可能であるが、交流損失によりコイルが発熱するため容易ではない。したがって、超電導コイルから発生する磁力を磁気シールドで制御できれば、磁場変化が得られると考え、その原理検証実験を行った。実験では、磁気シールドの有無による磁気熱量効果への影響を室温にて永久磁石を用いた簡単な試験装置で実施した。また、磁気シールド効果の数値解析を行い、シールド材の厚さを厚くすることでシールド効果が改善することを確認した。本研究では、超伝導コイルが作る磁場と磁気冷凍を組み合わせることにより、高温超伝導コイルを高効率で冷却する可能性を報告します。