高温超伝導 STARS 導体を用いた 20 K / 20 T モデルコイルの設計と開発

Design and development of a 20 K / 20 T model coil using HTS STARS conductor


柳 長門 (NIFS); GARFIAS-DÁVALOS Diego (総研大); 成嶋 吉朗 (NIFS); 伊藤 悟 (東北大); 田村 仁, 小野寺 優太, 濱口 真司, 力石 浩孝, 平野 直樹 (NIFS)


Abstract:NIFSで開発してきた高温超伝導大電流STARS導体は、REBCO線材を単純に積層して銅安定化材ケーシングに収納し、外側にレーザビーム溶接を施したステンレスジャケットを配置するなど、機械的に強固な構造を特長とする。20 kA級実用導体の開発において長さ6 mのサンプルを製作し、3ターン巻線のソレノイドコイル形状(直径600 mm)として、NIFSの大口径強磁場導体試験装置において冷却・励磁試験を行った。良好な結果を得るとともに、線材間で形成される電流分布(循環電流)について数値計算で良く説明ができるようになった。これらの結果をもとに、この導体を用いた大型モデルコイルの設計を進めている。温度20 Kにおいて最大経験磁場20 Tを出し安定に繰り返して通電できることが目標である。コイルには機械的接続部を多数設け、接続巻線を行う。接続部の要素技術試験の結果も含めて、設計の現状を報告する。