Effect of Kapton insulation on thermal runaway of REBCO 3 turn coils cooled with liquid hydrogen/nitrogen
今川 信作 （NIFS）； 大屋 正義 （関西学院大）； 白井 康之 （京大）； 濱口 真司 （NIFS）； 岩本 晃史 （阪大）； 小林 弘明 （JAXA）
Abstract:液体水素で直接冷却することにより局所的な劣化が許容され，また，クエンチ保護が可能な高温超伝導コイルの開発を目指している。中央の0.1 mの範囲を劣化させた1.5 mのREBCOテープ線材をGFRP巻枠の溝に3回巻線し，溝の隙間を絶縁紙と樹脂で埋めた試験体を用いて，液体窒素および液体水素中において熱暴走実験を実施した。冷却面はコイルの片側面のみである。線材にカプトンテープを半掛け巻きしたサンプルにおいては，限界熱流束よりも低い発熱密度で熱暴走を開始した。一方，冷却面のカプトンを除去したサンプルにおいては，限界熱流束に近いところで（核沸騰から膜沸騰への遷移を伴って）熱暴走を開始した。後者の方が熱暴走開始電流値は高いが，熱暴走開始時の線材温度が低いままであるため，20 K液体水素冷却における熱暴走開始電圧は前者と同程度であった。実験結果を解析と比較して熱暴走の挙動やクエンチ保護について考察する。