Thermal conductive properties of no-insulation (NI) coils implemented with resistance-controlled (RC) interfaces
今西 翔音, 田中 湧也, 川畑 瑞穂, 中村 一也, 高尾 智明 （上智大）； 小林 賢介, 朴 任中, 山崎 俊夫, 柳澤 吉紀 （理研）
Abstract:我々は、高電流密度REBCOコイルにおけるクエンチ保護・熱的安定性・冷却特性に寄与する手法として抵抗制御(resistance-controlled: RC)界面の開発に取り組んでいる。No-insulation (NI)系のREBCOコイル内のターン間、もしくはターンと銅シートの間に、エポキシ含浸した厚さ30 μmのステンレススチール(stainless-steel, SS)メッシュを挿入しターン間のバイパス抵抗を制御しつつ、熱伝導特性の向上を狙う。これまでの研究において、SSメッシュを用いたRC界面の短尺サンプル実験から、液体窒素中での電圧-電流特性などの基本的な電気特性を実証してきた。
本研究では、SSメッシュRC界面の熱伝導特性を明らかにするために、ターン間にSSメッシュRC界面を実装したNI REBCOシングルパンケーキコイルを伝導冷却し、定常熱入力の下で半径方向の温度勾配の測定した。この測定結果を基に、界面層の熱伝導率と境界間の熱伝達係数を算出し、熱的安定性・冷却特性の観点からRC界面の技術的利点と課題を報告する。