Development of large current superconductors using high performance NbSn strand for ITER

高性能NbSn線を用いたITER用大電流導体の開発

小泉 徳潔; 礒野 高明; 濱田 一弥; 布谷 嘉彦; 松井 邦浩; 名原 啓博; 奥野 清

Koizumi, Norikiyo; Isono, Takaaki; Hamada, Kazuya; Nunoya, Yoshihiko; Matsui, Kunihiro; Nabara, Yoshihiro; Okuno, Kiyoshi

ITERモデル・コイル導体で観測された性能低下を充足する高臨界電流密度NbSn線の大量生産技術の開発、及びTF導体の試作を行った。その一方で、導体性能低下の原因と考えられている素線の連続的な曲げ変形による臨界電流値の低下について、実験、及び解析の両面から研究した。その結果、曲げ変形により一部のフィラメントが大きな歪を受けて臨界電流値が低下して、他のフィラメントへ電流が乗移る過程で、超伝導フィラメントをゼロ抵抗で横断できる場合は低下が小さく、抵抗を有する場合には低下が大きくなることを示した。さらに、ITER-TF導体用に日本で開発した素線は、曲げ変形による臨界電流値の低下が小さく、本素線を用いたITER導体を安定に運転できる見通しを得ることもできた。

Both mass production technique of strand having high critical current enough to recover the degradation observed in the model coil conductor and also trial fabrication of the ITER-TF cable and conduit section were successfully performed. Critical current degradation by spatially periodic transverse load was both experimentally and numerically studied. The simulation results show that the transverse resistance among the filaments significantly affect on degree of the degradation. The test results also showed that the developed strand has almost the same resistance against the transverse load as the TFMC strand. Therefore, the small degradation of the TF conductor, i.e., stable operation of the TF conductor is preliminarily anticipated.