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Optimization of heat treatment of Japanese Nb$$_3$$Sn conductors for toroidal field coils in ITER

ITERトロイダル磁場コイル用Nb$$_3$$Sn超伝導導体の熱処理最適化

名原 啓博; 辺見 努; 梶谷 秀樹; 尾関 秀将; 諏訪 友音; 井口 将秀; 布谷 嘉彦; 礒野 高明; 松井 邦浩; 小泉 徳潔; 堤 史明; 宇野 康弘; 押切 雅幸; 渋谷 和幸*; 高橋 良和; 奥野 清; 村上 幸伸*; 宮武 孝之*; Sedlak, K.*; Stepanov, B.*; Bruzzone, P.*

Nabara, Yoshihiro; Hemmi, Tsutomu; Kajitani, Hideki; Ozeki, Hidemasa; Suwa, Tomone; Iguchi, Masahide; Nunoya, Yoshihiko; Isono, Takaaki; Matsui, Kunihiro; Koizumi, Norikiyo; Tsutsumi, Fumiaki; Uno, Yasuhiro; Oshikiri, Masayuki; Shibutani, Kazuyuki*; Takahashi, Yoshikazu; Okuno, Kiyoshi; Murakami, Yukinobu*; Miyatake, Takayuki*; Sedlak, K.*; Stepanov, B.*; Bruzzone, P.*

ITERトロイダル磁場コイル用Nb$$_3$$Sn超伝導導体は、超伝導物質であるNb$$_3$$Snを生成するための熱処理を必要とし、その熱処理パターンによって導体性能が変わり得る。そこで、従来の熱処理パターンで得られていた導体性能に比べ、熱処理パターンの最適化による導体性能の向上を試みた。まず、導体を構成する超伝導素線を対象とし、臨界電流,ヒステリシス損失,残留抵抗比に関して、最適な熱処理パターンを見いだした。次に、その最適な熱処理パターンを短尺の導体サンプルに適用し、実規模導体試験装置を用いて導体性能の試験を行った。その結果、繰返し負荷に対する分流開始温度の低下度合いは、従来の熱処理パターンに比べて小さく抑えることができた。また、交流損失は従来の熱処理パターンとほぼ同じ値を維持することができた。本試験で用いた導体サンプルは、ITERの調達取り決め(PA)における量産段階の導体から切り出したものであり、ともにPAの合格基準を満足することができた。

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