核融合炉用CIC導体の超伝導特性評価手法の開発

Development of evaluation procedure for superconductivity of CIC conductor for fusion reactor

梶谷 秀樹; 石山 敦士*; 我妻 洸*; 村上 陽之; 辺見 努; 小泉 徳潔

Kajitani, Hideki; Ishiyama, Atsushi*; Agatsuma, Ko*; Murakami, Haruyuki; Hemmi, Tsutomu; Koizumi, Norikiyo

ITER TFコイル用ケーブル・イン・コンジット(CIC)導体の超伝導性能は、大きな電磁力を受けることによって劣化する。これは、導体内部の素線が、電磁力を受けることによって、波状の曲げ変形を受け、その曲げ歪によって素線自身の超伝導性能が劣化するためである。導体内各素線に印加される曲げ歪の大きさは、導体内部では素線同士が複雑に接触することや電磁力による荷重が重畳されることによって、複雑に分布することが考えられる。そこで、本論文では、このような導体内部の複雑な物理現象をモデル化して、導体内部各素線に印加される曲げ歪を定量的に計算することのできる計算モデルを開発した。これによって、電磁力印加時の導体の超伝導性能を、従来の手法よりも高い精度で評価することが可能となった。

The cable in Conduit (CIC) conductor using NbSn strand is applied to ITER TF coil. The performance of CIC conductor is degraded due to electromagnetic force. This is because a strand in the conductor is applied periodically bending strain by the electromagnetic force and then the performance is degraded. Strands in the conductor are complicatedly touched each other due to twisting and the electromagnetic force is transferred via another strand, which lead to complicate bending strain distribution in the conductor. The author thus developed a new model for the evaluation of bending strain distribution in the conductor taking these phenomenon into account. As a result, this development could lead to more precise evaluation of the conductor performance.