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礒野 高明; 布谷 嘉彦; 安藤 俊就*; 奥野 清; 小野 通隆*; 尾崎 章*; 小泉 勉*; 大谷 望*; 長谷川 隆代*
IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 13(2), p.1512 - 1515, 2003/06
被引用回数：21 パーセンタイル：67.71(Engineering, Electrical & Electronic)原研では、実証炉での適用を目指して高温超伝導を用いた大型導体の開発を行っている。高温超伝導は、実証炉で要求される16T以上の強磁場を発生することが可能である。16T,4.2Kでは現在最も性能が良い銀合金シース型Bi2212丸線を用い、10kA,12T導体の試作を開始した。導体は、直径は34mmで、729本の撚線である。動作温度は、4Kだけではなく20Kでも設計しており、サンプルは間接冷却で、導体表面はハンダで固めている。これは、20Kでは超臨界圧ヘリウムの比熱とほぼ同等となる鉛の比熱を利用するためである。導体試験の結果、大型高温超電導導体の製作性の実証と、12T,約12.5Kでの10kA通電が成功し、高温超伝導の核融合応用への可能性を実証できた。
浜島 高太郎*; 花井 哲*; 和智 良裕*; 嶋田 守*; 小野 通隆*; Martovetsky, N.*; Zbasnik, J.*; Moller, J.*; 高橋 良和; 松井 邦浩; et al.
IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 10(1), p.812 - 815, 2000/03
被引用回数：10 パーセンタイル：53.54(Engineering, Electrical & Electronic)100kwh SMESモデルコイルの交流損失特性を原研の試験装置及び、米国ローレンス・リバモア国立研究所の試験装置を用いて試験し、両結果はほぼ一致した。長時定数の結合損失の存在も確認した。改良導体として、CuNi被覆素線を用いた導体で小コイルを製作し、結合損失を1/6まで減少することができた。また、小コイルでは長時間の時定数は測定されなかった。
小泉 徳潔; 寺沢 充水*; 布谷 嘉彦; 高橋 良和; 安藤 俊就; 辻 博史; P.Michael*; A.Zhukovsky*; J.D.Hale*; R.Lations*; et al.
Proc. of Int. Cryogenic Engineering Conf. (ICEC17), p.523 - 526, 1998/00
ITER-CSコイルの層間接合のために日本チームが開発したバットジョイントのパルス磁場下での安定性及び交流損失の測定を米国MITのパルス試験装置を用いて行った。交流損失は、1.2T,0.4T/Sの条件に対して、約7Wと評価された。これは、十分低い値であり、ITER-CSコイルの層間接合部の要求仕様を満足する。また、安定性は電流分布のばらつきによって劣化した。ただし、電流分布が改善された場合には、ITER-CSのパルス磁場運転条件4.5T,0.4T/S,40kA,7.5Kにて安定であると評価された。また、接合部電気抵抗の評価もあわせて試みた。電気抵抗は、40kA,4.5Tにて約8n
と評価された。
浜島 高太郎*; 嶋田 守*; 小野 通隆*; 瀧上 浩幸*; 花井 哲*; 和智 良裕*; 高橋 良和; 松井 邦浩; 伊藤 智庸*; 礒野 高明; et al.
低温工学, 33(7), p.492 - 499, 1998/00
SMESモデルコイルのパルス性能試験として、100kWh SMESで予想される磁界変化率でモデルコイルの定格以上まで通電し、その性能を実証した。また、パルス運転による交流損失を測定し、短尺導体の試験結果との比較を行った。その結果、予想できない長い時定数を持つ損失があることが判明した。
伊藤 智庸*; 花井 哲*; 和智 良裕*; 小野 通隆*; 中本 一成*; 浜島 高太郎*; 東 克典*; 小泉 徳潔; 安藤 俊就; 辻 博史; et al.
低温工学, 33(7), p.485 - 491, 1998/00
SMESモデルコイルの安定性を、誘導ヒータを用いてパルス的に誘導加熱することにより評価した。安定性マージンは、分流開始温度までの冷媒のエンタルピー差より高く、十分安定であることが判明した。原研の安定性解析コードの解析結果ともよく一致した。また、SMESパイロットプラントの定格点の安定性を評価し、十分安定であるという解析結果を得た。
和智 良裕*; 花井 哲*; 河合 正道*; 小野 通隆*; 平岸 政洋*; 浜島 高太郎*; 石尾 光太郎*; 中嶋 秀夫; 辻 博史; 篠田 公之*; et al.
低温工学, 33(7), p.479 - 484, 1998/00
SMESモデルコイルの機械的特性を、通電中の歪、変位を測定することにより評価した。変位は弾性的であり、歪は解析結果と一致して十分低かった。よって機械的強度に問題がないことが実証できた。また、アコースティック・エミッション(AE)センサーでは、初期励磁とそれ以降では、AE信号が激減すること、コイル巻線部とサポート部で、AE信号の周波数が異なることが判明した。
小野 通隆*; 浜嶋 孝*; 藤岡 勉*; 伊藤 智庸*; 小泉 徳潔; 安藤 俊就; 辻 博史
IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 7(2), p.215 - 218, 1997/06
被引用回数：5 パーセンタイル：45.52(Engineering, Electrical & Electronic)ケーブル・イン・コンジット型超電導導体の安定性は素線間の電流転流能力に大きく依存する。電流転流能力を評価するためのモデル回路を導いた。本モデル回路では、素線間のコンダクタンスとインダクタンスを考慮することによって、電流転流の能力を評価し、導体の安定性を評価した。また、原研で実験を行った実規模導体に対して、コンダクタンス、インピーダンスの評価を行った。
小泉 徳潔; 高橋 良和; 西 正孝; 礒野 高明; 辻 博史; 小野 通隆*; 浜嶋 高太郎*; 藤岡 勉*
JAERI-Research 97-002, 15 Pages, 1997/02
JAERI-Research-97-002.pdf:0.82MB
クロムメッキされた素線からなる導体内の電流分布不均一の安定性への影響を調査した。また、電流分布が不均一な場合のクエンチ機構について検討した。その結果、電流分布が不均一な場合は、安定性が劣化することがわかった。また、導体の温度上昇によりクエンチが発生することもわかった。
小泉 徳潔; 高橋 良和; 西 正孝; 礒野 高明; 辻 博史; 小野 通隆*; 浜嶋 孝*; 藤岡 勉*
Cryogenics, 37(8), p.441 - 452, 1997/00
被引用回数：30 パーセンタイル：77.87(Thermodynamics)クロムメッキ素線からなる導体内の電流分布を解析した。ジョイントおよび素線の電気的接触を介して循環電流が発生することがわかった。これらの循環電流は、励磁速度が速くなると大きくなる。一方、励磁中に常電導転移した素線にも、引き続き循環電流が流れることが示された。これらの結果は、Ramp-rate limitationをよく説明するものである。また、実験結果から、電流分布の不均一がある場合は、安定性が劣化することが分かった。ただし、電流分布不均一よりクエンチに至るためには、導体内の冷媒流に層流域が発生する必要がある。このような層流域はパルス励磁時のACロスによって発生する。
小泉 徳潔; 高橋 良和; 加藤 崇; 辻 博史; 小野 通隆*; 浜嶋 高太郎*; 高安 誠*
Proc. of 15th Int. Conf. on Magnet Technology (MT-15), p.453 - 456, 1997/00
励磁速度依存不安定を示したUS-DPCの導体内電流分布の解析を行った。本解析では、素線間の接触抵抗が重要なパラメータとなる。そこで、短寸US-DPC導体を用いて素線間接触抵抗の測定を行った。本測定結果を用いて、偏流解析を行った結果、偏流の大きさが励磁速度に依存することがわかった。これにより、励磁速度依存不安定性が導体内の電流分布の不均一に起因するものと考えられる。
小野 通隆*; 和智 良裕*; 嶋田 守*; 真田 芳直*; 向 博志*; 浜島 高太郎*; 藤岡 勉*; 西 正孝; 辻 博史; 安藤 俊就; et al.
IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 3(1), p.480 - 483, 1993/03
被引用回数：4 パーセンタイル：45.56(Engineering, Electrical & Electronic)核融合炉用超電導コイル開発を目的として東芝と原研が共同研究で開発した高電流密度・大型・高磁界・大電流・高剛性の強制冷凍型Nb
Sn超電導コイル(DPC-TJ)の通電励磁実験結果について報告する。本実験結果により、大型超電導コイルの高電流密度化の可能性が実証された。
小野 通隆*; 向 博志*; 嶋田 守*; 和智 良裕*; 藤岡 勉*; 礒野 高明; 奥野 清; 高橋 良和; 杉本 誠; 樋上 久彰*; et al.
Cryogenics, 33(6), p.586 - 591, 1993/00
被引用回数：5 パーセンタイル：35.93(Thermodynamics)核融合炉用大型高性能超電導コイルの高電流密度化を目指し、原研と東芝は共同研究にてDPC-TJコイルを開発した。本論文はDPC-TJコイルの通電実験結果について述べる。DPC-TJコイルは、常電導転移を起こすことなく定格の24kA-40A/mm
の大電流・高平均電流密度状態を達成した。この間、コイルの不安定性を示す電圧スパイクの発生やAE信号の発生が非常に少なく、大変に安定したコイルであることが示された。さらに、高温励磁試験や、人為的常電導転移限界性能試験などを通し、大型強制冷凍コイルの設計に必要とされる多くの知見を得た。
和智 良裕*; 向 博志*; 小野 通隆*; 真田 芳直*; 藤岡 勉*; 中嶋 秀夫; 杉本 誠; 小泉 興一; 吉田 清; 大内 英義*; et al.
Cryogenics, 33(6), p.603 - 608, 1993/00
被引用回数：2 パーセンタイル：17.83(Thermodynamics)原研と東芝が共同研究にて製作したDPC-TJコイルの実験結果のうち、機械的特性について述べる。DPC-TJコイルは、核融合炉用超電導コイルの高平均電流密度化を目指したコイルであり、プリフォームド・アーマ方式を考案し採用することによって、高平均電流密度と高剛性を両立させた設計となっている。今回の通電実験の結果、剛性が高いことが示されたとともに、機械的に安定したコイルであることが示された。
西 正孝; 安藤 俊就; 礒野 高明; 杉本 誠; 小泉 徳潔; 吉田 清; 河野 勝己; 高橋 良和; 小野 通隆*; 辻 博史; et al.
IEEE Transactions on Magnetics, 28(1), p.597 - 600, 1992/01
被引用回数：5 パーセンタイル：52.3(Engineering, Electrical & Electronic)核融合炉超電導コイル用導体の開発作業の一環として、大型導体を試験することが可能な直径240mmの有効空間を有し、その中心に13Tの高磁界を発生する導体試験用超電導コイルを開発した。本コイルは電磁気的設計、機械的設計、熱的設計の最適化を図った結果として、従来の同規模のコイルと比較して30%以上も高い100A/mmという高平均電流密度化を達成し、コンパクトなコイルとして完成した。また、13Tまでの励磁時間も18分30秒と短く、導体試験用コイルとして使い易いコイルに仕上がっている。本コイル開発の成功は、今後のコイル開発の基礎となるものである。
杉本 誠; 加藤 崇; 河野 勝己; 檜山 忠雄; 上谷内 洋一*; 石田 秀昭*; 岩本 収市*; 三宅 明洋*; 戎 秀樹*; 奥野 清; et al.
低温工学, 27(3), p.239 - 244, 1992/00
DPC-TJコイルの製作及び実験はDPC計画の中で位置づけられ、遂行されてきた。本論文は1991年6月より6週間かけて行われた実験のうち、DPC-TJコイルの熱・流体特性について述べる。対象となる特性項目は、(1)予冷特性、(2)熱負荷、(3)圧力損失および(4)入口流量の低下現象の4つである。
小泉 徳潔; 吉田 清; 礒野 高明; 樋上 久彰*; 佐々木 崇*; 高橋 良和; 安藤 俊就; J.R.Armstrong*; 西 正孝; 辻 博史; et al.
低温工学, 27(3), p.233 - 238, 1992/00
本論文ではDPC-TJ実験結果のうち、安定性試験の結果について報告する。試験は通電電流および加熱時間の安定限界への依存性について調査した。試験結果より導体と冷媒の間の熱伝達は熱伝導が支配的な役割を果たす過渡熱伝達が比較的長時間に渡って継続することがわかった。過渡熱伝達率は加熱時間の平方根に反比例するので、ワイヤーモーション等による機械的攪乱に対しては高い伝熱性能が期待され、したがって高い安定性が期待される。これに対して、交流損失等による長時間の攪乱では、加熱による流量低下に伴い、熱伝達が長い間過渡状態を維持するようになり、伝熱性能の劣化が起る危険性が示唆された。したがって、長時間に渡って攪乱が持続する場合は、流量低下に伴う安定性能の劣化に注意をする必要がある。
和智 良裕*; 向 博志*; 小野 通隆*; 真田 芳直*; 藤岡 勉*; 中嶋 秀夫; 杉本 誠; 小泉 興一; 吉田 清; 大内 英義*; et al.
低温工学, 27(3), p.245 - 251, 1992/00
原研と東芝が共同研究にて製作したDPC-TJコイルの実験結果のうち、機械的特性について述べる。DPC-TJコイルは、核融合炉用超電導コイルの高平均電流密度化を目指したコイルであり、プリフォームド・アーマ方式を考案し採用することによって、高平均電流密度と高剛性を両立させた設計となっている。今回の通電実験の結果、剛性が高いことが示されたとともに、機械的に安定したコイルであることが示された。
