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論文

Acoustic emission and disturbances in central solenoid model coil for international thermonuclear experimental reactor

新井 和邦*; 二ノ宮 晃*; 石郷岡 猛*; 高野 克敏*; 中嶋 秀夫; Michael, P.*; Vieira, R.*; Martovetsky, N.*; Sborchia, C.*; Alekseev, A.*; et al.

Cryogenics, 44(1), p.15 - 27, 2004/01

 被引用回数:3 パーセンタイル:83.41(Thermodynamics)

ITER計画のもとで中心ソレノイド・モデル・コイルの試験を行い、コイルで発生するAE信号を直流運転時に測定した。その結果、コイルで発生するAE信号は、超伝導導体で発生する交流損失と関係があることが明らかになった。このことは、コイルの繰り返し通電時の撚線の動き及び素線間接触の剥がれにより交流損失が発生し、それらの動きをAE信号として測定したことを示している。また、AE信号はコイルのバランス電圧で見られる電圧スパイクとも関係があり、機械的攪乱が存在していることが明らかとなった。このことから、CSモデル・コイルにおいては、機械的攪乱の発生場所はAE信号及び電圧スパイクの情報を用いることで求めることが可能である。

論文

Pulsed operation test results of the ITER-CS model coil and CS insert

安藤 俊就*; 礒野 高明; 加藤 崇; 小泉 徳潔; 奥野 清; 松井 邦浩; Martovetsky, N.*; 布谷 嘉彦; Ricci, M.*; 高橋 良和; et al.

IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 12(1), p.496 - 499, 2002/03

 被引用回数:4 パーセンタイル:68.03(Engineering, Electrical & Electronic)

ITERの工学設計活動で最も重要なR&D項目の一つである中心ソレノイド(CS)モデル・コイル計画におけるCSモデル・コイルとCSインサートのパルス通電結果について報告する。CSモデル・コイルとCSインサートは、いずれもITER-CSの設計値である13Tの磁場を0.4T/Sの励磁速度で安定に達成でき、ITER-CSは設計通り製作できることを実証した。さらに、コイルが常電導状態に転移する電流値の励磁速度依存性について、コイルの冷媒温度を変えて測定した結果、ほぼ交流損失による温度上昇で説明できることがわかった。これらの結果は、ITERの超伝導コイルの設計、また、パルス通電する超伝導コイルの設計に対しての有益なデータベースの構築に寄与するものである。

論文

Development of high Cu ratio Nb$$_{3}$$Al and Nb$$_{3}$$Sn CICCs for superconducting toroidal field coils of JT-60

木津 要; 三浦 友史; 土屋 勝彦; 松井 邦浩; 礒野 高明; 逆井 章; 松川 誠; 石田 真一; 安藤 俊就

IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 12(1), p.575 - 578, 2002/03

 被引用回数:9 パーセンタイル:50.53(Engineering, Electrical & Electronic)

高臨界電流密度,高銅比超伝導素線を用いて超伝導改修後のJT-60トロイダル磁場コイル用Nb$$_{3}$$Al及びNb$$_{3}$$Sn導体を開発した。開発した導体は216本の超伝導素線と108本の銅線で構成されている。ケーブルは直径17mmで、3$$times$$3$$times$$3$$times$$3$$times$$4の撚り構成となっている。このケーブルにステンレスラップを施した後、ステンレス製のコンジットに引き込み導体とした。超伝導素線(直径0.74mm)の臨界電流密度は7.4T,4.2KにおいてNb$$_{3}$$Al(銅比4.0)は1964A/mm$$^{2}$$,Nb$$_{3}$$Sn(銅比3.6)は1843A/mm$$^{2}$$である。開発した実サイズ導体の臨界電流の測定を行ったところ、8~11Tの外部磁場下において測定値は目標値を上まわり、JT-60のトロイダル磁場コイル用導体として利用できることが明らかとなった。

論文

Development of Nb$$_{3}$$Sn and NbTi CIC conductors for supercoducting poloidal field coils of JT-60

三浦 友史; 木津 要; 土屋 勝彦; 礒野 高明; 松井 邦浩; 逆井 章; 石田 真一; 松川 誠; 安藤 俊就

IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 12(1), p.611 - 614, 2002/03

 被引用回数:8 パーセンタイル:53.08(Engineering, Electrical & Electronic)

JT-60の超伝導ポロイダル磁場(PF)コイルのために、20kA-7.4T級Nb$$_{3}$$Sn導体と20kA-5.0T級NbTi導体を開発した。PFコイルはパルス運転されるため、交流損失の低減が重要な検討項目である。2導体にはともにCrめっきを適用し、結合時定数の設計値は50msであるが、NbTi導体では、コスト低減を狙ってSnAgめっきの適用も検討した。短尺実寸サンプルの交流損失を測定した結果、Nb$$_{3}$$Sn導体の結合時定数は、導体熱処理時に素線間のCrめっきが焼結したため、設計値の5倍の大きさであった。曲げ歪を印加し焼結部をはがした後、交流損失を再測定する予定である。NbTi導体では、Crめっきが48msであり適用可能であることがわかった。一方、SnAgめっきは127msで、撚線後の効果的な酸化処理法をさらに検討する必要があることがわかった。臨界電流の測定結果についても報告する予定である。

論文

Design of a superconducting coil system for remodeling JT-60

安藤 俊就*; 石田 真一; 加藤 崇; 菊池 満; 木津 要; 松川 誠; 三浦 友史; 中嶋 秀夫; 逆井 章; 杉本 誠; et al.

IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 12(1), p.500 - 503, 2002/03

 被引用回数:11 パーセンタイル:45.56(Engineering, Electrical & Electronic)

トカマク型核融合装置JT-60の超伝導計画の超伝導コイル・システムの設計について紹介する。この超伝導コイル・システムはトロイダル磁場(TF)コイル,中心ソレノイド(CS),平衡制御磁場(EF)コイルからなる。TFコイルは、高さが5.8m,幅が3.9mのユニット・コイルの18個からなる。その巻線部での最大磁場は7.4T,そのときの磁気蓄積エネルギーは、これまで製作された超伝導コイルより1.7倍大きい世界最大の1.6GJである。本コイルには、原研で開発され、大きな電磁力が加えられても超伝導性能への影響の少ないニオブ・アルミ超伝導導体が使用される。CSは4個,EFコイルは6個からなり、最大磁場が7.4TであるCSとEF4ではニオブ・スズ導体が、最大磁場が5Tである他のEFコイルはニオブ・チタン導体が採用される。

論文

Production of a 11 km long jerry roll processed Nb$$_{3}$$Al strand with high copper ratio of 4 for fusion magnets

細野 史一*; 岩城 源三*; 菊地 賢一*; 石田 真一; 安藤 俊就*; 木津 要; 三浦 友史; 逆井 章

IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 12(1), p.1037 - 1040, 2002/03

 被引用回数:5 パーセンタイル:63.61(Engineering, Electrical & Electronic)

核融合装置用トロイダル磁場コイルでは、超伝導コイルの大規模化から熱処理時の歪み劣化が小さいNb$$_{3}$$Al線材が着目されている。この良好な歪み特性を活かし、Nb$$_{3}$$Al線材をコイルに採用すると、化合物生成の熱処理後に巻線作業(リアクト&ワインド法)が可能となる。このため、熱処理時間の短縮化,大規模な熱処理炉不要,製作工程の簡素化等の大幅なコスト低減が見込め、大型コイルへの適用が期待されている。定常炉心試験装置として計画されているJT-60改修では、Nb$$_{3}$$Al線材のトロイダル磁場コイル適用のための設計・検討が進められている。そこで、JT-60改修計画に対応した銅比4のNb$$_{3}$$Al線材を、ジェリーロール法を用いて量産規模ベースで製造した。その結果、断線なしに11kmの線材を製造することに成功した。その諸特性について報告する。

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