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Sn素線の波状曲げ変形時の超電導特性の評価村上 陽之*; 植田 浩史*; 石山 敦士*; 小泉 徳潔; 奥野 清
電気学会論文誌,B, 128(6), p.853 - 859, 2008/06
ITER-EDAの中で開発されたNbSnモデル・コイル導体で、電磁力によって素線が波状に曲げ変形し、臨界電流性能が劣化する現象が観測された。素線の曲げ変形による臨界電流性能の劣化機構を解明するために、数値解析コードを開発した。解析結果は、単一素線の波状曲げ変形試験結果とよく一致し、コードの妥当性を示すことができた。さらに、素線に加わる横荷重のピッチ,温度,銅の汚染防止用のタンタル・バリアの厚さ,ブロンズのRRRなどをパラメータとして計算を行い、荷重のピッチを短くすること、及びタンタル・バリアの厚さを厚くすることが劣化を防止するために有効であることを示した。
島本 進*; 村瀬 暁*; 西井 憲治*; 内藤 文信*; 松井 邦浩; 高橋 良和; 辻 博史
電気学会論文誌,B, 122(1), p.58 - 63, 2002/01
国際熱核融合実験炉(ITER)の超電導マグネット用46kANbSn超電導導体の短尺サンプルのパルス磁場損失を、熱量法を用いて測定した。その結果、本導体は約1000本の素線から構成されているが、その素線間を流れる結合電流の時定数が30msであることが得られた。この結果をもとに、各素線の幾何学的解析を行い、実際の撚線のツイスト・ピッチより長い結合ループがあることを示した。これは、CSモデル・コイル実験結果の解析の基盤となるものである。
安藤 俊就; 檜山 忠雄; 高橋 良和; 中嶋 秀夫; 加藤 崇; 礒野 高明; 杉本 誠; 河野 勝己; 小泉 徳潔; 布谷 嘉彦; et al.
電気学会論文誌,B, 120(3), p.449 - 456, 2000/03
国際熱核融合実験炉(ITER)のR&Dとして進められている中心ソレノイドモデル・コイル計画の13T-640MJ超電導パルス・コイルの設計と製作について紹介する。
Sn超電導線の高性能化及び大型化礒野 高明; 布谷 嘉彦; 松井 邦浩; 杉本 誠; 吉田 清; 西 正孝; 高橋 良和; 安藤 俊就; 辻 博史; 島本 進*
電気学会論文誌,B, 119(11), p.1263 - 1269, 1999/00
ITERの工学設計活動で行った高性能のNbSn素線開発とその大型導体化について紹介する。特に、高性能NbSn素線開発では、従来に比べ、臨界電流密度では1.5倍、ヒステリシス損失では1/5といった大幅な性能向上を果たし、ITER仕様であるJc 550A/mm
以上(12T,4.2K)、ヒステリシス損失200mJ/cm
以下(
3T)を満たす素線を量産することに成功した。ここでは主として素線開発方法について紹介する。
恒岡 まさき; 坂本 慶司; 春日井 敦; 今井 剛; 假家 強*; 林 健一*; 満仲 義加*
電気学会論文誌,B, 114(11), p.1179 - 1180, 1994/00
本論文はCPDジャイロトロンとそれを駆動する電源システムについて述べたものである。CPDジャイロトロンは発振終了後の電子ビームを減速させるため、コレクターとボディを絶縁し、カソードとボディ間に加速電界を与え、ボディとコレクター間に減速電界を与えてエネルギー回収するものである。これを駆動する電源は加速電源と発振電力を供給する主電源の2種に分けた。これらを組合せて発振実験を行った結果、従来は30%台の効率が50%に向上し、さらに350kW、5secの出力を得て、世界初の高効率で高出力の実験に成功した。また、この発振実験により、電力を供給している主電源の容量を大幅に下げることが出来ることを実証した。
松岡 守; 斎藤 房男*; 松田 慎三郎; 比嘉 修*; 水野 誠; 渡辺 幸夫*; 渡邊 和弘; 内藤 正次*
電気学会論文誌,B, 112(11), p.1035 - 1044, 1992/00
ゲートターンオフサイリスタ(GTO)を用いた過渡電圧制御機能付きスイッチを開発し、JT-60NBIの加速電源の直流スイッチとして使用した。NBIのこの直流スイッチにはこれまでの四極管が使われてきたが、NBIの高エネルギー化、高パワー化に伴い四極管の信頼性が低下してきたことから、これに代わるものとして開発したものである。電圧制御機能はイオン源に過渡的に過大電圧がかかり、放電破壊が生ずるのを防ぐために必要とされる。多数直列接続されるGTO素子の一部に個々に非線形抵抗を並列接続し、これらのGTO素子を個別にオンすることにより、電圧制御機能を実現した。イオン源を負荷とした試験により、この機能が正常に動作することを確認した。また四極管と同等のスイッチング性能を有し、信頼性も高いものとすることができた。
松岡 守
電気学会論文誌,B, 112(9), p.829 - 834, 1992/00
高熱負荷試験用のイオンビーム照射装置、あるいは表面組成を変えるためのイオン注入装置においては、必要な照射範囲でビーム強度が一様である必要がある。多孔型のイオン源をこの用途に用いる場合、引き出されるビームをなるだけ有効に使い、かつ必要な範囲で一様なビーム強度を得るために、各孔からのビームレットの偏向角をどのような分布にすれば良いかを検討し、この問題が一変数のガウス問題の形に記述できることを示した。さらにこの式を離散化して極値問題の形に変形して数値的に解いた。その結果、最適な照射位置におけるビーム軸の分布は、照射範囲に比してビーム発散の程度が大きい場合、離散的となり、ビーム発散の程度が小さくなるにつれて次第に連続的となり、さらには滑らかになってくることがわかった。
松岡 守
電気学会論文誌,B, 111(7), p.807 - 808, 1991/00
中性粒子ビーム入射装置(NBI)の2段加速イオン源の中間電極電圧を抵抗分圧により供給する場合、分圧抵抗に流すブリーダ電流をいくつに設定するかが加速電源の設計上問題となる。ブリーダ電流を減らせば抵抗発熱が小さくなるので効率が良く、かつ抵抗の製作も楽になる。一方中間電極の電圧電流特性は線形ではないので、中間電極電圧を安定に保つためにはブリーダ電流をある程度大きくとる必要がある。そこで、ブリーダ電流をどこまで減らせるのかを静的な場合について検討した。この結果を用いてDIII-DNBIのブリーダ電流の設定が定常な条件の下ではイオン源の非線形性に比して十分余裕があり、ブリーダ電流を減らせる可能性があることを示した。
