空心コイル電磁計算プログラム: COIL

吉田 清; 礒野 高明; 杉本 誠; 奥野 清

JAERI-Data/Code 2003-014, 38 Pages, 2003/08

JAERI-Data-Code-2003-014.pdf:2.71MB

超伝導コイルを設計する場合には、検討すべき設計パラメータが多いため、磁界とインダクタンスの値を何度も繰返し計算しながら、コイル設計を収束させる必要がある。そのため、磁界とインダクタンスは簡便に計算できないと設計検討は進まない。実際に超伝導コイルを製作・励磁すると、静的磁界やインダクタンスの測定値と計算値は非常によく一致する。それは超伝導コイルのような鉄心を含まない空心コイルの静的磁界やインダクタンスは、数値解析で正確に求めることができるからである。それらの解析方法は1970年代に開発され確立した。本報告書は、その解析手法を実装した計算プログラム:COILについて説明する。さらに、実際に製作した超伝導コイルの磁界とインダクタンスの実測値と計算値の比較を示すことによって、本プログラムの検証とする。COILは、原研で開発中のトカマク型核融合装置で使用されるコイル形状を簡便に定義し、それらのコイルから発生する磁界及びインダクタンスを容易に計算できるプログラムである。最近のコンピュータの性能向上で、複雑で多くのコイルから構成されるトカマク装置であっても磁界とインダクタンスの値は数分間で計算でき、ITERの超伝導コイルなどの設計に利用されている。