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小泉 徳潔; 布谷 嘉彦; 奥野 清
IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 16(2), p.831 - 834, 2006/06
被引用回数：24 パーセンタイル：71.31(Engineering, Electrical & Electronic)ITERモデル・コイル試験で、大型Nb
Snケーブル・イン・コンジット(CIC)導体に、臨界電流値(Ic)とn値の劣化が観測された。また、この劣化は、電磁力が大きくなる程大きくなった。他方、NbAl導体を使用したCIC導体では、劣化は観測されなかった。これらの結果を説明するために、素線の試験結果をもとにした新たに解析モデルを考案した。本モデルでは、個々の素線の横荷重によるIcとn値の劣化を測定し、静水圧モデルを仮定して導体断面内の横荷重を求め、これらの結果から、導体内の個々の素線のIcとn値を評価し、その結果として、導体のIcとn値を求める。解析の結果、NbSn導体では、電磁力が積分され、素線に加わる横荷重が最大となる低磁場側から常伝導転移が起こり、その結果として、Icとn値の大幅な劣化が起こることがわかった。他方、NbAl導体では、常伝導転移は高磁場側から起こり、そこでは、横荷重は小さいため、素線の劣化が小さく、結果として、導体のIc, n値の劣化が無いことが模擬できた。以上より、新たに開発したモデルの妥当性が検証できた。
二ノ宮 晃*; 新井 和昭*; 高野 克敏*; 津川 一仁*; 石郷岡 猛*; 海保 勝之*; 中嶋 秀夫; 奥野 清; CSモデル・コイル実験グループ
低温工学, 38(8), p.425 - 433, 2003/08
ITER計画の一つであるCSモデル・コイルとTFインサート・コイル試験は2001年9月から約一ヶ月かけて実施された。このTFインサート・コイルはトロイダル磁場発生用の9ターンのコイルであり、ロシア・エフレモフ研究所にて開発された。試験において内部から発生するAE信号を受動的に計測する手法を用いて、TFインサート・コイルの機械的擾乱量の推移とコイルの安定性を評価する。計測手法はAE信号のエネルギー強度,イベント数と電圧,電流などの他の計測信号とを同時に測定してコイルの機械的な安定性について検討した。その結果、TFインサートのAE特性は、明確なトレーニング現象を示すことが明らかになった。このことにより、同コイルの機械的な安定性は高いことが示された。
青木 康祐*; 泉 佳伸*; 西嶋 茂宏*; 奥野 清; 小泉 徳潔
IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 13(2), p.1744 - 1747, 2003/06
被引用回数：1 パーセンタイル：12.49(Engineering, Electrical & Electronic)1152(3
4446)本の素線で構成されるCIC導体の素線配置をモンテ・カルロ法を用いて解析的に評価した。導体は、製造中に片端より縮径されて、素線が伸びるが、解析では、この工程も考慮した。また、素線同士の接触によって発生するエネルギー,素線が歪むことで発生するエネルギーも考慮した。計算の結果、素線が縮径時に移動することがわかった。また、本計算では、素線配置だけでなく、素線間の接触圧も評価可能である。
杉本 誠; 中嶋 秀夫; 加藤 崇; 奥野 清; 辻 博史; Rodin, I.*; Egorov, S. A.*
低温工学, 37(10), p.513 - 522, 2002/10
国際熱核融合実験炉(Ineternational Thermonuclear Experimental Reactor, ITER) 中心ソレノイド(Central Solenoid, CS)モデル・コイル計画において、3つのインサート・コイルの開発・製作・試験を策定し、遂行してきた。2つめのインサート・コイルとしてトロイダル磁場インサート・コイル(以下TFインサートと記す)を、CSモデル・コイルの内側に設置し実験を行った。本報告では、このTFインサートの開発目標を記すとともに、ロシアでのコイル製作,日本での据付・実験について記す。TFインサートは、ITER-TFコイル用の超電導導体を用いて巻線した単層のソレノイドである(重量3.1トン)。その開発はロシアと日本が共同で行い、原研の試験装置で性能評価を行った。その結果、開発目標である13T-46kAの通電に成功し、ITER-TFコイルが建設可能であることを実証した。
杉本 誠; 礒野 高明; 布谷 嘉彦; 小泉 徳潔; 中嶋 秀夫; 加藤 崇; 松川 誠; 濱田 一弥; 松井 邦浩; 西島 元; et al.
IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 10(1), p.564 - 567, 2000/03
被引用回数：22 パーセンタイル：71.4(Engineering, Electrical & Electronic)ITER工学設計活動(EDA)の中心をなす開発計画であるCSモデル・コイル計画の中で、製作が行われていたCSインサート・コイルの製作がこのほど完了した。CSインサート・コイルはCSモデル・コイルの最内層に設置し、ITER実機と同じ磁束密度、電流、温度及びひずみ環境下で、超電導導体の性能試験を行うためのNbSn-ClCC製コイルである。コイルの巻線、熱処理、絶縁施工、素子取付、支持構造物の製作・組付け等CSインサート・コイル製作進捗を報告する。
小泉 徳潔; 高橋 良和; 加藤 崇; 辻 博史; 島本 進*
低温工学, 35(3), p.132 - 142, 2000/03
素線間にクロムメッキ等による高抵抗層を有する導体には、循環電流が誘起される。これと通電電流が重なり合って電流偏流が発生する。この循環電流の特性を解析した。その結果、素線間を横断して誘起される素線間横断型循環電流と端部を迂回するそれがあることがわかった。前者の減衰時定数は、数秒のオーダーである。このために、10s以内のパルス励磁でこの循環電流は誘起される。そして、励磁速度が速いほど大きくなる。この循環電流のために、素線をクロムメッキした導体が、励磁速度依存型の不安定現象を示す。
Al conductor for toroidal coils of fusion reactors小泉 徳潔; 安藤 俊就; 杉本 誠; 高橋 良和; 辻 博史; 島本 進; 山田 雄一*; 三雲 明*; 綾井 直樹*
Fusion Engineering and Design, 41, p.277 - 281, 1998/00
被引用回数：8 パーセンタイル：57.68(Nuclear Science & Technology)NbAlはNbSnに比してひずみに対して、臨界電流性能の劣化が小さいという性質を有する。このため、トロイダルコイルの製作には適した導体である。本利点に着目して、原研では1986年以来NbAlの開発を行ってきた。現在、NbSnと同等の臨界電流性能(600-700A/mm
at 12T)を到達するに到った。また、大電流NbAl導体の試験結果から、12Tにて120kAの臨界電流性能を達成できることが実証された。これらの結果から、NbAl導体がトロイダルコイルへ応用できることが実証された。一方、現在、ITER-EDAのタスクとしてNbAlインサートコイルの製作を行っている。これによりNbAl導体をITER-TFコイルに応用できることを実証する。
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; 東 克典*; 西 正孝; K.Macfall*; 高橋 良和; 辻 博史; N.Mitchell*
Proc. of 15th Int. Conf. on Magnet Technology (MT-15), p.449 - 452, 1997/00
NbSnケーブル・イン・コンジット導体を用いて、安定性の加熱長依存性を評価した。導体の加熱には長さ40,70,125mmの誘導加熱を用い、これらのヒータによって加熱を行った場合の安定性の差を評価した。その結果、電流が低く、安定性が高い領域では、加熱長が短いほど安定性が高くなった。本現象は超電導導体内の長平方向熱伝導の寄与によることが解析結果から示された。なお、本導体は安定性マージンが十分に高い高安定領域内にあることがわかった。
Al insert coil竹内 一浩*; 塚本 英雄*; 口石 桂一*; 浅野 克彦*; 小泉 徳潔; 安藤 俊就; 東 克典*; 辻 博史; 奥野 清
Proc. of 15th Int. Conf. on Magnet Technology (MT-15), p.417 - 420, 1997/00
NbAlインサートコイルクエンチ解析を行った。中心流路の存在によりクエンチ時の圧力上昇が低く抑えられることがわかった。また、初期の常電導長さがクエンチ挙動に大きな影響を及ぼすこともわかった。NbAlインサートコイルで予想されるクエンチでは、導体の劣化等がないことも示された。
東 克典*; 小泉 徳潔; K.Macfall*; 安藤 俊就; 高橋 良和; 辻 博史
Proc. of 15th Int. Conf. on Magnet Technology (MT-15), p.1299 - 1302, 1997/00
NbTiのケーブル・イン・コンジット型導体を用いて、安定性の流量依存性を評価した。冷媒流量は0.25g/s,0.5g/s,0.75g/sとし安定性実験を行った。実験結果は、流量が大きくなると、安定性は高くなった。また準2次元安定性解析コード(POCH2)を用いて、数値解析を行った。解析結果は、ウェル・クールド領域で、実験結果とよく一致した。この解析により、加熱長が短く、電流がウェル・クールドの領域では、冷媒のインデュースド・フローが小さくなり、結果として初期流量が大きい時は、安定性が高くなることがわかった。それ故、安定性は流量に依存することがわかった。
小泉 徳潔; 伊藤 智庸*; 松井 邦浩; 礒野 高明; 濱田 一弥; 高橋 良和; 辻 博史
低温工学, 32(6), p.263 - 270, 1997/00
ケーブル・イン・コンジット(CIC)導体の安定性実験では、初期攪乱の印加のために、誘導加熱法を用いることが多い。しかし、誘導加熱量の評価を容易に行うことはできない。そこで、熱量法を用いたCIC導体の誘導加熱エネルギーの較正方法を考案した。また、形状の異なる2つのCIC導体の誘導加熱エネルギーを、本方法を用いて較正した。実験結果から、基線、コンジット内渦電流の結合により、誘導加熱エネルギーが変化することがわかった。これらの影響を考慮して較正を行った。
杉本 誠; 寺澤 充水*; 礒野 高明; 小泉 徳潔; 中嶋 秀夫; 加藤 崇; 西 正孝; 高橋 良和; 安藤 俊就; 辻 博史; et al.
IEEE Transactions on Magnetics, 32(4), p.2328 - 2331, 1996/07
被引用回数：6 パーセンタイル：51.06(Engineering, Electrical & Electronic)ITER工学設計段階(EDA)において、CSモデルコイル計画が遂行されている。CSモデル・コイルは4つの部材から構成されている。内層モジュール、外層モジュール、インサート・コイル、支持構造物である。このうちインサート・コイルの設計について報告する。CSインサート・コイルの内径は1.6mであり、巻線高さは1.7mである。CSインサート・コイルは、CSモデル・コイルの内側に設置して試験される。導体はCSコイル実機とまったく同じものを用いている。試験は磁束密度/3Tで行われ、導体の性能が評価できる。
小泉 徳潔; 高橋 良和; 辻 博史
JAERI-Data/Code 94-017, 19 Pages, 1994/12
JAERI-Data-Code-94-017.pdf:0.91MB
核融合炉用超電導コイルに使用されるケーブル・イン・コンジット導体では、クエンチ時の挙動に不明点があった。不明点解決のために、多くの数値シミュレーションコードが開発されたが、これらは陽解法を基にしているために、多大な計算時間を必要とした。そこで、著者らは陰解法クエンチシミュレーションコードを開発した。本報告書では、シミュレーションコードのアルゴリズムの説明、シミュレーション結果の実験結果との比較結果について報告する。
