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論文

Test results of 60-kA HTS current lead for fusion application

礒野 高明; 河野 勝己; 濱田 一弥; 松井 邦浩; 布谷 嘉彦; 原 英治*; 加藤 崇; 安藤 俊就*; 奥野 清; 坊野 敬昭*; et al.

Physica C, 392-396(Part2), p.1219 - 1224, 2003/10

核融合応用を目的として、4.2Kへの熱浸入の少ない60kA高温超伝導(HTS)電流リードの開発及び試験を行った。本HTS電流リードは、低熱浸入量だけではなく、事故時の安全性も考慮した設計となっている。HTS電流リードは、強制冷凍の銅リード部と伝導冷却のHTSリード部から構成される。HTSリード部は、288本の銀合金シース型Bi-2223テープをステンレスのチューブ上に円筒状に配置しており、自己磁場のテープに対して垂直な成分を減少させることにより、HTSの臨界電流の低下を抑える工夫を行っている。さらに銀合金として、熱伝導を減少させるため10%の金を含んだ銀を使用している。HTS部の直径は146mm,長さは300mmである。試験の結果、世界最高記録である60kA通電に成功した。この時の銅リード部の冷媒条件は入口温度20Kで冷媒流量3.2g/s,4.2Kへの熱浸入量は5.5Wであり、冷凍機電力としては従来の電流リードと比較して1/3まで減らすことができた。この結果により、核融合用大型HTS電流リードの技術が確立できた。

論文

Feasibility of D$$^{3}$$He/ST fusion power reactor

下遠野 英俊*; 西尾 敏; 近藤 駿介*

Fusion Engineering and Design, 69(1-4), p.675 - 681, 2003/09

https://doi.org/10.1016/S0920-3796(03)00210-2
 被引用回数：5 パーセンタイル：35.69(Nuclear Science & Technology)

増殖ブランケットの不要な燃料D$$^{3}$$Heを導入したSTトカマク炉の可能性を検討し、炉としての設計解の領域を探索した。最重要機器のトロイダルコイルには高温超伝導を想定し最大磁場は18$$sim$$19テスラを期待した。設計条件、HH$$_{y2}$$$$leq$$2, ${it n}$$$_{e}$$/${it n}$$$_{GW}$$$$<$$1.1、及び許容応力$$leq$$800MPaを満足してプラズマ電流75$$sim$$85MAで核融合出力2.3GW程度の炉が成立することを明らかにした。

論文

Development of 10kA Bi2212 conductor for fusion application

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

https://doi.org/10.1109/TASC.2003.812763
 被引用回数：24 パーセンタイル：69.91(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。

論文

Test results of high temperature superconductor current lead at 14.5kA operation

礒野 高明; 濱田 一弥; 安藤 俊就; 辻 博史; 保川 幸雄*; 富岡 章*; 野澤 正信*; 今野 雅行*; 榊 喜善*

IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 9(2), p.519 - 522, 1999/06

https://doi.org/10.1109/77.783349
 被引用回数：8 パーセンタイル：50.98(Engineering, Electrical & Electronic)

高温超電導(HTS)電流リードをITERに応用するには、熱侵入量の低減だけではなく、フォルト時の安全性も重要である。Bi-2223(HTS)材の銀シーステープを使用し、10kA級の電流リードを開発し、14.5kAまで試験を行った。特徴として、HTS材の周囲に磁性体を配置することで、磁界による臨界電流値の低下を抑えた機構を採用している。実験結果として、低い熱侵入量、高い安全性や磁性体の効果が確認できた。

論文

Temperature and oxygen-content dependent structural changes in 214-type cuprates and nickelates

梶谷 剛*; 平賀 賢二*; 細谷 正一*; 福田 承生*; 大石 克嘉*; 菊地 昌枝*; 庄野 安彦*; 森井 幸生; 渕崎 員弘; 舩橋 達

JJAP Series, 7(7), p.59 - 67, 1992/00

X線および中性子回折法を用いてK$$_{2}$$NiF$$_{4}$$型構造をもつ214型銅化合物、ニッケル化合物について研究した。(La,Sr)$$_{2}$$CuO$$_{4-y}$$,(Nd,Ce)$$_{2}$$CuO$$_{4-y}$$,(Pr,Ce)$$_{2}$$CuO$$_{4-y}$$などの酸化物超電導体では、酸素濃度や、SrやCeの添加に応じて電導面であるCuO$$_{2}$$面に垂直な方向の格子定数がかなり変化することがわかった。La$$_{2}$$NiO$$_{4+y}$$ではyが0から0.1変化する間に少くとも四つの構造をとることを明らかにした。

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