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論文

核融合炉用60kA高温超伝導電流リードの開発と試験結果

礒野 高明; 濱田 一弥; 河野 勝己; 阿部 加奈子*; 布谷 嘉彦; 杉本 誠; 安藤 俊就*; 奥野 清; 坊野 敬昭*; 富岡 章*; et al.

低温工学, 39(3), p.122 - 129, 2004/03

高温超伝導体(HTS)を核融合用電流リードに応用する開発を行ってきた結果、ITERに必要な60kA級への大電流化と性能試験に成功した。本開発研究では、従来の銅を用いた電流リードの性能と比較して、4Kへの熱侵入量を1/10、冷凍機消費電力を1/3となることを開発目標とした。これらの目標を達成するための課題として、HTSシース材の選択,銅部の最適化,接続部発熱の軽減,HTSとステンレス鋼間の熱接触の改善を行った。開発した電流リードは60kA通電と開発目標を達成した。このHTS電流リードはITERに適用でき、冷凍機電力の低減が期待できる。

報告書

高温工学に関する先端的基礎研究の成果及び今後の計画

HTTR利用研究委員会

JAERI-Review 2001-016, 232 Pages, 2001/05

JAERI-Review-2001-016.pdf:12.01MB

高温工学試験研究炉(HTTR)を用いる照射研究である「高温工学に関する先端的基礎研究」の成果と今後の計画についてまとめた。本研究は、高温で広い照射空間が利用できるというHTTRの特徴を生かして、一連の先端的な高温照射研究を行うものである。原研は、大学及び研究機関の協力を得て、平成6年度以来、(1)新素材・材料開発分野、(2)放射線化学・核融合関連分野、(3)高温照射技術・その他原子力関連分野について、予備試験を実施してきた。HTTR利用研究委員会は、予備試験の研究成果や方法論、今後の計画について検討するとともに、HTTR熊射試験及び環射後試験のための設備の整備について検討を進めてきた。本報告書は、約7年間にわたる予備試験及び設備整備の成果についてまとめを行うとともに、今後の計画の概要を明らかにしたものである。

論文

Present status and future programme of HTTR and the innovative basic research on high temperature engineering

林 君夫; 石原 正博; 柴田 大受; 石野 栞*; 寺井 隆幸*; 伊藤 久義; 田川 精一*; 勝村 庸介*; 山脇 道夫*; 四竈 樹男*; et al.

Proceedings of 1st Information Exchange Meeting on Basic Studies on High-Temperature Engineering, p.41 - 58,268, 1999/09

原研が提案し共催となって開かれることになったOECD/NEAの「第1回高温工学分野の基礎的研究の調査に関する情報交換会議」に参加し、HTTR及び高温工学に関する先端的基礎研究の現状及び将来の計画について述べる。HTTRは現在出力上昇試験中であり、2001年に950$$^{circ}C$$、全出力での高温試験運転を実施した後、照射試験を開始する予定である。高温工学に関する先端的基礎研究は、HTTRの建設目的の1つである。その予備試験の成果及び今後の計画を、新素材開発(高温酸化物超伝導体の照射改質、高温用SiC半導体の中性子転換ドーピング、耐熱セラミックス複合材料の照射損傷機構)、高温放射線化学研究、核融合炉関連研究(固体トリチウム増殖材料の照射下物性)、高温炉内計測(耐熱・耐放射線光ファイパの開発等)の各分野について述べる。現在、新素材についてHTTR照射の具体的計画を策定し、照射準備を行っている。

報告書

セラミックス系新素材の高温照射試験計画に関する調査

石野 栞*; 寺井 隆幸*; 奥 達雄*; 荒井 長利; 林 君夫; 伊藤 久義; 矢野 豊彦*; 本橋 嘉信*; 北村 隆行*; 筑本 知子*; et al.

JAERI-Review 99-019, 238 Pages, 1999/08

JAERI-Review-99-019.pdf:14.88MB

本報告書は、HTTRによるセラミックス系新素材の照射試験計画を効率的に遂行するため、関連研究動向、HTTR照射試験方法等の調査・検討を、原子力学会に委託した結果をまとめたものである。高温超伝導材料、高温半導体の照射改質、耐熱セラミックス複合材料の照射損傷のほか、新規テーマ(超朔性セラミックス材料の照射効果、変形・破壊のシミュレーション等)を対象とした。本調査により、各研究テーマの目標・意義、HTTR照射試験方法等が明らかになった。本調査は、高温工学に関する先端的基礎研究について、さらに詳細な計画を立案し、実施してゆくための重要な基礎を構築したものである。

論文

In-situ observation of bubble formation in superconducting YBa$$_{2}$$Cu$$_{3}$$O$$_{7-delta}$$ during He-ion irradiation in an electron microscope

前田 裕司; 古野 茂実; 北條 喜一; 大津 仁; 渡辺 光男

Journal of Nuclear Materials, 179-181, p.1003 - 1006, 1991/00

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.01(Materials Science, Multidisciplinary)

超電導材は核融合炉材料の一つとして、その照射効果が重要であるが、最近発見された高温超電導体についてもまた、その利用及び照射効果の研究の重要性が増している。本報告は電子顕微鏡内でHeイオン照射した高温超電導体中のHeバブルの形成及びその成長過程を動的に観察して照射損傷機構を調べた。実験はイオン照射装置を電子顕微鏡内に取り付けて、照射損傷過程を動的に観察可能にした装置を使用して、YBa$$_{2}$$Cu$$_{3}$$O$$_{7-delta}$$の試料をHeイオン照射した。小さなバブルは10$$^{16}$$ ions/cm$$^{2}$$の照射量で観察された。3$$times$$10$$^{17}$$ ions/cm$$^{2}$$では大きく成長したバブルは潰れて、更にそのあとにまた新しい小さなバブルが形成された。粒界内には優先的にバブルの形成が観察された。エネルギー・ロス・アナライザーを使用して、損傷機構及びバブルの形成、成長過程等を関連づけて実験を進めており、これらを報告する。

論文

Thermal expansion measurements in a La$$_{1.85}$$Sr$$_{0.15}$$CuO$$_{4}$$ single crystal superconductor by X-ray diffraction

前田 裕司; 加藤 輝雄; 小野 文久*; 春名 勝次*; 田中 功*; 児島 弘直*

Physica C, 185-189, p.1383 - 1384, 1991/00

 被引用回数:6 パーセンタイル:44.2(Physics, Applied)

La$$_{1.85}$$Sr$$_{0.15}$$CuO$$_{4}$$の単結晶試料のボンド法による低温X線回折による精密格子定数の測定を行った結果、超電導転移温度近傍で格子定数に明確な変化を見い出した。即ち、超電導転移温度(T$$_{c}$$=33K)以下では、C軸方向の格子定数は増加し、C軸に垂直な方向では減少した。本実験に用いた試料はマルチコアから提供された単結晶である。電気抵抗の測定でT$$_{c}$$は33Kであった。4.2Kから室温の温度範囲で格子定数の精密測定を行なった。超電導状態でC軸方向の格子定数が増加し、C軸に垂直な方向のそれは減少したことは、超電導に寄与する結晶は2次元的であることを示唆する。超電導状態と結晶歪場との相関について議論し、報告する。

論文

Effect of Lorentz force on thermally activated processes of flux lines in Bi-Sr-Ca-Cu-O film

高村 三郎; 星屋 泰二; 有賀 武夫

Applied Physics Letters, 56(16), p.1582 - 1584, 1990/04

 被引用回数:2 パーセンタイル:17.95(Physics, Applied)

超電導体に電流と磁場を同時に加えた場合に磁束線にはローレンツ力が働く。磁束線の運動の熱活性化過程は大きく影響される。高温超電導体Bi-Sr-Ca-Cu-O薄膜を磁場下で電気抵抗を測定し、磁束線の動きを磁場および電流値の関数として求めた。磁束線の動きを示す実効熱活性化エネルギーは磁場と電流の積のローレンツ力に比例して減少し、減少の割合は磁場が増す程、減ることがわかった。

論文

Fabrication and RF properties of the microwave cavity made of YBaCuO and BiPbSrCaCuO superconductors

峰原 英介; 永井 良治*; 星野 和友*; 竹内 学*

J. Supercond., 3(3), p.277 - 280, 1990/00

高い遷移温度を持つ金属酸化物の超電導体が発見された事は液体ヘリウムより遙に高い温度で動作する新しい一群の超電導高周波素子の可能性を浮上させた。このような高周波、マイクロ波、ミリ波の超電導素子(空洞共振器、伝送線路、導波管、反射鏡、アンテナ、フィルタ等)の実用可能性を明らかにするための研究が1987年4月から原研東海において始められた。ここではこの実用可能性調査研究の現状、特にBi系、Y系の超電導体空洞共振器の製作、測定装置、測定結果について報告する。Bi系TEモード空洞共振器の例では約18GHzで20K~40Kにて数m$$Omega$$の値を得ている。

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