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Sn cable-in-conduit conductors辺見 努; Harjo, S.; 伊藤 崇芳; 松井 邦浩; 布谷 嘉彦; 小泉 徳潔; 高橋 良和; 中嶋 秀夫; 相澤 一也; 鈴木 裕士; et al.
IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 21(3), p.2028 - 2031, 2011/06
被引用回数：10 パーセンタイル：49.97(Engineering, Electrical & Electronic)熱処理温度923Kから運転温度5KまでのNbSn素線とステンレス鋼の熱膨張率の違いによって導体内には残留歪が生じる。NbSn素線の超伝導特性は残留歪の状態によって大きく変化するため、その特性を評価するためには残留歪の状態を把握する必要がある。しかし、複雑な構造とジャケット材の内側に素線が配置されているため、導体内の素線の歪を直接測定した研究はこれまでない。一方、J-PARCで2008年から運転が開始された工学材料回折装置「匠」は中性子回折を用いて歪として相対精度0.02%で測定することが可能である。本研究では、匠による中性子回折をITER TF導体の残留歪の測定に適用した。中性子回折では格子面間隔の変化により導体内の各相の歪を決定することが可能である。これにより、素線の残留歪の発生機構及び歪状態と超伝導性能の関係を明らかにすることが可能となった。
町屋 修太郎; 長村 光造*; 鈴木 裕士; 塩田 佳徳*; 綾井 直樹*; 林 和彦*; 佐藤 謙一*
no journal, ,
中性子回折を用いて、BSCCO Bi2223銀シース超伝導線材において内部のビスマスフィラメントと外部の銀合金のひずみ測定を行った。無ひずみの標準試験片を準備し残留ひずみを評価するとともに、10枚スタックした試験片を用いて単軸引張り荷重下でのひずみ応答挙動を測定した。
町屋 修太郎; 長村 光造*; 鈴木 裕士; 綾井 直樹*; 林 和彦*; 佐藤 謙一*; 加藤 武志*
no journal, ,
本研究では、フィラメントとしてBi2223, 内部にAg, シースとしてAg Alloyを有するBSCCO Bi2223銀シース超伝導材におけるフィラメントの回折弾性定数及び残留ひずみの評価法として中性子回折を用いた測定を行ったので報告する。これらの銀シース線材は、高Icを持つものが開発され、さらなる性能改善を成し遂げてきているが、依然としてひずみや応力が及ぼす性能への影響が実用上の問題となっており、解析の精度を確保するためにもその実測が切望されている。しかしながら今までは研究室X線など低エネルギーではAg相の吸収が大きいためフィラメント部の実測に困難さがあった。本研究では、スタックしたシース線材を引張り試験機に取り付け既知のひずみをかけたうえで中性子回折を用いた弾性定数測定を行った。さらに無ひずみ材と比較することでBi2223フィラメントの軸方向の残留ひずみの非破壊的な評価を行った。
町屋 修太郎; 長村 光造*; 鈴木 裕士; 綾井 直樹*; 加藤 武志*; 林 和彦*; 佐藤 謙一*
no journal, ,
中性子回折を用いて、銀シース超伝導線材において内部のビスマスフィラメントと外部の銀合金のひずみ測定を非破壊的に行った。無ひずみの標準試験片を準備し残留ひずみをX線応力測定法と比較しながら評価するとともに、スタックした試験片を用いて単軸引張り荷重下でのひずみ応答挙動を測定した。
辺見 努; 松井 邦浩; 長谷 隆司*; 小泉 徳潔; 高橋 良和; 奥野 清; 鈴木 裕士; Harjo, S.; 相澤 一也; 土屋 佳則*; et al.
no journal, ,
原子力機構はITER中心ソレノイド(CS)用導体の調達を担当する。2009年度からCS導体の調達活動を開始するため、スイスのローザンヌ工科大学プラズマ物理研究センター(CRPP)が所有する実規模導体臨界電流試験装置(SULTAN)を用いて導体性能を実証する必要がある。現在、そのためのサンプル製作を進めている。本報告では、試験サンプルの設計及び製作の前に実施したジョイント試作の結果を報告する。また、導体性能を正確に測定するためには、導体の残留歪を管理することが要求される。これまで、TF導体では、薄肉ジャケットであるため、ジャケットの歪を解放法により測定することができたが、CS導体では、ジャケットが厚くなり、これを適用することが困難である。そこで、中性子回折による歪測定を適用し、超伝導体の歪を直接測定することを検討している。本報告では、この計画についても報告する。
町屋 修太郎*; 長村 光造*; 辺見 努; 松井 邦浩; 鈴木 裕士; 土屋 佳則*
no journal, ,
ITER用ケーブルインコンジット導体(CICC)について、中性子ひずみ評価について検討を行ったので報告する。ITER用CICCは現在サルタンで試験が行われており、切断することでマクロな方法で残留ひずみの推定が行われているが、直接超伝導相であるNbSnのひずみを非破壊的に測定する手法は今までなかった。本報告では、サルタンで試験を行い、その後切断された導体で、高磁場部と低磁場での残留ひずみの比較検討を行った。
辺見 努; Harjo, S.; 松井 邦浩; 布谷 嘉彦; 小泉 徳潔; 中嶋 秀夫; 伊藤 崇芳; 相澤 一也; 鈴木 裕士; 町屋 修太郎*; et al.
no journal, ,
核融合炉に使用される大型超伝導導体は、約1000本の超伝導素線とステンレス鋼製のジャケット材から構成されるケーブル・イン・コンジット型(CIC)導体である。この導体では、熱処理温度923Kから運転温度5KまでのNbSn素線とステンレス鋼の熱膨張率の違いによって導体内には残留歪が生じる。NbSn素線の超伝導特性は残留歪の状態によって大きく変化するため、その特性を評価するためには残留歪の状態を把握する必要がある。しかし、多数本の撚線構造とジャケット材の内側に素線が配置されているため、導体内の素線の歪を直接測定することは困難である。一方、J-PARCで2008年から運転が開始された工学材料回折装置「匠」は中性子回折を用いて歪として相対精度0.02%で測定することが可能である。本研究では、匠による中性子回折をITER TF導体の内部歪の測定に適用した。中性子回折を用いることで格子面間隔の変化により導体内のわずか6%しかないNbSnの歪を決定することが可能であることを実証した。これにより、素線の残留歪の発生機構及び歪状態と超伝導性能の関係を明らかにすることが可能となった。
Sn Cable-In-Conduit Conductors辺見 努; Harjo, S.; 布谷 嘉彦; 梶谷 秀樹; 小泉 徳潔; 中嶋 秀夫; 相澤 一也; 町屋 修太郎*; 長村 光造*
no journal, ,
核融合炉用NbSn導体では、導体内のNbSn素線は材料の熱収縮差による熱歪とともに、運転による巨大な電磁力を受け、臨界電流性能が劣化すると考えられている。しかし、その劣化機構については明確にされていない。そこで、著者らは、NbSn導体の内部歪を中性子回折によって実験的に評価する手法を開発した。性能評価試験サンプルの破壊試験の結果から、電磁力を経験した導体内のNbSn素線は大きく曲げ変形していることがわかっている。破壊試験は目視検査であり、導体内の曲げ変形を定量的に評価することは困難である。そこで、今回、性能評価試験によって、電磁力を経験したNbSn導体の内部歪測定を実施し、測定結果から、電磁力を経験したNbSn素線の曲げ変形を非破壊で測定できることを実証した。
