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受賞記念講演㻺㼎㻟㻿㼚 ⏝㧗 㻿㼚 䝤䝻䞁䝈୰䛾 㼀㼕 ᇶ୕ඖ໬ྜ≀䛾ᣲື㻌㻮㼑㼔㼍㼢㼕㼛㼞㻌㼛㼒㻌㼀㼕㻌㻮㼍㼟㼑㼐㻌㼀㼑㼞㼚㼍㼞㼥㻌㻯㼛㼙㼜㼛㼡㼚㼐㼟㻌㼕㼚㻌㻴㼕㼓㼔㻌㼀㼕㼚㻌㻮㼞㼛㼚㼦㼑㻌㼒㼛㼞㻌㻺㼎㻟㻿㼚㻌㻌㇂ཱྀ㻌 ༤ᗣ㻌 㻔኱㜰ྜ㔠㻕㻧㻌 㛗ᮧ㻌 ග㐀㻌 㻔ᛂ⛉◊㻕㻧㻌 ⳥ụ㻌 ❶ᘯ㻌 㻔㻺㻵㻹㻿㻕㻧㻌 Ỉ⏣㻌 Ὀḟ㻌 㻔኱㜰ྜ㔠㻕㻌 㻌㼀㻭㻺㻵㻳㼁㻯㻴㻵㻌㻴㼕㼞㼛㼥㼍㼟㼡㻌㻔㻻㻭㼃㻕㻧㻌㻷㼛㼦㼛㻌㻻㼟㼍㼙㼡㼞㼍㻌㻔㻾㻵㻭㻿㻕㻧㻌㻷㻵㻷㼁㻯㻴㻵㻌㻭㼗㼕㼔㼕㼞㼛㻌㻔㻺㻵㻹㻿㻕㻧㻌㼀㼍㼕㼖㼕㻌㻹㻵㼆㼁㼀㻭㻌㻔㻻㻭㼃㻕㻌㻱㻙㼙㼍㼕㼘㻦㻌㼠㼍㼚㼕㼓㼡㼏㼔㼕㻬㼛㼟㼍㼗㼍㼓㼛㼗㼕㼚㻚㼏㼛㻚㼖㼜㻌㻝㻚㻌 䛿䛨䜑䛻㻌 㻌㻌 㻺㼎㻟㻿㼚 ㉸㟁ᑟ⥺ᮦ䛾௦⾲ⓗ䛺〇㐀᪉ἲ䛸䛧䛶䝤䝻䞁䝈ἲ䛿▱䜙䜜䛶䛔䜛䚹䝤䝻䞁䝈ἲ䛿 㻺㼎 䝣䜱䝷䝯䞁䝖䛻 㻯㼡㻙㻿㼚 ྜ㔠䠄䝤䝻䞁䝈䠅䜢᥋ゐ䛥䛫䛶䚸┦஫ᣑᩓ཯ᛂ䛻䜘䜚 㻺㼎㻟㻿㼚 㔠ᒓ㛫໬ྜ≀䜢ᙧᡂ䛥䛫䜛〇ἲ䛷䛒䜛䚹㻌 䛣䜜䜎䛷䛻䚸㻺㼎㻟㻿㼚 䛾㉸㟁ᑟ≉ᛶ䜢ྥୖ䛥䛫䜛䛯䜑䛻ᵝ䚻䛺➨୕ඖ⣲ῧຍ䛜᳨ウ䛥䜜䛶䛝䛶䛚䜚䚸≉䛻 㼀㼕 䛿᭷ຠ䛺ඖ⣲䛷ᐇ⏝䝤䝻䞁䝈䛻ῧຍ䛥䜜䛶䛔䜛䚹㻌 㼀㼕 䛿 㻺㼎㻟㻿㼚 䛻ྲྀ䜚㎸䜎䜜䛶㧗☢⏺≉ᛶ䜢ྥୖ䛥䛫䜛䛣䛸䛜▱䜙䜜䛶䛔䜛䛜㼇㻝㻚㻞㼉䚸䝤䝻䞁䝈ἲ 㻺㼎㻟㻿㼚 ⥺ᮦ䛾〇㐀㐣⛬䛻䛚䛡䜛⇕㛫ᢲฟ䜔䝎䜲䝇ᘬ䛝ᢤ䛝ຍᕤ➼䛻䛚䛔䛶䚸ཎᩱ䝤䝻䞁䝈䛾ຍᕤᛶᨵၿ䛻䜒ᐤ୚䛧䛶䛔䜛䛣䛸䛜᭱㏆᫂䜙䛛䛻䛺䛳䛶䛝䛯䚹䝤䝻䞁䝈୰䛾 㻿㼚 ⃰ᗘ䛜 䃐 ┦䛾 㻿㼚 ᅛ⁐㝈䠄㻥㻚㻝㻌 㼍㼠㻑㻿㼚䠅௨ୗ䛾ሙྜ䛻䛿䚸㼀㼕 䛜 㻿㼚 ཬ䜃 㻯㼡 䛸୕ඖ໬ྜ≀䜢ᙧᡂ䛩䜛䛣䛸䛷 䃐 ┦୰䛾ᐇ㉁ⓗ䛺 㻿㼚 ⃰ᗘ䜢పୗ䛥䛫䚸෭㛫ຍᕤ䛜䜘䜚ᐜ᫆䛻䛺䜛㼇㻟㼉䚹䛥䜙䛻 㻿㼚 ᅛ⁐㝈䜢ୖᅇ䜛㧗 㻿㼚 ⃰ᗘ䝤䝻䞁䝈䛷䛿䚸㼀㼕 ᇶ୕ඖ໬ྜ≀䛜ᙧᡂ䛥䜜䜛䛣䛸䛷䚸ຍᕤ䜢㜼ᐖ䛩䜛⢒኱䛺 䃓 ┦䠄㻯㼡㻠㻝㻿㼚㻝㻝䠅䛾ᯒฟ䛜ᢚไ䛥䜜䚸෭㛫ຍᕤᛶ䛜᱁ẁ䛻ྥୖ䛩䜛㼇㻠㻘㻡㼉䚹䜎䛯䚸୍⯡䛻㖡ྜ㔠䛿䚸㻠㻜㻜㽅㻯 ㏆ഐ䛾୰㧗 㡿ᇦ䛷䛾ᘏᛶ䛜పୗ䛩䜛୰㛫 ᗘ⬤ᛶ䜢♧䛩䛜㼇㻢㼉䚸㼀㼕 ῧຍ䛧䛯䝤䝻䞁䝈䛷䛿䛭䜜䛜㢧ⴭ䛻ᨵၿ䛧䛶䛔䜛䛣䛸䛜ᐇ㦂ⓗ䛻♧䛥䜜䛶䛚䜚㼇㻡㼉䚸䛭䛾ᨵၿ䛾䝯䜹䝙䝈䝮䛻䛴䛔䛶䛿௒ᚋ䛾◊✲䛜ᚅ䛯䜜䜛䚹㻌௨ୖ䛾䜘䛖䛺ᐇ⏝ⓗ䛺ほⅬ䛛䜙䚸㼀㼕 䜢ྵ䜐䝤䝻䞁䝈䛾ᅛ┦䛻䛚䛡䜛㔠ᒓ⤌⧊䛾◊✲䛜㔜せ䛻䛺䜚䚸䛭䛾ᇶ♏䛸䛺䜛≧ែᅗ䛾▱ぢ䛜ᚲせ䛸䛺䜛䚹㻯㼡㻙㻿㼚㻙㼀㼕 ୕ඖ⣔≧ែᅗ䛻䛴䛔䛶䛿䚸㐣ཤ䛻ዉ㈡➼䛻䜘䜛ᾮ┦㠃䛻䛴䛔䛶䛾ሗ࿌䛜䛒䜛䛜㼇㻣㼉䚸ᅛ┦䛷䛾୙ኚ⣔཯ᛂ䜢ྵ䜐≧ែᅗኚ໬䛿᫂䜙䛛䛸䛺䛳䛶䛔䛺䛔䚹≉䛻 㻯㼡㻙㻿㼚㻙㼀㼕㻌 ୕ඖ⣔䛷䛿䚸஧✀㢮䛾 㼀㼕 ᇶ୕ඖ໬ྜ≀䚸㻯㼡㻿㼚㻟㼀㼕㻡 ┦䠄㼀㼕㻝㻟㻡䠅୪䜃䛻㻌 㻯㼡㻿㼚㼀㼕 ┦䠄㼀㼕㻝㻝㻝䠅䛾Ꮡᅾ䛜ሗ࿌䛥䜜䛶䛚䜚㼇㻟㻘㻣㼉䚸䛣䜜䜙䛾┦Ᏻᐃᛶ䛜㉸㟁ᑟ⥺ᮦ䛾〇㐀ᕤ⛬䛻ᙳ㡪䛩䜛஦䛜ண 䛥䜜䜛䚹ᮏ◊✲䛷䛿䚸㻯㼡㻙㻿㼚㻙㼀㼕㻌୕ඖ⣔䝤䝻䞁䝈ྜ㔠䛾ᅛ┦䛻䛚䛡䜛⤌⧊ኚ໬䜢ヲ⣽䛻ㄪᰝ䛧䚸㼀㼕 ᇶ୕ඖ໬ྜ≀䛾⇕Ᏻᐃᛶ䛻䛴䛔䛶᫂䜙䛛䛻䛧䛯䛾䛷ሗ࿌䛩䜛䚹㻌㻞㻚㻌 ᐇ㦂᪉ἲ㻌ཎᩱ䛻㟁Ẽ㖡ᯈᮦ䠄⣧ᗘ 㻟㻌 㻺㼡㼜䠅䚸㻿㼚 ሢᮦ䠄⣧ᗘ 㻟㻌 㻺㼡㼜䠅ཬ䜃 㼀㼕 䝟䜲䝥ᮦ䠄⣧ᗘ 㻞㻚㻡㻌 㻺㼡㼜䠅䜢⏝䛔䚸㯮㖄ᆣላ䜢┤᥋Ỉ෭䛧䛺䛜䜙୍᪉ྥจᅛ䛥䛫䜛Ỉ⏣ᘧ⁐〇ἲ䠄㻲㼕㼓㻚㻌 㻝䠅䛻䜘䜚ᐇ㦂ྜ㔠䜢⁐〇䛧䛯䚹㓄ྜ⤌ᡂ䛿 㻯㼡㻙㻝㻜㻚㻡㻌 㼍㼠㻑㻿㼚㻙㻜㻚㻣㻞㻌 㼍㼠㻑㼀㼕䛸䛧䛯䚹⁐〇ሢ䛛䜙⣙ 㻝㻜㻌㼙㼙 ゅ䛾❧᪉య䝤䝻䝑䜽䜢」ᩘಶษ
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第95回

2017年度秋季低温工学・超電導学会

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受賞記念講演㻌㻲㼕㼓㻚㻌 㻟㻌 㻯㼔㼍㼚㼓㼑㻌 㼕㼚㻌 㼍㼞㼑㼍㻌 㼒㼞㼍㼏㼠㼕㼛㼚㻌 㼛㼒㻌 㼠㼣㼛㻌 㼠㼥㼜㼑㼟㻌 㼛㼒㻌 㼀㼕㻙㼎㼍㼟㼑㼐㻌㼠㼑㼞㼚㼍㼞㼥㻌㼏㼛㼙㼜㼛㼡㼚㼐㻌㻔䕿㼀㼕㻝㻝㻝㻌㼍㼚㼐㻌䕧㼀㼕㻝㻟㻡㻕㻌㼍㼟㻌㼍㻌㼒㼡㼚㼏㼠㼕㼛㼚㻌㼛㼒㻌㼔㼑㼍㼠㻌㼠㼞㼑㼍㼠㼙㼑㼚㼠㻌㼠㼕㼙㼑㻌㼍㼠㻌㻣㻡㻜㼛㻯㻚㻌㼙㼕㼚 䛾➼ ಖᣢ䛷㠃✚ẚ䛜㏫㌿䛧䚸㼀㼕㻝㻟㻡 ┦䛜 㼀㼕㻝㻝㻝 ┦䜘䜚䜒኱ᖜ䛻ከ䛟䛺䜛䛣䛸䛜䜟䛛䛳䛯䚹䛭䛾ᚋ䚸㻝㻜㻜㻌 㼙㼕㼚 䛾⇕ฎ⌮䛷 㼀㼕㻝㻟㻡 ┦䛾㠃✚ẚ䛿䜋䜌 㻝㻜㻜䠂䛻䛺䜚䚸⇕ᖹ⾮≧ែ䛻㐩䛧䛶䛔䜛䚹㻡㻡㻜㽅㻯 䛷䛾┦ኚែ䛸ẚ㍑䛩䜛䛸䚸㻣㻡㻜㽅㻯 䛾㧗 䛷䛿⇕ᖹ⾮䛻㐩䛩䜛ኚែ᫬㛫䛜▷䛟䛺䜛䛸᥎ᐃ䛥䜜䜛䚹䛣䛾䜘䛖䛻䚸㼀㼕 ᇶ୕ඖ໬ྜ≀┦䛿㧗 䛷䛿 㼀㼕㻝㻟㻡 ┦䚸ప 䛷䛿 㼀㼕㻝㻝㻝 ┦䛜୺䛻Ꮡᅾ䛩䜛䛣䛸䛜ᮏ◊✲䛻䜘䜚᫂䜙䛛䛸䛺䛳䛯䚹㻌䛣䜜䜙䛾⤖ᯝ䛛䜙䚸㼀㼕 ᇶ୕ඖ໬ྜ≀┦䛿㧗 䛷䛿 㼀㼕㻝㻟㻡┦䚸ప 䛷䛿 㼀㼕㻝㻝㻝 ┦䛜୺䛻Ꮡᅾ䛩䜛䛣䛸䛜ᐇ㦂ⓗ䛻᫂䜙䛛䛸䛺䛳䛯䚹䛭䛣䛷䛣䜜䜙஧䛴䛾┦䛾Ꮡᅾ๭ྜ䛾 ᗘ౫Ꮡᛶ䛻䛴䛔䛶᳨ウ䛧䛯䚹㻌จᅛᚋ䛾ᮦᩱ䜘䜚ษ 䜚ฟ䛧 䛯 ᑠᆺ䝤䝻 䝑䜽 䜢 㻢㻜㻜㽅㻯 䛷㻝㻞㻜㻜㻜㻌 㼙㼕㼚 䛸༑ศ䛻㛗᫬㛫⇕ฎ⌮䜢⾜䛳䛯䚹㻢㻜㻜㽅㻯 䛷䛿䚸㻡㻡㻜㽅㻯 䜘䜚䜒 㼀㼕㻝㻝㻝 ┦䜈䛾┦ኚែ䛜䜘䜚ຍ㏿䛥䜜䚸㻥 ๭௨ୖ䛜㼀㼕㻝㻝㻝 ┦䛸䛺䜛䚹䛣䛾䜘䛖䛺ヨᩱ䜢ฟⓎヨᩱ䛸䛧䚸䛥䜙䛻㏣ຍ䛾⇕ฎ⌮䛸䛧䛶䚸㻡㻢㻜㽅㻯 䛛䜙 㻣㻟㻜㽅㻯 䛾㛫䛷䚸㻝㻜㽅㻯 㛫㝸䛾ྛᗘ䛷 㻝㻞㻜㻌 㼙㼕㼚 ಖᣢ䛧䚸䛭䛾ᚋ㏿䜔䛛䛻Ỉ෭䛧䛯ヨᩱ䜢సᡂ䛧䛯䚹䛭䜜䛮䜜䛾ヨᩱ䛻䛚䛡䜛஧䛴䛾 㼀㼕 ᇶ୕ඖ໬ྜ≀┦䛾๭ྜ䛾ኚ໬䜢 㻲㼕㼓㻚㻌 㻠 䛻䜎䛸䜑䛯䚹㻡㻢㻜㽅㻯 䛷 㻝㻞㻜㻌 㼙㼕㼚 ಖᣢ䛷䛿䚸
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第95回

2017年度秋季低温工学・超電導学会

2S-p02

受賞記念講演㻵㼀㻱㻾㻙㻯㻿 䜲䞁䝃䞊䝖䞉䝁䜲䝹䛾ศὶ㛤ጞᗘ≉ᛶ㻌㻯㼡㼞㼞㼑㼚㼠㻌㼟㼔㼍㼞㼕㼚㼓㻌㼀㼑㼙㼜㼑㼞㼍㼠㼡㼞㼑㻌㻯㼔㼍㼞㼍㼏㼠㼑㼞㼕㼟㼠㼕㼏㼟㻌㼛㼒㻌㻵㼀㻱㻾㻌㻯㼑㼚㼠㼞㼍㼘㻌㻿㼛㼘㼑㼚㼛㼕㼐㻌㻿㼛㼘㼑㼚㼛㼕㼐㻌㻵㼚㼟㼑㼞㼠㻌㻯㼛㼕㼘㻌

Current sharing temperature Tcs (K)㻌ྡཎ㻌 ၨ༤㻘㻌 㰺⸨㻌 ᚭ㻘㻌 ㄶゼ㻌 ཭㡢㻘㻌 ᑿ㛵㻌 ⚽ᑗ㻘㻌 ᕸ㇂㻌 ჆ᙪ㻘㻌 㧗ᶫ㻌 Ⰻ࿴㻘㻌 Ἑ㔝㻌 ຾ᕫ㻘㻌 ♒㔝㻌 㧗᫂䠄㔞◊ᶵᵓ䠅㻌㻺㻭㻮㻭㻾㻭㻌㼅㼛㼟㼔㼕㼔㼕㼞㼛㻘㻌㻿㻭㻵㼀㻻㻌㼀㼛㼞㼡㻘㻌㻿㼁㼃㻭㻌㼀㼛㼙㼛㼚㼑䠈㻌 㻻㼆㻱㻷㻵㻌㻴㼕㼐㼑㼙㼍㼟㼍㻘㻌㻺㼁㻺㻻㼅㻭㻌㼅㼛㼟㼔㼕㼔㼕㼗㼛㻘㻌㼀㻭㻷㻭㻴㻭㻿㻴㻵㻌㼅㼛㼟㼔㼕㼗㼍㼦㼡㻘㻌㻷㻭㼃㻭㻺㻻㻌㻷㼍㼠㼟㼡㼙㼕㻘㻌㻵㻿㻻㻺㻻㻌㼀㼍㼗㼍㼍㼗㼕㻌㻔㻽㻿㼀㻕㻌㻱㻙㼙㼍㼕㼘㻦㻌㼟㼡㼣㼍㻚㼠㼛㼙㼛㼚㼑㻬㼝㼟㼠㻚㼓㼛㻚㼖㼜㻌㻌㻝䠊䛿䛨䜑䛻㻌
䠄20000 ᅇ䛾⧞㏉䛧㏻㟁䛸 4 ᅇ䛾᪼ 䞉෌෭༷䜢ᐇ᪋䠅䛾 ᐃITER 䛾୰ᚰ䝋䝺䝜䜲䝗(Central Solenoid: CS)䛻⏝䛔䜛⤖ᯝ䜒♧䛩䚹IM ᮲௳䛻䛚䛔䛶䚸CSI ᑟయ䛾ึᮇ Tcs 䛿 6.71 KNb3Sn ᑟయ䛿᪥ᮏ䛜඲㔞䛾〇స䜢ᢸ䛔䚸2017 ᖺ 9 ᭶䛾᫬Ⅼ䛷䛒䜚䚸⧞㏉䛧㏻㟁 5000 ᅇ䜎䛷 Tcs 䛿䜋䜌୍ᐃ䛷䛒䛳䛯䚹䛭䛾䛷඲㔞䠄㛗䛥 613 m 䛾ᑟయ䜢 7 ᮏ䚸918 m 䛾ᑟయ䜢 42 ᮏ䠅䜢ᚋ䚸᪼ 䞉෌෭༷䛸⧞䜚㏉䛧㏻㟁䛻䜘䛳䛶 Tcs 䛿⣙ 0.1 K 䛾⠊〇స䛧䛯䚹〇స䛧䛯ᑟయ䛾ᛶ⬟䛿䚸➃㒊䜢䝃䞁䝥䝹䛸䛧䛶ษ䜚ฟ䛧䚸SULTAN ヨ㦂⿦⨨䜢⏝䛔䛶䛣䜜䜎䛷ホ౯䛧䛶䛔䜛[2]䚹CS 䛿䝟䝹䝇㐠㌿䛻䛚䛡䜛ึᮇບ☢(Initial Magnetization:IM)䛾㐠㌿᮲௳䠄᭱㧗☢᮰ᐦᗘ 13 T, ㏻㟁㟁ὶ 40 kA䠅䛷᭱䜒 ᗘ䝬䞊䝆䞁䛜ᑠ䛥䛟䚸䛣䛾 IM ᮲௳䛷䛾ศὶ㛤ጞ ᗘ(Tcs)䛾タィ್䛿 5.2 K 䛷䛒䜛䚹䛧䛛䛧䚸SULTAN ヨ㦂⿦⨨䛜Ⓨ⏕䛷䛝䜛እ㒊☢ሙ䛿᭱㧗 10.85 T 䛷䛒䜚䚸ᑟయ䝃䞁䝥䝹䛾㏻㟁
㟁ὶ 40 kA 䛻䜘䜛⮬ᕫ☢ሙ䜢ྵ䜑䛶䜒᭱኱ 11.5 T 䛺䛾䛷䚸IM᮲௳䛷䛾 Tcs 䜢┤᥋ ᐃ䛩䜛䛣䛸䛜䛷䛝䛺䛔䚹䛭䛣䛷䚸ྠ➼䛾㟁☢ຊ䛜ຍ䜟䜛᮲௳䛸䛧䛶䚸SULTAN ヨ㦂䛷䛿 45.1 kA, 11.5T 䛷䛾 Tcs 䜢 ᐃ䛧䛶᮶䛯䚹୍᪉䛷䚸CS 䛿䝋䝺䝜䜲䝗ᙧ≧䛺䛾䛷䝣䞊䝥䜂䛪䜏䛜ຍ䜟䜛䛜䚸SULTAN ヨ㦂䛾┤≧ᑟయ䛷䛿䛣䜜䜢෌⌧䛷䛝䛺䛔䚹䛥䜙䛻䚸SULTAN ヨ㦂⿦⨨䛷䛿᭱኱☢
᮰ᐦᗘ䛾㡿ᇦ䛜⣙ 0.5 m 䛸⊃䛔䛣䛸䜒ᛶ⬟ホ౯䛾ୖ䛷ᠱᛕ஦㡯䛷䛒䛳䛯䚹䛭䛣䛷䚸᪥ᮏ䛾 CS 䝰䝕䝹䞉䝁䜲䝹(CSMC)ヨ㦂⿦
Fig. 1Location of seven strain gauges and cylindrical⨨䜢⏝䛔䛶[3]䚸䝋䝺䝜䜲䝗≧䛾 CS 䜲䞁䝃䞊䝖(CSI)䞉䝁䜲䝹䛾coordination on the CS insert conductor (a) and top flange,IM ᮲௳䛻䛚䛡䜛 Tcs 䜢ึ䜑䛶 ᐃ䛧䚸䛭䛾タィ್(5.2 K)䛻ᑐbottom flange, and 16 tie rods with strain gauges inside the CS䛩䜛⿱ᗘ䜔⧞㏉䛧㏻㟁≉ᛶ䜢᫂☜䛻䛩䜛䛣䛸䚸䜎䛯䛣䜜䜎䛷
insert conductor (b).
䛻ᚓ䜙䜜䛯 SULTAN ヨ㦂⤖ᯝ䛸䛾ẚ㍑䜒⾜䛔䚸ᐇᶵ CS 䛾㐠㻌㌿䜈䛾ぢ㏻䛧䜢ᚓ䜛䛣䛸䜢┠ⓗ䛸䛩䜛䚹㻌㻞䠊ศὶ㛤ጞ ᗘ ᐃ㻌㏻㟁㟁ὶ࡜እ㒊☢ሙࢆ୍ᐃ࡟ಖࡗࡓ≧ែ࡛ࠊᑟయෆ࡟ὶࡍ He ࡢ ᗘࢆẁ㝵ⓗ࡟ୖࡆ࡞ࡀࡽ㟁ᅽࢆ ᐃࡋࠊⓎ⏕ࡋࡓ㟁⏺ࡀ 10 PV/m ࡜࡞ࡿ ᗘࢆศὶ㛤ጞ ᗘ(Tcs)ࡢ
ᐃࡣࠊ࡜ᐃ⩏ࡋࡓࠋFig. 2 ࡟ࠊ㟁ᅽࢱࢵࣉ࡜ ᗘィࠊࡦࡎࡳࢤ࣮ࢪ(Fig. 1 ࡢ SS04)ࡢ఩⨨㛵ಀࢆ♧ࡍࠋ ᗘィࡣ㟁ᅽࢱࢵࣉ㛫࡟ࠊࡦࡎࡳࢤ࣮ࢪࡣ㟁ᅽࢱࢵࣉࡢ㏆ഐ࡟タ⨨ࡋ
Fig. 2 Allocation of sensors for voltage, temperature, and࡚࠶ࡾࠊࡇࢀࡽࡣࢯࣞࣀ࢖ࢻࡢእ࿘ഃࡢ㠃࡟ྲྀࡾ௜ࡅࡽ
strain on the CS insert conductor.
ࢀ࡚࠸ࡿࠋITER CS ࡣࣃࣝࢫ㐠㌿ࢆ⾜࠺ࡓࡵࠊTcs ࡢ⧞㏉ࡋ㏻㟁≉CSI test under the IM condition (13.0T, 40.0kA)
ᛶࡀ㔜せ࡜࡞ࡿࠋᮏ CSI ヨ㦂࡛ࡣࠊ᧍⥺࡟ຍࢃࡿ㟁☢ຊ
CSI test under the SULTAN simulated condition (11.5T, 45.1kA)
SULTAN test under the SULTAN condition (11.5T, 45.1kA)ࡀ᭱ࡶ㧗࠸ࣉࣛࢬ࣐⇞↝⤊஢(End of Burn: EOB)᫬ࡢ᮲௳
7.8(12.5 T, 45.1 kA)࡛⧞㏉ࡋ㏻㟁ࢆ⾜ࡗࡓ(EOB ᮲௳࡛ࡣ 542
7.7kN/m ࡢ㟁☢ຊࡀຍࢃࡿ)ᚋ࡟ࠊTcs ࢆ ᐃࡋࡓࠋITER CS
CSI test under the SULTAN simulated condition
7.6
7.5
ࡢ㐠㌿࡟࠾࠸࡚ᑟయ࡟ࡣ㟁☢ຊࡀ 60,000 ᅇຍ࠼ࡽࢀࡿࡇth
4 thermal cycle
7.4࡜ࢆ᝿ᐃࡋ࡚࠸ࡿࡀࠊCSI ヨ㦂࡛ࡣ⧞㏉ࡋ㏻㟁ࢆ 16000 ᅇ
SULTAN test
7.3
⾜ࡗࡓࠋࡲࡓࠊSULTAN ヨ㦂⤖ᯝ࡜ࡢẚ㍑ࡢࡓࡵࠊSULTAN
7.2
ᶍᨃ᮲௳(11.5 T, 45.1 kA)࡟࠾ࡅࡿ Tcs ࡶ ᐃࡋࡓࠋࡉࡽ࡟ࠊ
7.1
2nd thermal cycle 3rd thermal cycle࣓ࣥࢸࢼࣥࢫ࡞࡝ࢆ⾜࠺㝿࡟ CS ࢆᐊ ࡲ࡛᪼ ࡍࡿࡓ
1st thermal cycle
7.0
6.9
ࡵࠊ᪼ ࣭෌෭༷࡟ࡼࡿ Tcs ࡢኚ໬ࢆㄪ࡭ࡿᚲせࡀ࠶ࡿࠋ
6.8
ࡑࡇ࡛ࠊ5000 ᅇࠊ8000 ᅇࠊ10000 ᅇࡢ⧞㏉ࡋ㏻㟁ᚋ࡟ Tcs
6.7
CSI test under the IM conditionࢆ ᐃࡋࡓᚋࠊCSI ᑟయࡢࡳᐊ ࡲ࡛᪼ ࡋࡓ࠶࡜࡟෭༷
6.6
ࡋࠊTcs ࢆ ᐃࡋࡓࠋ6.50㻟䠊㻯㻿 䜲䞁䝃䞊䝖䛾⧞䜚㏉䛧㏻㟁≉ᛶ㻌
16000 ᅇ䛾⧞㏉䛧㏻㟁䛸 3 ᅇ䛾᪼ 䞉෌෭༷䛻ᑐ䛩䜛 Tcs
䛾ኚ໬䜢 Fig. 3 䛻♧䛩䚹䛣䛾ᅗ䛻䛿 IM ᮲௳䛸 SULTAN ᶍᨃ᮲௳䛷䛾 T cs 䛻ຍ䛘䚸2014 ᖺ䛻ᐇ᪋䛧䛯 SULTAN ヨ㦂

10000
Number of electromagnetic cycles (-)

20000

Fig. 3 Current-sharing temperature against number ofelectromagnetic cycles, including three warm-up andcool-down cycles.

― 147 ―

第95回

2017年度秋季低温工学・超電導学会

2S-p02

受賞記念講演

CSI ヨ㦂࡜ SULTAN ヨ㦂ࡢ⤖ᯝࢆẚ㍑ࡍࡿࠋFig. 2 ࡼࡾࠊ10000 ᅇࡢ⧞ࡾ㏉ࡋ㏻㟁ᚋࡣ CSI ヨ㦂࡜ SULTAN ヨ㦂ࡢ࡝ࡕࡽࡶ Tcs ࡢኚ໬ࡀᑠࡉࡃ࡞ࡗ࡚࠸ࡿࡢ࡛ࠊ⣲⥺ࡢࡦࡎ䜏䛜༑ศ⦆࿴䛧䛯䛸⪃䛘䜙䛘䜛䚹Fig. 5 䜘䜚䚸CSI 䛻䛚䛡䜛䝣䞊䝥ຊ䜢㝖ཤ䛧䛯᭷ຠ䜂䛪䜏HeffHhoop 䛸 SULTAN ヨ㦂䛾Heff 䛿୍⮴䛩䜛䛯䜑䚸⧞䜚㏉䛧㏻㟁䛻䜘䛳䛶⣲⥺䛾䜂䛪䜏䛜⦆࿴䛥䜜䛹䛱䜙䜒ྠ䛨䜂䛪䜏≧ែ䛻䛺䛳䛯䛸⪃䛘䜙䜜䜛䚹㻣䠊䜎䛸䜑㻌ᐇᶵ CS ᑟయ䜢⏝䛔䛯 CS 䜲䞁䝃䞊䝖䞉䝁䜲䝹䜢〇స䛧䚸IM
᮲௳(13 T䚸40 kA)䛻௦⾲䛥䜜䜛 ITER CS 䛻䛚䛡䜛ᐃ᱁㐠㌿᮲௳ୗ䛾 CS ᑟయ䛾ศὶ㛤ጞ ᗘ(Tcs)䜢 ᐃ䛧䛯䚹16000 ᅇ䛾㟁☢ຊ䝃䜲䜽䝹䛸 3 ᅇ䛾᪼ 䞉෌෭༷䜢ຍ䛘䛶䜒㐠㌿ ᗘ
5.2 K 䛻ᑐ䛧䛶 1.5 K 䛾⿱ᗘ䜢⥔ᣢ䛷䛝䜛䛣䛸䛜䜟䛛䛳䛯䚹CSIヨ㦂䛻䜘䛳䛶䚸㟁☢ຊ䛻ᑐ䛩䜛䝣䞊䝥䜂䛪䜏䛜ᐃ㔞໬䛥䜜䚸Tcs 䜈䛾ᙳ㡪䜒᫂䜙䛛䛻䛺䛳䛯䚹⣙15ᖺ㛫䛾◊✲䚸㛤Ⓨ䜢ᚓ䛶ᑟయᛶ⬟䜢ᨵၿ䛧䚸CSᑟయ䜢㔞⏘໬䛩䜛ᢏ⾡䜢☜❧䛧䛯䚹㻌ཧ⪃ᩥ⊩㻌
1. Y. Nabara, et al.: IEEE Trans. Appl. Supercond., Vol. 26(2016) 4200705
2. T. Hemmi, et al.: IEEE Trans. Appl. Supercond., Vol. 22(2011) 4803305
3. D. Bessette, et al.: IEEE Trans. Appl. Supercond., Vol. 14(2005) 1418-1422

Hoop strain Hhoop [%]ᅖ䛷ኚ໬䛧䚸3 ᅇ䛾᪼ 䞉෌෭༷䛸 10000 ᅇ䛾⧞㏉䛧㏻㟁ᚋ䛷䛿 Tcs 䛿 6.74 K 䛷䜋䜌୍ᐃ䛸䛺䛳䛯䚹௨ୖ䛾⤖ᯝ䛛䜙䚸
16000 ᅇ䛾⧞㏉䛧㏻㟁䛸 3 ᅇ䛾᪼ 䞉෌෭༷䜢ຍ䛘䛶䜒䚸CSIᑟయ䛾 Tcs 䛿タィ್ 5.2 K 䛻ẚ䜉䛶 1.5 K ௨ୖ䛾⿱ᗘ䜢⥔ᣢ䛩䜛䛣䛸䜢ᐇド䛧䛯䚹䛺䛚䚸ึᮇ䛾ᑟయ䛷䛿 Tcs 䛜⧞㏉䛧㏻㟁䛻ᑐ䛧䛶䜋䜌┤⥺ⓗ䛻పୗ䛧⥆䛡䛯[2]䛜䚸᧍䜚䝢䝑䝏䜢▷䛟䛧䛯 CSI ᑟయ䛷䛿⥅⥆ⓗ䛻 Tcs 䛜పୗ䛧⥆䛡䜛⌧㇟䛿ぢ䜙䜜䛪䚸᧍䜚䝢䝑䝏䜢▷䛟䛧䛯䛣䛸䛷䚸⧞䜚㏉䛧㏻㟁≉ᛶ䛜ᨵၿ䛥䜜䛯䛣䛸䛜☜ㄆ䛷䛝䛯䚹㻌㻠䠊㟁☢ຊ䛸䝣䞊䝥䜂䛪䜏㻌
SULTAN ヨ㦂䛸 CSI ヨ㦂䛾⤖ᯝ䜢ẚ㍑䛩䜛䛯䜑䛻䚸CSIヨ㦂䛻䛚䛡䜛䚸㟁☢ຊ䛸䝣䞊䝥䜂䛪䜏Hhoop 䛾㛵ಀ䜢ㄪ䜉䛯䚹
12.5 T 䛾☢ሙ୰䛷 CSI 䛻㏻㟁䛧䚸Fig. 2 䛾䜂䛪䜏䝀䞊䝆䛻䜘䛳䛶䝆䝱䜿䝑䝖䛻ຍ䜟䜛䝣䞊䝥䜂䛪䜏䜢 ᐃ䛧䛯䚹ᘬᙇ䜚᪉ྥ䛾䝣䞊䝥ຊ䛜Ⓨ⏕䛩䜛㟁ὶ䛾᪉ྥ䜢ṇ䛸䛩䜛䚹 ᐃ⤖ᯝ䛛䜙䚸IM ᮲௳䛷䛿 0.078%䛾ᘬᙇ䜚᪉ྥ䛾䝣䞊䝥䜂䛪䜏䛜Ⓨ⏕䛧䚸
㏻㟁᪉ྥ䜢㏫䛻䛩䜛䛸 0.068%䛾ᅽ⦰᪉ྥ䛾䝣䞊䝥䜂䛪䜏䛜Ⓨ⏕䛩䜛䛣䛸䛜䜟䛛䛳䛯䚹Fig. 4 䜘䜚䚸CSI ヨ㦂䛻䛚䛡䜛䚸䛒䜛㟁☢ຊ䛻䛚䛡䜛ᑟయ䛾䝣䞊䝥䜂䛪䜏䜢ồ䜑䜛䛣䛸䛜䛷䛝䜛䚹㻌㻌㻡䠊᭷ຠ䜂䛪䜏䛻䜘䜛ホ౯᪉ἲ㻌
Nb3Sn ⣲⥺ࡢᛶ⬟ࡣࡦࡎࡳ࡟ࡼࡗ࡚኱ࡁࡃᙳ㡪ࢆཷࡅࡿࡓࡵࠊᑟయ࡟ാࡃ㟁☢ຊ࡜⣲⥺ࡢࡦࡎࡳࡢ㛵ಀࢆᐃ㔞ⓗ࡟ㄪ࡭ࡿࡓࡵ࡟᭷ຠࡦࡎࡳ࡜࠸࠺㔞ࡀᑟධࡉࢀ࡚࠸ࡿࠋ᭷ຠࡦࡎࡳ࡜ࡣࠊ⣲⥺࡟ຍࢃࡿ⇕ࡦࡎࡳࡸ㟁☢ຊ࡟ࡼࡿࣇ࣮ࣉࡦࡎࡳࠊ⣲⥺ࡢ᭤ࡆࡦࡎࡳ࡞࡝࡟ࡼࡿຎ໬ࢆ௬᝿ⓗ࡞୍㍈ᛶࡢࡦࡎࡳ࡜ࡋ࡚ㄝ᫂ࡍࡿᡭἲ࡛࠶ࡿࠋ᭷ຠࡦ
ࡎࡳHeff ࡜ᑟయࡢ n ್ࡣࠊࡑࢀࡽࢆࣇ࢕ࢵࢸ࢕ࣥࢢࣃ࣓࣮ࣛࢱ࣮࡜ࡋ࡚ࠊ ᐃࡋࡓ㟁⏺- ᗘ(E-T)᭤⥺ࢆ௨ୗࡢᘧࢆ
⏝࠸࡚ࣇ࢕ࢵࢸ࢕ࣥࢢࡍࡿࡇ࡜࡛ồࡵࡿࡇ࡜ࡀ࡛ࡁࡿ[3]ࠋ

  (1)
ࡇࡇ࡛ࠊL ࡣ㟁ᅽࢱࢵࣉ㛫㊥㞳ࠊA ࡣ᩿㠃✚ࠊIop ࡣ㏻㟁㟁ὶࠊE0 ࡣ㟁⏺ᇶ‽ࠊIc(B,T,H)ࡣ Nb3Sn ⣲⥺ࡢ⮫⏺㟁ὶࡢ☢ሙ- ᗘ-ࡦࡎࡳ౫Ꮡᛶ࡛࠶ࡿࠋ

0.12
0.1
0.08
0.06
0.04
0.02
0-0.02
-0.04
-0.06
-0.08

slope:-4
1.5510 % m/kN

slope:-4
1.3910 % m/kN

-600-400-200 0 200 400 600 800
Radial electromagnetic force Fr = Bz

Fig. 4force.

I [kN/m]

Measured hoop strain against radial electromagnetic-0.55-5slope: 2.853 10 % m/kN-4slope: 5.903 10 % m/kN-4slope: 2.213 10 % m/kN
slope:-5-0.60 8.11510 % m/kN

Strain H [%]㻢䠊㟁☢ຊ䛻ᑐ䛩䜛᭷ຠ䜂䛪䜏㻌⧞㏉ࡋ㏻㟁๓࡜⧞㏉ࡋ㏻㟁ᚋࡢࠊ㟁☢ຊ Fr ࡟ᑐࡍࡿ᭷
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avg

slope:-4
㸫1.25310 % m/kN
slope:-5
㸫3.97510 % m/kN

slope:-5
㸫9.45310 % m/kN

-0.65

slope:-5
㸫9.49110 % m/kN

-0.70

-0.75

Heff of CSI test before cycling
Heff of CSI test after cycling
Heff㸫Hhoop of CSI test before cycling
Heff㸫Hhoop of CSI test after cycling
Heff of SULTAN test before cycling
Heff of SULTAN test after cycling-500
0500avg
Radial electromagnetic force on cable Fr = B z I [kN/m]

Fig. 5 Strain against radial electromagnetic force on cablebefore and after cycling.

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第95回

2017年度秋季低温工学・超電導学会