質問: 超伝導マグネットと常伝導パルスマグネット tinkham の超電導の本を読んでいます。 原著 p.195 で、加速器に使われる超伝導マグネットと常伝導パルスマグネットの「エネルギー貯蔵比」を比較しています。 エネルギー貯蔵比は次の式で定義されています。 e / δe(e: コイルに蓄えられる磁気エネルギー、δe:1 サイクルでのエネルギー損失) 超伝導マグネットでは、δe は磁気ヒステリシスによる損失です。 常伝導パルスマグネットでは、この比を e / δe ~ τ / δt として超伝導マグネットと比較しています。 τ はコイルの時定数(インダクタンス/抵抗値)であり、δt はパルス幅です。パルス幅の定義は書かれていませんが、おそらくインダクタンスやコンデンサバンクの容量などによる値だと思っています。 そこで疑問なのですが ・超伝導コイルは電流が流れ続け、持続的な磁場を発生するものと認識していたが、加速器に用いられる超伝導マグネットは過渡的な高磁場を発生させるためのものなのか ・常伝導マグネットのエネルギー貯蔵比を大まかに τ / δt としているが、その根拠は何か です。 アドバイスでもいいので、何かご回答をいただけるとうれしいです。 よろしくお願いします。
回答: δtというのは、充電開始から放電完了までの時間かと思います。 エネルギー損失の時定数をτとすると、運転中の電力損失pl=e/τになります。 運転時間の間のエネルギー低下が十分小さいとすると、この間のエネルギー損失δe=plδt=eδt/τになり、 e/δe=e/(eδt/τ)=τ/δtになります。 加速器に限らず、パルス的な磁場発生をする超伝導コイルはあったかと思います。 余談ですが、超伝導コイルのエネルギー蓄積効率を扱うときには、コイル内部での損失以外に、つながっている電源などの損失や冷凍機の動力も損失として加算することが多いかと思います。