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1.
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
Cover image of 超電導新複合線材の電磁現象に関する研究
山藤 馨
研究期間: 1983
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2.
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
Cover image of 高磁界における超電導材料のピン止め特性の研究
山藤 馨
研究期間: 1981
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3.
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
Cover image of 超電導マグネット技術の基礎(総括班)
山藤 馨
研究期間: 1988
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概要: 1.総括班会議および幹事会 第3期の3年目に当たる今年度は、前年度に引続き(1)超電導マグネット構成材料及び(2)超電導マグネット技術の2つのサブ班構成の下で研究を推進した。総括班としては、まず本年度の活動方針を決定する総括班会議を7月に、来年度の研究計画を討議する総括班会議を9月に開催した他、下記の各活動項目の具体的遂行案の討議のための幹事会を4回開催した。 II.ワークショップおよび調査活動 (1)「昭和64年度計画研究分担課題と重点研究課題」 核融合特別研究の最後の締めくくりの年に当たる来年度の研究計画について、研究計画案をつのり、その意義と遂行方針等について討議を行った。その際、過去の成果についても振り返り、残された重点研究課題についての討議をも行った。この討議結果を下に、来年度の研究計画について総括班会議で討論した。 (2)「大型ヘリカル装置の超伝導化」 大型ヘリカル装置超伝導化の準備状況について説明を聞き、今後のR&D計画及び第4班からの協力研究題目をつのり、その内容について討議を行った。 (3)「昭和63年度第4班研究成果報告会」 本年度研究成果の発表を行い、内容および評価について討議を行った。 (4)「酸化物高温超伝導体のパワー応用」調査 上記項目についての調査を行った III.報告書の発行 上記(1)のうち、重点研究課題に関する討議の部分と(2)、さらに(3)および(4)についての報告書を3分冊構成で発行した。 続きを見る
4.
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
Cover image of 超電導マグネットの高電流密度化を目指す安定化技術の研究
山藤 馨
研究期間: 1988
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概要: 核融合装置の超電導化に向けて、コンパクトで信頼性の高い超電導マグネットの実現が強く要請されている。本研究では超電導マグネットの高電流密度化を目指して新しい安定化基準を確立する為に、(A)超電導導体の安定化設計、(B)超電導マグネットの冷却・耐電圧化、(C)超電導マグネットの安定化構造と診断・保護、等の要素的研究を重点的に遂行した。 (1)超電導マグネット内での導体のずれに対するモデルを用いてスペーサの寸法精度や支持距離と擾乱との関係を定量化し、安定化の為のスペーサの配置や構造、許容電流等を明らかにした。又、超電導フィラメントアサイセンサによって過渡的温度分布を測定して擾乱の発生機構の解明とクエンチ予測の為の診断技術について検討した。 (2)面冷却と動的安定化法により垂直な変動磁界に対しても安定な超電導テープ導体を提案し、電磁気的擾乱に対して高度の安定性が確保できることを理論的に示した。特に磁気的安定性基準を実験的に検証して、提案したテープ導体の安定性を実証した。 (3)大容量パルス導体として使用される撚線導体に対して、交流損失の数値解析による評価法を確立すると共に、導体の安定化や保護対策の観点から撚線導体に特有のクエンチ機構を解明し定量化した。 (4)超臨界ヘリウム強制冷却導体において繰り返し加熱がある時の流体の温度分布を測定して安定限界を議論した。さらに、同浸漬冷却においてもパルス加熱に対して液体Heと同等以上の特性をもつことが判った。 (5)超電導マグネットにおける機械的擾乱の原因となるローレンツ力による応力分布の解析を行うと共に、応力集中に伴うすべり発生の機構を複合積層モデルにより解析し実験的に検証した。 (6)超電導マグネットにおいては磁界や熱バルブが絶縁耐力を低下させる原因であることを実験的に明らかにし、その対策を提案した。 続きを見る
5.
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
Cover image of 超伝導における電流印加時のダイナミック構造の研究
山藤 馨
研究期間: 1976-1977
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6.
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
Cover image of 高磁界における超電導材料のピン止め特性の研究
山藤 馨
研究期間: 1980
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7.
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
Cover image of 回転磁界中における超電導コイルの損失
山藤 馨
研究期間: 1979-1980
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8.
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
Cover image of 超電導マグネットの高電流密度化を目指す安定化技術の研究
山藤 馨
研究期間: 1987
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概要: 核融合装置の超電導化において強く要請されている超電導マグネットの高電流密度化を実現するために, 導体に多量の安定化材を使用する即来の安定化法にかわる新しい安定化技術を確立することを目指して, (A)超電導マグネット内の機械的擾乱の定量化と抑制, (B)超臨界圧ヘリウムによる新しい冷却法の開発, (C)超電導マグネットのクエンチ機構と保護対策, 等の項目を重点的に検討した. 以下に, 項目別に本年度の主な成果を示す. (1)超電導マグネットにおける導体のずれによる擾乱エネルギーの定量化について検討した. 超電導体の機械的特性やスペーサ間隔と擾乱の大きさとを関連させた導体のずれのモデルを提案し, その有効性を実験的に示した. さらに, 擾乱エネルギーを抑制するための導体構造を明らかにした. (2)突発的な導体のずれや構造体の微少破壊に伴う温度上昇や変位を定量的に測定するセンサとして, 高磁界・変動電流の近傍で使用可能な変位センサ, 温度分布を測定できる微小な温度センサアレイ等の開発を行った. (3)耐電圧特性が良好な単相冷媒の特長と簡便な液浸冷却を組合わせた超臨界圧ヘリウム浸漬冷却特性測定装置を開発し, 動作特性を検討した. (4)超臨界圧ヘリウムによる強制冷却ホローコンダクタに対する許容熱負荷を実験的に定量化し, 熱負荷パターンと安定性との関係を明らかにした. 又, CableーinーConduit型コイルの冷却法, クエンチ時の挙動等を詳細に検討した. (5)超電導マグネットにおける軸対称の構造解析コードを作成し, 熱収縮による応力分布を計算した. その結果, 剪断応力なひずみエネルギー密度は巻枠と線材が接するカド部で大きくなることが明らかになった. (6)大型低損失導体である超電導撚線ケーブルに対して, 低損失化と安定化の両面から決まる最適構造を提案した. 又, 撚線ケーブル特有の常電導転移現象のメカニズムを明らかにした. 続きを見る
9.
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
Cover image of 超電導実用導体の電磁現象に関する研究
山藤 馨
研究期間: 1985
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概要: 本研究では超電導実用導体に対する低損失化、高電流密度化、大電流容量化、安定化、低コスト化等の諸要請を満たす為に解明しなければならない電磁諸現象のうち、線材とのinterfaceに位置する次の4項目の研究を行った。 (1)ブロンズ法【Nb_3】Sn多芯線における錫拡散防止層と安定化材の交流損失に及ぼす影響 ブロンズ法【Nb_3】Sn多芯線の実用導体に含まれる錫拡散防止層と安定化材が履歴損失と低周波結合損失に及ぼす影響については前年度に考察したが、本年度は結合損失の低周波極限表式からのはずれが実用パルスレイト(1〜10T/S)付近で生じる事を理論的に導き、実測結果との定量的一致を得た。(文献1〜2) (2)超電導1次サブケーブルの交流損失 ケーブル導体化する際の交流損失の増大に対して最も問題となる1次サブケーブル段階における交流損失の理論的表式を導き、実測結果を説明すると共に、サブケーブル構造の最適化の検討を与えた。(文献3) (3)極細多芯線の電磁特性 交流用超電導導体の素線として用いられる極細多芯線の磁化と交流損失について実験的研究を行い、従来の臨界状態モデルでは説明できない異常な特性を発見し、これが極細フィラメントで現れ易い磁束の可逆運動に基づくものであるとして理論的表式を導き、実測結果との定量的一致を得た。(文献4) (4)新製法【Nb_3】Sn線材の開発上の問題点の指摘 合金系交流線材の低安定性マージン及び低磁界性の改善をはかる為に【Nb_3】Sn系交流用線材の設計を行い、試作を行ってその加工上の問題点を指摘した。(文献5) 続きを見る
10.
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
Cover image of 超電導マグネットの高電流密度化を目指す安定化技術の研究
山藤 馨
研究期間: 1986
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概要: 大型超電導マグネットの高電流密度化を達成するために必要な基礎研究として本年度は(A)浸漬冷却方式における従来の静的安定化条件に変わる新しい安定化技術を確立するための基礎研究、(B)強制冷却方式における安定化基準と冷却技術の確立、の2項目を重点的に行った。主な成果を以下に示す。 (1)超電導マグネットをクエンチさせる危険な擾乱として電磁力による導体移動、構造材のひび割れを取上げ、その発生機構の解明を試みた。その結果、モノリシック導体の動きは両端固定のはりとして模擬できること、構造材のひび割れ時にはひび割れ部よりもむしろ線材表面で発生する熱で直接線材が加熱されることがわかった。又、熱パルスに対する線材の温度変化と液体ヘリウムの過渡的冷却特性との関係を特に温度下降時において検討した。 (2)超電導マグネットにおける常電導伝播の異方性を比較的簡便な表式で記述し、層間にスペーサをもつ含浸コイルや冷却チャンネルをもつコイルにおける常電導伝播の定量的評価を試みた。含浸コイルについてはスペーサの比熱も考慮すれば伝播の異方性は定量化できること、チャンネルを介した層間伝播は液体ヘリウムの潜熱をくり込むと説明できることがわかった。 (3)ホローコンダクタ強制冷却テストコイルを製作し、実規模長の導体内で加熱パターンと温度分布や冷媒の流動特性との関連を明らかにすることを試みた。導体の交流損失を模擬した加熱パターンに対してクエンチの開始場所と加熱量や冷媒流量との関係等ホローコンダクタの加熱時の挙動が明らかになった。又、内部冷却型コイルを製作して冷却特性等の測定も開始した。 (4)強制冷却型コイルにおいて冷媒の流動制御の点で特に有利になると考えられる冷凍機冷却型電流リードの冷却効率や冷却安定性の定量化を試みた。その結果、300K〜4.2K間で2段冷却をすれば従来のガス冷却リードより低コスト化できることがわかった。 続きを見る