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J-GLOBAL ID：200902205028418917   整理番号：08A0545924

数値シミュレーションによるNb₃Sn素線の波状曲げ変形時の超電導特性の評価

Numerical Simulation of Critical Current Performance in Nb₃Sn Strand Subjected to Periodic Bending Deformation

著者 (5件)： 村上陽之 (早稲田大) ,  植田浩史 (早稲田大) ,  石山敦士 (早稲田大) ,  小泉徳潔 (日本原子力研究開発機構) ,  奥野清 (日本原子力研究開発機構)
資料名： 電気学会論文誌 B  (IEEJ Transactions on Power and Energy)
巻： 128  号： 6  ページ： 853-859  発行年： 2008年06月01日 
JST資料番号： S0809A  ISSN： 0385-4213  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 国際熱核融合実験炉(ITER)において,Nb₃Sn/CIC(Cable in Conduit)導体のITER超電導コイルヘの適用性を実証するために,4つのNb₃Snモデル・コイルが製作・試験された。その結果,導体に電磁力が印加されることにより,導体の臨界電流値が素線性能から予測される臨界電流値に比べて低くなるという現象が観測された。今後,超電導導体の設計最適化を行うために,特性劣化の評価とその改善策の確立が不可欠である。本研究では,Nb₃Sn素線の臨界電流値,n値の曲げ歪依存性を統一的に評価するため,波状曲げ変形を受けた素線内のフィラメント間の電流転流を,分布定数回路を用いてモデル化した数値解析コードを開発した。そして,この開発コードを用いてCIC導体内における素線の超電導特性の劣化について,温度,磁場,加える荷重の周期長,Taバリア層の厚さ,素線のツイストピッチ,ブロンズのRRRを変化させ評価した。本論文はこれらの成果をまとめたものである。解析結果と実験結果は比較的よく一致し,本解析コードが,Nb₃Sn素線の超電導特性を評価する際の有力なツールとなりうることが示された。

シソーラス用語： *超伝導コイル ,  *核融合装置 ,  *臨界電流 ,  *性能分析 ,  曲げ変形 ,  劣化 ,  転流【電気】 ,  分布定数回路 ,  *モデリング ,  数値解析 ,  *シミュレーション
準シソーラス用語： 国際熱核融合実験炉 ,  *数値シミュレーション

分類 (2件)： LCR部品  (NA05030D) ,  計算機シミュレーション  (JE11000H)

引用文献 (15件)：

• MITCHELL, N. Summary, assessment and implications of the ITER Model Coil test results. Fus. Eng. Des. 2003, 66-68, 971-993
• SCHULTZ, J. H. Transverse Stress Effects in ITER Conductors. IEEE Trans. Appl. Supercond. 2005, 15, 2, 1371-1374
• NUNOYA, Y. Experimental Investigation on the Effect of Transverse Electromagnetic Force on the V-T curve of the CIC Conductor. IEEE Trans. Appl. Supercond. 2004, 14, 2, 1468-1472
• NIJHUIS, A. Impact of spatial periodic bending and load cycling on the critical current of a Nb_3Sn strand. Supercond. Sci. Technol. 2005, 18, S273-S283
• KOIZUMI, N. A New Model to Simulate Critical Current Degradation of a Large CICC by Taking Into Account Strand Bending. IEEE Trans. Appl. Supercond. 2006, 16, 2, 831-834

タイトルに関連する用語 (6件)： 数値シミュレーション ,  Nb3Sn ,  波状 ,  曲げ変形 ,  超電導特性 ,  評価