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J-GLOBAL ID：201302210763158410   整理番号：13A0528565

伝導冷却マグネットを指向したビスマス系ならびにイットリウム系高温超電導テープ導体の伝熱特性

Thermal Conduction Characteristics of Bi- and Y-system Tape ConductorsAiming at Conduction-cooled Magnet

著者 (5件)： 長崎陽 (京都大学 生存圏研究所) ,  中村武恒 (京都大学大学院 工学研究科) ,  船木一幸 (宇宙航空研究開発機構 宇宙科学研究所) ,  芦田康将 (京都大学 生存圏研究所) ,  山川宏 (京都大学 生存圏研究所)
資料名： 低温工学  (Journal of Cryogenics and Superconductivity Society of Japan)
巻： 47  号： 10  ページ： 597-604 (J-STAGE)  発行年： 2012年 
JST資料番号： S0846A  ISSN： 0389-2441  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： 宇宙探査時の宇宙機の動力源として太陽風プラズマを用いた磁気コイルの推進力に用いる高温超伝導マグネットの候補材料,ビスマス系ならびにイットリウム系線材の熱拡散率および伝熱特性を調べている。比較のためCuテープ材も調べた。いずれも厚み0.11ないし0.18mm厚みの線材を1.2mmないし1.6mmの束として評価した。長さ方向を調べるには両端冷却系を用い,線材厚み方向を調べるにはバンドルの下面均一冷却系を用いている。前者の解析には2次元熱伝導方程式を,後者には1次元伝熱方程式によった。ヒータ入熱による線材束の上下面の温度差ΔTを初期温度をパラメータにして実験的に求めたところ初期温度が低いほどΔTが大きくなった。中でもY系線材束において大きなΔTを示し伝熱特性が悪いことが予測できた。これを確認するため,解析でY系材料の長さ方向のみならず厚み方向での見積もり熱拡散性率は非常に低く,Bi系,Cuと比べY系の熱拡散率は約5桁も低いことがわかった。このことが応用上Y系においてホットスポット形成に寄与し焼損の一因になることが予想され,利用上は高い均一性の冷却や発熱に配慮した設計が要求されるとした。

シソーラス用語： *高温超伝導体 ,  *超伝導磁石 ,  テープ ,  *イットリウム化合物 ,  *ビスマス化合物 ,  天体プラズマ ,  推力 ,  *温度伝導率 ,  *熱伝導 ,  *超伝導線 ,  銅化合物
準シソーラス用語： 超伝導テープ ,  太陽風プラズマ ,  推進力 ,  熱拡散率

分類 (1件)： 酸化物系超伝導体の物性  (BM04023I)

引用文献 (8件)：

• 1)R. M. Zubrin and D. G. Andrew: “Magnetic sails and interplanetary travel,” J. Spacecraft. Rockets. 28 (1991) 197-203
• 2)H. Yamakawa, et al. : “Magneto-plasma sail: an engineering satellite concept and its application for outer planet missions, ” Acta Astronaut. 59 (2006) 777-784
• 3)H. Sugita, T. Nakagawa, H. Murakami, A. Okamoto, H. Nagai, M. Murakami, K. Narasaki and M. Hirabayashi: “Cryogenic infrared mission ”JAXA/SPICA” with advanced cryocoolers, ” Cryogenics 46 (2006) 149-157
• 4)M. A. Green and G. F. Smoot: “The ASTROMAG superconducting magnet facility configured for a free-flying satellite, ” Cryogenics 32 (1992) 91-97
• 5)Y. Nagasaki, T. Nakamura, T. Koyama, I. Funaki, Y. Ashida, H. Kojima and H. Yamakawa: “Characteristic comparison between Bi and Y system superconducting magnets for magnetic sail spacecraft, " presented at Asian Conference on Applied Superconductivity and Cryogenics 2011 (2011) P-122

タイトルに関連する用語 (8件)： 伝導冷却 ,  マグネット ,  ビスマス ,  イットリウム ,  高温超電導 ,  テープ ,  導体 ,  伝熱特性