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Nb3Al超伝導線および磁石の研究・開発
概要
将来の加速器応用を目指して、急熱急冷法(rapid heating/quenching process; RHQT法)を用いたNb3Al超伝導線材の研究開発を行っています。
線材の開発：
直径約0.8mm、超伝導フィラメント径約50μm、常伝導体と超伝導体の比率が1：1前後のサンプルをいくつか作成、試験を行い、4.2K・10Tで1734A/mm2の臨界電流密度を達成しています。
磁石の開発：
線材の開発と平行して、磁石製作技術の開発も行っています。A15系超伝導線材には、高磁場での臨界電流密度が高いという利点と同時に、線材に大きな力が加わると臨界電流密度が下がってしまうという特徴を持っています。すなわち、磁石としての能力を最大限発揮するためには、線材にかかる応力が１点に集中してしまわないように、応力分布を考慮した設計をする必要があります。現在超伝導低温工学センターでは、Nb3Al線材を用いたモデルコイルの製作を行っています。そこでは数値計算ソフトを駆使した磁石設計の最適化手法や、小型コイルの巻き線を通したコイル製作技術の確立を目指して研究開発を続けています。
図１：巻線の様子
図2：エポキシ含浸したコイル
関連するWebページ
http://www.nims.go.jp/smcMetal/Nb3Al/Nb3Al.html
http://cry3-aps2.kek.jp/~cryoweb/index.htm
関連する研究グループ
KEK超伝導・低温工学センター
物質・材料研究機構 強磁場線材グループ
