高温超電導線材の新しい“形”の開発研究目的 purpose 方法 method 展望...

目的Purpose

方法Method

展望Prospect

4～10 mm

Metal sheathLow melting point matrix

Concept for multifilamentary REBCO composite conductor

Laser cut

高温超電導線材の新しい“形”の開発研究Development of new shape high-Tc superconductors

Concept & wire manufacturing

Results on high stability of multi-filament wire

複合多芯化における高安定性の検証

コンセプトと線材試作

水素エネルギー社会実現へ向けて、冷凍・冷却技術の技術革新が進んでいる。それに伴い、革新的冷凍・冷却技術を基盤とした、ヘリウムフリーなどの先進的超電導時代の幕開けが期待される。本研究では、MRIやNMRなどのHeフリー化に向けた新しい形の高温超電導線材の開発を目指す。

エピタキシャル成長させて製造するレアアース系高温超電導線材は、液体窒素温度以上でも優れた電流特性を示すが、高アスペクト比の扁平形状で扱いにくく、加えて損失増大などの問題をもたらす。これをパルスレーザー加工で細線化し、冶金的な複合多芯化技術によって、高安定性の丸型多芯線材を形作る。

第１ステップとして、ラボスケールで線径2mm以下の丸型多芯線材の基盤プロセスを確立する。次に長尺化と冷媒中での性能実証を進める。ある程度プロトタイプ線材が確立してきたら、線材・マグネットメーカーとタイアップし、MRIを想定した小型コイルを製作し、性能実証を進める。

物質・材料研究機構 (NIMS) 機能性材料研究拠点 伴野 信哉産業技術総合研究所 (AIST) 省エネルギー研究部門 町 敬人

上智大学 理工学部 機能創造理工学科 高尾 智明

レーザー加工

融合

UV pulse laser

Cut to 1 mm width

Conductor forming with soldering

Procedure

2.5mmSn-alloy

CuREBCOSuperconductor

物質・材料研究機構機能性材料研究拠点 伴野 信哉banno.nobuya@nims.go.jp

低温超電導体の複合多芯技術

< 2.2 µ𝛀𝛀 �cm2~ 100 µ𝛀𝛀 �cm2

r (µ𝛀𝛀 �cm2) = R × S r : resistivity, R : resistance (measured)S : area of tape (assumption : 1 mm width)

フィラメント一本一本に信号線を取り付け

フィラメント間抵抗を測定

Inter-filament resistivity

Inter-filament resistivity

はんだ複合の有無でフィラメント間抵抗を評価

（低い方が、熱磁気的判定性を回避するのに有利）

はんだ複合 無し はんだ複合 有り

フィラメント間抵抗が1／50に

(77 K, 0 ～ 2 A)