興味の対象とアプローチ

興味の対象

超伝導体の電磁現象

超伝導体の中には磁束が量子化して侵入しています。磁束量子の分布に応じた複雑な電流分布はマグネットが生み出す磁場の精度に影響を与え、磁束量子が動くと交流損失が発生します。このような超伝導体の電磁現象、さらには電磁現象と熱拡散現象との連成問題が、物理としての興味の対象です。

混合状態

Enabling technologyとしての超伝導の応用

超伝導体の電磁現象、電磁特性の解明・把握に立脚した、革新的電気機器・システムへの超伝導の応用(「目指す応用の例」参照)が、工学としての興味の対象です。  

 

アプローチ

ハイパフォーマンスコンピューティングを応用した計算機シミュレーション

超伝導体の電磁現象、及び電磁現象と熱拡散現象の連成問題の解明のためには、計算機シミュレーションが不可欠です。我々は専用のクラスタ型計算機サーバと、我々が開発した電磁界シミュレーションコードを用いて、複雑な3次元形状をした薄膜高温超伝導線内部の電流分布を調べることで、超伝導体の電磁現象の解明に取り組んでおります。

計算機サーバスペック(今後も追加・増強していく予定です)
  • CPUコア数:合計236
  • メモリ:3.4 TB
  • InfiniBandによる高速なノード(計算機 )間通信を一部計算ノードに実装

クラスタ型計算機サーバー





 

超伝導線・コイルの電磁・熱特性の実験的評価

超伝導線や超伝導コイルの振る舞いは、温度、磁場、電流により複雑に変化します。以下のような実験設備を用いて、超伝導線の交流損失や常伝導転移現象、超伝導コイルの磁場安定性・磁場分布(形状)などを評価しています。

  • 交流損失測定システム:超伝導線に交流磁界を加え交流電流を流した状態で交流損失を測定できるユニークな交流損失測定システム
  • 温度可変伝導冷却超伝導コイル・線材特性評価装置:最低温度5 K、最高磁界5 T、最大電流500 Aという条件で超伝導線・コイルの特性を評価できる装置
  • 多極磁界成分測定システム:加速器用マグネットで重要な多極磁界成分を高精度で測定するシステム
  • 多チャンネル計測・実験装置制御システム

交流損失測定システム

 

温度可変伝導冷却超伝導コイル・線材特性評価装置

 

多極磁界成分測定システム

多チャンネル計測・実験装置制御システム

 

興味の対象とアプローチ

興味の対象

超伝導体の電磁現象

超伝導体の中には磁束が量子化して侵入しています。磁束量子の分布に応じた複雑な電流分布はマグネットが生み出す磁場の精度に影響を与え、磁束量子が動くと交流損失が発生します。このような超伝導体の電磁現象、さらには電磁現象と熱拡散現象との連成問題が、物理としての興味の対象です。

   混合状態















Enabling technologyとしての超伝導

超伝導体の電磁現象・電磁特性の解明・把握に立脚すれば、超伝導を用いた革新的な電気機器・システムの実現に向けた道が開けます(「目指す応用の例」参照)。このような Enabling technology としての超伝導も我々の興味の対象です。

アプローチ

ハイパフォーマンスコンピューティングを応用した計算機シミュレーション

超伝導体の電磁現象、及び電磁現象と熱拡散現象の連成問題の解明のためには、計算機シミュレーションが不可欠です。我々は専用のクラスタ型計算機サーバと、我々が開発した電磁界シミュレーションコードを用いて、複雑な3次元形状をした薄膜高温超伝導線内部の電流分布を調べることで、超伝導体の電磁現象の解明に取り組んでおります。
 
計算機サーバスペック(今後も追加・増強していく予定です)
  • CPUコア数:合計236
  • メモリ:3.4 TB
  • InfiniBandによる高速なノード(計算機 )間通信を一部計算ノードに実装

  クラスタ型計算機サーバー























超伝導線・コイルの電磁・熱特性の実験的評価

超伝導線や超伝導コイルの振る舞いは、温度、磁場、電流により複雑に変化します。以下のような実験設備を用いて、超伝導線の交流損失や常伝導転移現象、超伝導コイルの磁場安定性・磁場分布(形状)などを評価しています。

  • 交流損失測定システム:超伝導線に交流磁界を加え交流電流を流した状態で交流損失を測定できるユニークな交流損失測定システム
  • 温度可変伝導冷却超伝導コイル・線材特性評価装置:最低温度5 K、最高磁界5 T、最大電流500 Aという条件で超伝導線・コイルの特性を評価できる装置
  • 多極磁界成分測定システム:加速器用マグネットで重要な多極磁界成分を高精度で測定するシステム
  • 多チャンネル計測・実験装置制御システム

交流損失測定システム

温度可変伝導冷却超伝導コイル・線材特性評価装置

多極磁界成分測定システム

多チャンネル計測・実験装置制御システム