報告書番号

N07034

タイトル（和文）

超伝導バルク材の磁化特性解析 -印加磁場の時間変化に関する検討-

タイトル（英文）

Numerical analysis of superconducting bulk material magnetization -Study on applied magnetic field time variation-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

超伝導バルク材の磁化の特性を予測する解析手法の開発を行うとともに、解析手法の検証を行うための試験を実施した。この解析手法では、バルク材とその周辺の液体窒素を含む２次元の電磁場と熱流動の場が解かれる。また試験では、YBCOのバルク材の起電力と電流密度の関係を測定する試験と磁化特性への印加磁場の影響を測定する試験を実施した。この結果として次のことがわかった。(1)時間変化が緩やかな印加磁場で磁化した場合、起電力の持続時間が長いために磁場分布は凸型となる。(2)時間変化が急な印加磁場によって磁化した場合、起電力の持続時間が短いために磁化後の磁場分布は凹型となる傾向を持つ。(3) 緩やかな印加磁場によって磁化した場合は磁場分布の解析結果と試験結果ほぼ一致するが、時間変化が急な印加磁場によって磁化した場合の解析結果と試験結果には差異が見られる。これは、主にE-J特性の実験データとそのモデルに磁場の時間変化が考慮されていないことによるものと考えられる。

概要 （英文）

In this study, a computer code for calculating the magnetization of superconducting bulk material is developed and an experiment is performed to verify the computer code. With the computer code, the two-dimensional electromagnetic field in/around the bulk and the thermal hydraulic field of the liquid nitrogen are calculated. In the experiment, the E-J characteristic of YBCO bulk and the magnetization of cylindrical-shaped YBCO bulk under the zero-field-cooling are measured. The results show that (1) when a slow transient magnetic field is applied, that is, when the duration of the electromotive force is long, the magnetic field distribution of the bulk becomes convex-shape, (2) when a rapid transient magnetic field is applied, that is, when the duration of the electromotive force is short, the magnetic field distribution of the bulk has a tendency to become concave-shape, (3) when a slow transient magnetic field applied, the numerical result of the magnetic field distribution agrees with the experimental data, while when a rapid transient magnetic field is applied, some discrepancies are observed between the numerical result and the experimental data, which is probably due to the fact that the effect of transient magnetic field is not included in the E-J characteristic.

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