m 級無絶縁 REBCO パンケーキコイルの基礎特性評価：局所的常電導転移の検出法に関する提案

摘要

我々は電気絶縁を施していない超電導線材で巻線を行う「無絶縁コイル」を用いて， MRI 用高温超電導コイルシステムの高性能化·小型化の可能性を検討している。無絶縁コイルは，二律背反の関係にある高電流密度化と高熱的安定化を両立する技術として期待されている。超電導コイルの実運転においては，コイル巻線内の常電導転移事故を正確に早期検出し，速やかにコイルに蓄えられている磁気エネルギーを回収して巻線内の温度上昇を抑える必要がある。しかし無絶縁コイルの場合，常電導転移発生時の巻線内電流分布は極めて複雑であり，また，従来の常電導抵抗発生に伴う電圧検出法をそのまま利用することは困難と考えられる。そこで，局所的常電導転移発生時の無絶縁コイル巻線内の電流分布変化に伴う発生磁場の変化に着目し，これをピックアップコイルにより検出する方法について検討してきた。今回は，全身用 MRI 応用を想定した m 級無絶縁パンケーキコイルを対象として，筆者らが開発した PEEC モデルに基づく電流分布解析により， 2 つの異なる形状のピックアップコイルについて評価したのでその結果を報告する。