レーザー加工REBCO細線の複合多芯化の試み

摘要

REBCO線材は、高温·高磁場において優れた電流密度特性を持ち、冷却コストの低減や機器の小型化、軽量化などの観点から現在広く応用に使われているNbTi，Nb3Snに代わる次世代の超伝導線材として期待されている(1)。一方で、その製造方法(1)から線材の形状がテープ状に限られており、実用化のネックとされている。具体的には、ァスぺクト比が大きく、垂直磁場中における磁化の増大や磁化緩和、交流損失の増大などの問題が生じ、大容量化にも不向きであることがあげられる。これらの問題を解決することを目的に、REBCO線材を導体化する研究が進められている。代表的なものに、CORC導体(2)やtwisted stacked-tape導体(3)などがあるが、導体の径はNbTi線などと比べるとはるかに大きく取り扱いが困難なうえ、素線間の電気的結合性も低く、導体の電磁気的安定性は低い。仮にテープ線の一か所で劣化部分があっても、電流シェアリングが起きにくく、導体の性能劣化、安定性の低下が懸念される。こうした背景から、産業総合研究所と共同で、レーザー切断したREBCOフィラメントを低融点金属とともに複合マトリクス化することで、電流シェアリングを可能とし、導体の性能や安定性を向上させる細い丸型の多芯導体が実現可能か検討している。本研究では、細い丸線の複合多芯化導体を実現する上でどのような技術が必要となるのか、どのような問題が生じるのか、どのような効果があるのか等、これまでの試作を通じて得られた結果を報告する。さらに、より細く扱いやすい導体にするため、新たな導体化方法を検討し、試料の作製を試みた。その結果についても報告する。