2015 年 7 月 1 日発行超電導 Web21 （公財）国際超電導産業技術研究センター〒213-0012 神奈川県川崎市高津区坂戸 3-2-1 KSP Tel: 044-850-1612 特集：超電導技術動向報告会 2015 「東芝における超電導応用機器開発の現状」株式会社東芝電力・社会システム技術開発センター電気計装システム開発部超電導･加速器応用技術開発担当グループ長田﨑賢司高温超電導線材の特性向上が進む中で、東芝では当初から、伝導冷却方式での高温超電導機器を目指して開発を進めてきた。伝導冷却システムは、停電や故障などの原因で冷凍機が停止した場合に、その後の運転継続が困難などのデメリットはあるものの、装置の小型軽量化が可能、液体冷媒の供給が困難な僻地や新興国への導入が可能、冷却に関するオペレーションが簡便なこと（コンプレッサーのスイッチをオンするだけで冷却が可能）など、メリットは多い。伝導冷却システム実現のためには、超電導特性に劣化を生じさせない高温超電導コイル製造技術、コイルへの通電限界を定量的に予測する熱暴走解析技術が特に重要な技術開発項目であると考えている。東芝ではこれらの技術開発に注力して高温超電導機器開発に取り組んできた。伝導冷却システム実現のためには、コイル内部に確実な熱の流路を確保する必要があるため、樹脂含浸などターン間の隙間を埋める構造を持っていなければならない。我々はこの目的のために、エポキシ樹脂で含浸した高温超電導コイルの開発を行ってきた。ビスマス系コイルの場合には特に問題にならなかったが、イットリウム系コイルでは、臨界電流や n 値特性が大幅に劣化するという問題が発生した。この問題は国内外問わず大きく取り上げられ、各研究開発機関で研究が進められたが、我々も離形材をターン間に挿入するなど、イットリウム系線材に加わる剥離応力を低減する手段の導入で、劣化のないコイル製造技術を確立することが出来た。また、熱暴走解析についても、広い温度範囲で実験結果と解析結果が高い精度で一致する結果が得られ、ビスマス系、イットリウム系コイルいずれも伝導冷却方式の高温超電導機器を設計できる技術を確立した。これらの技術開発の成果をベースに、現在、JST 国プロで重粒子線がん治療装置の主リング加速器用高温超電導マグネットの開発、AMED 国プロで同じく重粒子線がん治療装置の回転ガントリー用高温超電導マグネットの開発および高磁場 MRI 用高温超電導マグネットの開発に取り組んでいる。これら 3 つのプロジェクトでは、それぞれ 2015 年度中にモデルマグネットの試作および評価を完了させる予定である。超電導 Web21 トップページ 2015 年 7 月号 © ISTEC 2015 All rights reserved. -1-