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12N=152.52.1Zr:ReBCO ; 60 tapesB hall [ T ]840B = B hall − B ex [ T ]B [ T ]2.0B hallB0−2.50 4 8 12B ex [ T ]Fig. 2 Shielding of magnetic fields by ReBCO tapeconductors for N=15.0N=11.9B ex =0 T 4.2 K0 10 20Elapsed Time [ hour ]Fig. 4 Time dependence of the trapped magnetic fieldat 4.2 K on the surface of the bundle stacked of 60Zr:ReBCO tape conductors. The bundle was cooleddown to 4.2 K in the magnetic field of 11 T.N=5B = B hall − B ex [ T ]−1−21 2 3 4Repetition NumberN=15N=25N=30ReBCOT=4.2 KFig. 3 Maximum values of the shielding of magneticfields depending on the number of layered ReBCO外 部 磁 場 を 印 加 しないでテープ 線 材 を 4.2 K まで 冷却 した 初 期 状 態 から、 印 加 した 外 部 磁 場 が 約 1.5 T に到 達 するまで、ホール 素 子 の 位 置 においてはテープ 線材 による 磁 場 遮 蔽 効 果 で 磁 場 は 侵 入 しなかった。ホール 素 子 で 測 定 した 磁 場 から 外 部 磁 場 を 差 し 引 いたもの(ΔB)を Fig. 2 に 示 す。11 T まで 外 部 磁 場 を 印 加 しても、 約 -0.5 T の 磁 場 遮 蔽 効 果 は 残 っており、その 後 外部 磁 場 の 減 少 に 対 し、テープ 線 材 が 磁 束 を 捕 捉 してゆく 様 子 が 測 定 できた。 遮 蔽 効 果 の 最 大 値 は、-1.58 T( 外部 磁 場 :1.78T)であった。また、1 サイクル 終 了 した時 点 においては、テープ 線 材 が 磁 束 を 捕 捉 した 状 態 にあり、この 実 験 結 果 は、HTS テープ 線 材 を 積 層 することで HTS バルク 磁 石 と 同 じような 磁 石 が 製 作 できることを 示 唆 している。 積 層 枚 数 を 変 化 させて 初 期 状 態から、 外 部 磁 場 を 連 続 して4サイクル 変 化 させた 場 合の 各 サイクルの 磁 場 遮 蔽 効 果 の 最 大 値 を Fig.3 に 示 す。Zr をドープした Zr:ReBCO テープ 線 材 を60 枚 束 ねた擬 バルク 磁 石 ( 幅 12 mm、 長 さ 30 mm、 厚 み 10 mm)を 11 T で 4.2 K まで 磁 場 中 冷 却 し、 磁 場 を 捕 捉 させた場 合 の、 捕 捉 磁 場 の 時 間 変 化 を Fig. 4 に 示 す。 消 磁 直後 、 約 2 T の 捕 捉 磁 場 が 観 測 され、その 後 、 捕 捉 磁 場は、 時 間 とともに 減 衰 した。4. まとめ第 2 世 代 高 温 超 伝 導 線 材 とよばれる Re 系 テープ 線材 による 超 伝 導 コイル 開 発 において 影 響 が 考 えられる、線 材 による 磁 場 遮 蔽 効 果 について 調 べた。ReBCO テープ 線 材 を 用 いた 実 験 結 果 からは、 磁 場 遮 蔽 効 果 は 10 Tを 超 える 磁 場 中 においても 残 っていることがわかった。また、 外 部 磁 場 を 一 定 に 保 持 した 場 合 、ホール 素 子で 測 定 している 磁 場 が 時 間 変 化 することもわかり、実 際 に ReBCO テープ 線 材 でコイルを 設 計 ・ 製 作 する 場 合 、どのように 影 響 するかについて 更 に 検 討 する 必 要 がある。一 方 、Zr:ReBCO テープ 線 材 を 積 層 させた 擬 バルク磁 石 には、 製 作 や 冷 却 の 容 易 さ 等 の 利 点 があるが、 実用 には、より 大 きな 面 積 の 線 材 で 擬 バルク 磁 石 を 製 作する 等 の 捕 捉 磁 場 の 向 上 が 必 要 である。参 考 文 献1. S. Matsumoto et al.: Abstracts of CSJ Conference, Vol.79 (2008) p.2112. S. B. Kim et al.: Abstracts of CSJ Conference, Vol. 80(2009) p.20- 74 -