超電導・低温研究室

Superconductivity and Cryogenics

超電導技術の鉄道への応用のための超電導応用機器、冷却システムに関する研究開発、および高温超電導の超電導特性の向上を目指した材料作製と物性評価の基礎的研究

研究開発

超電導き電システムの開発

直流電気鉄道には、車両に電気を送り届けるき電線の電気抵抗に起因する、回生失効や送電損失、電圧降下などの課題があります。これら課題の解決に向け、電気抵抗ゼロで送電が可能な超電導技術をき電線へ適用することを目指し、超電導き電システムの開発を進め、営業線における適用試験を実施しています。

直流電気鉄道には、車両に電気を送り届けるき電線の電気抵抗に起因する、回生失効や送電損失、電圧降下などの課題があります。これら課題の解決に向け、電気抵抗ゼロで送電が可能な超電導技術をき電線へ適用することを目指し、超電導き電システムの開発を進め、営業線における適用試験を実施しています。

鉄道用超電導磁気エネルギー貯蔵システムの開発

超電導磁気エネルギー貯蔵(SMES)システムは、超電導線材で作られたコイルに電流を流すことで電力を磁気エネルギーとして蓄積し、この電流を直接取り出すことで放電する電力貯蔵システムです。SMESは、短時間の電力の出し入れに強く、繰り返しの充放電回数も多く取れるなど、リチウムなどの従来の電池に比べて高い優位性を持ちます。この特徴を活かした鉄道用電力貯蔵システムとして、鉄道の省エネルギー化、安定化を目指し、SMESシステムの開発を進めています。

超電導磁気エネルギー貯蔵(SMES)システムは、超電導線材で作られたコイルに電流を流すことで電力を磁気エネルギーとして蓄積し、この電流を直接取り出すことで放電する電力貯蔵システムです。SMESは、短時間の電力の出し入れに強く、繰り返しの充放電回数も多く取れるなど、リチウムなどの従来の電池に比べて高い優位性を持ちます。この特徴を活かした鉄道用電力貯蔵システムとして、鉄道の省エネルギー化、安定化を目指し、SMESシステムの開発を進めています。

超電導線材の巻線技術

SMESなどに使われる超電導コイル、また、芯材に超電導線材を巻き付けて作られる超電導ケーブルを実現するために、様々な超電導線材(レアアース系銅酸化物、Bi系銅酸化物、MgB2、Nb-Tiなど)の巻線技術の開発に取り組んでいます。

SMESなどに使われる超電導コイル、また、芯材に超電導線材を巻き付けて作られる超電導ケーブルを実現するために、様々な超電導線材(レアアース系銅酸化物、Bi系銅酸化物、MgB2、Nb-Tiなど)の巻線技術の開発に取り組んでいます。

高温超電導材の製造技術

多くの超電導体には磁石になる性質があります。この性質を活かして、永久磁石の十数倍もの高い磁場を発生させることができるレアアース(RE)系銅酸化物と、均一な超電導特性を持つMgB2などの研究開発を進めています。

多くの超電導体には磁石になる性質があります。この性質を活かして、永久磁石の十数倍もの高い磁場を発生させることができるレアアース(RE)系銅酸化物と、均一な超電導特性を持つMgB2などの研究開発を進めています。

実験設備

磁場発生用超電導マグネット装置

本装置は、磁場発生用の超電導マグネット装置で、広い室温空間に、高磁場(~10T)を発生させることができる装置です。

本装置は、磁場発生用の超電導マグネット装置で、広い室温空間に、高磁場(~10T)を発生させることができる装置です。

磁化特性評価装置

超電導体をはじめ、材料の電気的・磁気的特性評価が可能で磁化の温度依存性や外部磁場依存性が精度良く測定できます。

超電導体をはじめ、材料の電気的・磁気的特性評価が可能で磁化の温度依存性や外部磁場依存性が精度良く測定できます。

直流大電流試験装置 UPDATE

超電導ケーブルなどの通電試験に用いる大電流低電圧の電源装置です。

超電導ケーブルなどの通電試験に用いる大電流低電圧の電源装置です。