T-A法を用いた2T伝導冷却型高温超電導MRIマグネットにおける遮蔽電流磁場解析

Shielding-current-induced field Analysis of a 2T conduction-cooled HTS MRI magnet using the T-A Formulation


松本 雅大, 小林 宏泰, 早乙女 英夫, 宮城 大輔 (千葉大); 長崎 陽, 津田 理 (東北大)


Abstract:画像診断装置として用いられるMRIに求められる仕様として,高磁場・磁場の高時間的安定性・磁場の高空間的均一性が求められる。しかし,高温超電導体がテープ線材でしか形成できないことにより,遮蔽電流が流れ,それが時間的に減衰してしまうことにより磁場の時間的安定性を得ることができなくなってしまうことが問題となっている。
実際にコイルを作成し,実験を行うとなるとコストがかかってしまうためコイルの試作レス設計に向けたシミュレーションモデルが必要となる。しかし,従来の数値解析法ではメモリ・計算時間が過大になってしまうため,コイルの電磁現象を解析することができなかった。本研究では,COMSOLにおいて2T伝導冷却型高温超電導MRIマグネットを作成し,T-A法を用い,解析を行った。
解析結果より,T-A法を用いた解析においてE-J特性を考慮した計算が可能であることが分かった。また,解析結果と実験結果との比較を行い,本手法の妥当性について検討を行った。