33T無冷媒超伝導磁石開発(5):冷却設計

Development of 33 T cryogen-free superconducting magnet (5) - Cryogenics-


根塚 隼人, 下之園 勉, 土橋 隆博, 栗山 透, 高橋 政彦, 高木 紀和, 宇都 達郎, 武輪 裕之 (東芝ESS); 土屋 雄司, 高橋 弘紀, 羅 ?怡, 坂上 良介, 淡路 智 (東北大)


Abstract:33T無冷媒超伝導磁石の冷却システムを開発した。本冷却システムは通常運転時にはHTSコイルは4台の4KGM冷凍機、LTSコイルはGM-JT冷凍機、放射シールド及び電流リードは単段GM冷凍機2台でそれぞれ別々の冷却ラインで冷却されている。GM-JT冷凍機は4.2Kで9Wの冷却能力を有するが、JT効果が発揮されて温度が下がる逆転温度以下になるまでは、JT膨張では冷却能力がないという課題がある。本課題に対して本冷却システムはモード切り替え機構が搭載されており、常温から所定温度までの冷却を加速する事が可能となっている。本発表では、33T-CSMの冷却システムの詳細とLTSコイルの冷却試験及びHTSコイルの代わりに搭載したダミーコイルの冷却試験結果について報告する。