AbstractIn this paper we present a new method to reduce the toroidal ripple with use of high Tc superconductors. High Tc superconductors can behave as ferromagnetic or diamagnetic materials depending on their magnetic hysteresis. If they are appropriately arranged and magnetized between the toroidal field coils, they possibly decrease the toroidal field ripple. Here, the preliminary design of ITER is taken as an example, and the effect of the high Tc superconductors on the ripple is evaluated. The magnetic induction due to the superconductors is calculated by the current vector potential method based on the critical state model. Several arrangements of the high Tc superconductors were quantitatively examined in order to reduce the ripple. The results obtained by the calculation show that the maximum ripple value can be reduced to be the required value.
本論文では、高温超伝導体を用いてトロイダル磁場リップルを低減する新しい方法を提示する。高温超伝導体は、その磁気ヒステリシスに応じて強磁性材料または反磁性材料として振る舞うことができる。トロイダル磁場コイル間に適切に配置され着磁されれば、トロイダル磁場リップルを低減できる可能性がある。ここでは、ITERの予備設計を例として取り上げ、リップルに対する高温超伝導体の効果を評価する。超伝導体による磁気誘導は、臨界状態モデルに基づく電流ベクトルポテンシャル法によって計算される。リップルを低減するために、高温超伝導体のいくつかの配置が定量的に検討された。計算によって得られた結果は、最大リップル値を要求値まで低減できることを示している。