Given the low price and relatively high transition temperature (39 K) of MgB2 conductor, MgB2-based superconductors are a potential candidate for the lower field fusion coils, such as poloidal field (PF) coils, correction coils and feeders. However, to date, the application of MgB2 is limited to demonstrators in a low magnetic field of up to 5 T and at temperatures of up to 10 to 20 K, relying on cryogen-free, helium gas or liquid hydrogen cooling, which significantly reduce the cost of cryogenic systems. To demonstrate the feasibility and performance verification of large size MgB2 PF conductors based on ITER and CFETR requirements, a 4th-stage subsize MgB2 cable-in-conduit conductor (CICC) cable sample is made at the Institute of Plasma Physics, Chinese Academy of Sciences. The CICC contains 96 in situ MgB2 superconducting wires, manufactured by Western Superconducting Technology Ltd. and 48 copper wires. The critical current of the sub-size cables and MgB2 witness wires are examined with different background magnetic fields at 4.2 K. In addition, the AC loss is measured utilizing magnetization and calorimetric methods. To further clarify the influence of electromagnetic force on the AC loss performance, the cable sample is pressed transversely at room temperature and then inserted into a dipole magnet for AC loss measurement at 4.2 K. The critical current at 4.2 K of the subsize MgB2 CICC cable shows 20% degradation compared to the witness wires at 2 T background magnetic field. However, no further critical current degradation is visible during ramping up and down the magnetic field. The coupling loss time constant for 1 T background magnetic field amounts to 480 ms. No significant effect of the applied transverse stress on the coupling loss is observed between 0 and 10 MPa.
MgB₂導体の低コストと比較的高い転移温度（39 K）に鑑み、MgB₂ベースの超伝導体は、ポロイダル磁場（PF）コイル、補正コイル、フィーダーなどの低磁場核融合コイルの有力な候補である。しかしながら、現在までのところ、MgB₂の応用は、クライオフリー、ヘリウムガス、または液体水素冷却に依存した、最大5 Tの低磁場および10〜20 Kの温度範囲におけるデモンストレーターに限定されており、これにより低温システムのコストを大幅に削減できる。ITERおよびCFETRの要件に基づく大型MgB₂ PF導体の実現可能性の実証と性能検証のため、中国科学院等离子体物理研究所にて、第4段階のサブサイズMgB₂ケーブル・イン・コンジット導体（CICC）ケーブルサンプルを製作した。このCICCは、西部超導材料科技有限公司が製造した96本のin-situ MgB₂超伝導線材と48本の銅線で構成されている。サブサイズケーブルおよびMgB₂参照線材の臨界電流を、4.2 Kにおいて異なる背景磁場下で評価した。さらに、磁化法および熱量法を用いて交流損失を測定した。交流損失特性に対する電磁力の影響をさらに明確にするため、ケーブルサンプルを室温で横方向に加圧し、その後、4.2 Kで双極磁石に挿入して交流損失を測定した。サブサイズMgB₂ CICCケーブルの4.2 Kにおける臨界電流は、2 Tの背景磁場下で参照線材と比較して20%の劣化を示した。しかしながら、磁場の昇降過程中におけるさらなる臨界電流の劣化は観察されなかった。1 Tの背景磁場における結合損失時定数は480 msであった。0〜10 MPaの範囲で印加された横方向応力が結合損失に及ぼす有意な影響は観察されなかった。