Advanced technologies for fabrication of superconducting coils have been developed for the National Centralized Tokamak which is based on modification of JT-60. One of the technologies developed is the application of the react-and-wind (R&W) method of fabrication of a Nb3Al D-shaped coil. The bending strain of 0.4% due to the R&W method did not affect the critical current characteristics. This finding indicates the possibilities that the manufacturing cost of large size coils can be reduced further by downsizing the heat treatment furnace, and large complicated shape coils can be manufactured by using the Nb3Al conductor. Another technology is an advanced winding technique for the reduction of the ac losses of Nb3Sn coils by loading bending strain on the conductor. It was found that 0.2% bending strain is enough to reduce the ac losses to one-fifth at the virgin state. The newly developed NbTi conductor attained both (i) low ac loss of 116 ms in coupling time constant and (ii) low cost owing to the stainless steel wrap of the sub-cables and Ni plated NbTi strands with 11 µm filaments.
超伝導コイルの製造に関する先進技術が、JT-60の改良に基づく国内集中トカマク装置向けに開発された。開発された技術の一つは、Nb3Al D字形コイルの製造におけるリアクト・アンド・ワインド(R&W)法の適用である。R&W法による0.4%の曲げひずみは、臨界電流特性に影響を及ぼさなかった。この知見は、熱処理炉の小型化により大型コイルの製造コストをさらに低減できる可能性と、Nb3Al導体を用いて大型で複雑な形状のコイルを製造できる可能性を示している。もう一つの技術は、導体に曲げひずみを付与することによるNb3Snコイルの交流損失低減のための高度な巻線技術である。0.2%の曲げひずみで、初期状態の交流損失を5分の1に低減するのに十分であることが見出された。新たに開発されたNbTi導体は、(i)結合時定数116 msという低交流損失と、(ii)サブケーブルのステンレス鋼巻き付けおよびフィラメント径11 µmのNiめっきNbTi素線による低コスト化の両方を達成した。