AbstractThe Module Coil (TOKI-MC) was designed and fabricated in order to study the mechanical properties of the helical coils of the Large Helical Device (LHD). The magnetic field inside the winding of TOKI-MC has been calculated assuming that the current density is uniform in the winding and the cross section perpendicular to the current is rectangular. The maximum magnetic field is 7.6 T and the electromagnetic force per unit length is about 11 MN/m. Stress analysis has been performed by using the finite element method in order to investigate the deformation behavior of the winding. The twisted solenoid winding tends to become a normal solenoid one and then the stress to the coil case is up to 35 MPa. The possibility of generation of a normal zone may be suggested.
TOKI-MCは、大型ヘリカル装置（LHD）のヘリカルコイルの機械的特性を研究するために設計・製作された。TOKI-MCの巻線内部の磁場は、巻線内の電流密度が一様であり、電流に垂直な断面が矩形であると仮定して計算された。最大磁場は7.6 Tであり、単位長さあたりの電磁力は約11 MN/mである。巻線の変形挙動を調査するために、有限要素法を用いて応力解析が実施された。ツイストソレノイド巻線は、通常のソレノイド巻線へと変化する傾向があり、コイルケースへの応力は最大35 MPaに達する。常伝導領域の発生の可能性が示唆される。