AbstractThe helical R&D coil TOKI-HB has been designed and fabricated to demonstrate the feasibility of constructing a pool-cooled superconducting helical coil extrapolatable to the Large Helical Device (LHD). In addition, the fabrication and tests of the coil will provide much needed engineering data on crucial materials and processes for the LHD. The major design parameters of the helical coil are: major radius 0.8 m, minor radius 0.2 m, helical pitch 3, coil number 1, maximum central field 0.75 T, maximum coil field 3 T, superconductor NbTi, operating current 8.93 kA and stored magnetic energy 1.9 MJ. This system consists of a helical coil wound on a hollow torus, liquid-nitrogen shields, a vacuum vessel and a control dewar. Major items of measurement plans are cool-down characteristics, cryogenic stability, stress due to the electromagnetic force, and accuracy of the magnetic field. This paper will summarize the design concept and the fabrication process of this system.
ヘリカルコイルTOKI-HBは、プール冷却型超伝導ヘリカルコイルを大型ヘリカル装置（LHD）へ拡張適用する実現可能性を実証するために設計・製作された。さらに、本コイルの製作と試験は、LHDにとって重要な材料とプロセスに関する工学的データを数多く提供することになる。ヘリカルコイルの主要設計パラメータは以下のとおりである：主半径0.8 m、副半径0.2 m、ヘリカルピッチ3、コイル数1、最大中心磁場0.75 T、最大コイル磁場3 T、超伝導体NbTi、通電電流8.93 kA、蓄積磁気エネルギー1.9 MJ。本システムは、中空トーラスに巻かれたヘリカルコイル、液体窒素シールド、真空容器、および制御用クライオスタットから構成される。主要な測定計画項目は、冷却特性、低温安定性、電磁力による応力、および磁場精度である。本論文では、本システムの設計概念と製作プロセスについて概説する。