AbstractThe EURATOM LCT coil, a D shaped NbTi coil, was tested in the TOSKA facility at Forschungszentrum Karlsruhe with pressurized forced flow He II cooling. A suitable cryogenic system based on an existing 1.8 K He II 300 W liquifier was designed for cooling the coil by pressurized forced flow He II circulated by pumps across heat exchangers immersed in a He II bath. Three types of pumps (piston, centrifugal, thermomechanical) were used. The cryogenic system worked well under usual operation and fault conditions. No significant differences were found between He I and He II forced flow cooling. The D-shaped coil was reinforced by stainless steel belts keeping the D shape in single coil operation mode. No backlash was found between the coil and its reinforcement structure in agreement with predictions of the finite element analysis. The coil achieved ∼11 T as predicted from single strand measurements and previous tests in the frame of the Large Coil Programme. The results are an encouraging step in using this technology in large superconducting magnet systems for magnetic confinement in fusion research.
EURATOM LCTコイルは、カールスルーエ研究センターのTOSKA施設において、加圧強制流He II冷却により試験されたD字形NbTiコイルである。既存の1.8K He II 300W液化器に基づく適切な極低温システムが、He II槽に浸漬された熱交換器を横切ってポンプにより循環される加圧強制流He IIによってコイルを冷却するために設計された。3種類のポンプ（ピストン式、遠心式、熱機械式）が使用された。極低温システムは、通常運転条件下および故障条件下の両方で良好に作動した。He I強制流冷却とHe II強制流冷却の間には有意な差異は見られなかった。D字形コイルは、単一コイル運転時にD字形を保持するステンレス鋼ベルトによって補強された。コイルとその補強構造の間にはバックラッシュは見られず、有限要素解析の予測と一致した。コイルは、単一超伝導線材の測定結果およびLarge Coil Programmeにおける以前の試験から予測された通り、約11Tを達成した。これらの結果は、核融合研究における磁気閉じ込め用の大型超伝導磁石システムへの本技術の適用を後押しするものである。