희토류 초전도 와이어 재료를 사용한 지속적인 현재 기술 개발
- HTS 와이어 재료를 사용하여 MRI 자석 실현을 향한 진행 -

2016 년 4 월 27 일

Furukawa Electric Co, Ltd

Tohoku University의 재료 연구 연구소

Furukawa Electric Co, Ltd (이하 Furukawa Electric, Mitsuyoshi Shibata 회장) 및 Tohoku University (이하 Tohoku University, Kazuo Watanabe 교수)는 슈퍼 대형 연결 기술 및 hts의 10 가지 전류를 성공적으로 개발했습니다-12(10 ~ 12 번째 전력) ω 희토류 초전도 와이어 재료와 연결하여 이 연구 개발은 HTS 와이어 재료를 적용하는 의료 기기를 실현하고, 경제, 무역 및 산업부의“HTS 코일을위한 개발 기본 기술 프로젝트”와 의료 연구 및 개발을위한 일본 의료 연구 및 시스템에 대한 R & D의 미래의 의료 서비스 및 시스템을 실현하기위한 R & D)의 의료 기기를 실현하기 위해 수행되었습니다

개발 결과 개요

  • 우리는 10-12Ω 희토류 초전도 와이어 재료와의 연결(주 1)그리고 HTS 와이어 재료의 이전에 불가능한 초전도 연결을 실현했습니다
  • 우리는 초전도 코일과 지속적인 전류 스위치를 연결했습니다(주 2)희토류 HTS 와이어 재료 사용 및 지속적인 전류 작업을 달성했습니다(주 3)20K에서 100A의 10 시간 동안 10 시간 동안 3,500 가우스의 자기장을 유지하는 지속적인 전류 작동을 확인했습니다

R & D 세부 사항

현재, 초전도 MRI 스캐너(주 4)금속성 초전도 와이어로 만든 초전도 코일을 사용하고 액체 헬륨으로 초강도 온도 (마이너스 269 ° C)로 냉각하십시오 초전도 금속 코일과 초전도 전선으로 연결된 여러 개의 이러한 초전도 금속 코일 및 지속적인 전류 스위치를 포함하는 폐쇄 회로를 만들어 외부 전류 공급없이 오랫동안 (1 년 이상) 일정한 자기장을 유지하는 지속적인 전류를 생성했습니다 가동 전력이 낮은 안정적인 고성기를 얻음으로써 지속적인 전류를 생성하면 의료 실습에서 MRI의 광범위한 사용을 촉진했습니다

HTS 와이어는 액체 질소 온도 (마이너스 196 ° C)에서 초전도성을 가능하게하기 때문에 헬륨을 사용하지 않는 MRI 스캐너, 부족한 자원 및 AMED 프로젝트는 희귀 한 지구 HTS 와이어 재료를 사용하여 MRI 코일의 개발을 수행하고 있습니다 희토류 초전도 와이어는 초전도 연결을 가능하게하지 않기 때문에 지속적인 전류 작동을 지원하지 않으므로 전원 공급 장치의 연속 전류 흐름이 항상 필요했습니다 명확한 이미지를 얻으려면 특별한 고정성 전원 공급 장치도 개발해야했습니다

Furukawa Electric은 미국의 Furukawa Electric의 자회사 인 SuperPower Inc의 희토류 HTS 와이어 재료를 사용하여 테스트 초전도 코일과 지속적인 전류 스위치를 생산하여 초전도 제와 연결하여 초전도 코일 장치를 제조했습니다 Tohoku University에서 연구원들은이 초전도 코일 장치를 소형 냉장 기계를 사용 하여이 초전도 코일 장치를 20k (마이너스 250 ℃)로 냉각시키기 전에 열린 위치에 지속적인 전류 스위치가있는 전원에서 100 A 전류를 적용하여 3,500 GAUSS의 자기장을 생성했습니다 그런 다음 지속적인 전류 스위치를 닫아 장치를 외부 전원에서 분리하고 100 A의 전류가 24 시간 이상 흐름임을 확인했습니다 자기장 감쇠가 안정화되었을 때, 10 시간의 자기장 감쇠 측정에서 초전도 연결이 10-12ω 연결 저항

미래 계획

16회사 | 토토 핫 Electric Co., Ltd

그림 : 지속적인 전류 스위치를 사용하여 HTS 코일의 자기장의 시간 감쇠

용어집

(주 1)희토류 HTS 와이어 재료
이들은 테이프 모양의 금속 기판 상에 중간 층을 형성하는 스erconducting 와이어 재료이며, 희귀 한 요소 (이트륨, 가돌리늄 등), 바륨, 구리 및 기타로 만든 산화물 초전도체 층의 결정질 방향에 의해 필름으로 형성된다 액체 질소 온도 (마이너스 196 ℃)에서 초전도 상태로 들어가면 실질적으로 사용되는 HTS 와이어 재료 중에서 가장 높은 성능이있는 재료이며, 자기장 내에서도 높은 전류 밀도와 낮은 속성 저하

(주 2)지속적인 전류 스위치
이것은 히터를 사용하여 초전도 코일의 온도를 변경하여 초전도성 상태와 정상 전도도 상태 사이에서 전환함으로써 스위치 장치입니다 저항의 차이를 사용하여 켜지거나 끄는 것입니다

(주 3)지속적인 전류 작업
제로 전기 저항 초전도 와이어로 만든 초전도 코일의 양쪽 끝이 지속적인 전류 스위치로 닫힌 폐쇄 회로에 배치되면 전류는 감쇠없이 계속 흐릅니다 이것을 영구 전류라고하며 일반 MRI 코일은 지속적인 전류 작업에 의해 실행됩니다 지금까지 HTS 코일은 HTS 와이어 재료와의 초전도 연결이 불가능했기 때문에 지속적인 전류에 의해 작동 할 수 없었으므로 항상 전원에서 지속적인 전류 흐름이 필요했기 때문에

(주 4)초전도 MRI (자기 공명 영상) 스캐너
이것은 강한 자기장과 전자기파를 사용하여 인체의 단면 이미지를 얻을 수있는 장치이며, 진단 병리학에서 의료 장비의 필수 항목이되었습니다 현재 작동하는 MRI 스캐너는 액체 헬륨의 온도로 냉각 된 NBTI 와이어와 같은 금속 초전도 와이어 재료로 만든 초전도 코일을 사용하여 자기장을 생성합니다 (마이너스 269 ℃) Furukawa Electric은 MRI 코일을위한 금속 초전도 와이어 재료를 오랫동안 생산해 왔으며 광범위한 공급 실적을 보유하고 있습니다

Furukawa Electric Group 소개

Furukawa Electric (TSE; 5801, ISIN; JP3827200001) 그룹은 1884 년에 구리 흡연 시설과 와이어 제조 공장이 설립 된 사업을 시작했습니다 그 이후로 Furukawa Electric은 다이버 기술 문제를 해결함으로써 최신 기술의 개척자가되었습니다 Furukawa Electric은 통신, 전자 제품, 자동차 및 건설을 포함한 여러 지역에서 제품을 출시했으며, 세 가지 유형의 재료, 즉 광학, 플라스틱 및 금속에서 작동합니다 이러한 제품 중 다수는 세계 최고의 시장 점유율을 첨부했으며 모든 제품은 수많은 비즈니스 분야에서 사회에 기여했습니다 Furukawa Electric은 2015 년 3 월 31 일에 끝나는 회계 연도의 JPY 8678 억 (약 USD 82B)의 공개를보고했습니다