研究開発

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LHCビーム衝突点用超伝導電磁石の開発

　当超伝導低温工学センターでは、欧州共同原子核研究機構(CERN)で推進中のLarge Hadron Collider(LHC)加速器計画への日本の国際協力の一環として、 Fermilab(米国)と協力を分担し、ビーム衝突点用超伝導四極電磁石の開発を進めてきました。ビーム最終収束用磁石として、 大口径(70mm)かつ強磁場勾配(215T/m)という高い性能が求められました。

　1996年から機構内でのモデル開発をスタートし、5年間にわたる基礎開発を経て、 2001年より実機の製作、性能評価試験を続けてきました。 2003年度までに予定の台数(16台+予備２台)の開発・性能評価を完了し、 全ての実機が目標磁場性能(230T/m, コイル内最大磁場9T)を達成するとともに、 磁場均質度については、四極成分に対する高調波成分が10^-5〜-6レベルでの きわめて安定な性能を達成しました。

　この開発は、機構内協力プロジェクトとして、機械工学センター、加速器研究施設、 素核研(基礎開発時)との協力によって進められています。

LHC計画に関する詳細は→　LHC ホームページ

電磁石詳細は→　LHC-IRQ ホームページ

図１：LHC用超伝導四極電磁石

図２：FEMによる二極・四極複合型超伝導電磁石の磁場計算結果

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