# Fileset

[NRIMNews1983-01.pdf](https://mdr.nims.go.jp/filesets/239071b4-0237-4a56-b466-ca65dc69124b/download)

## Creator

越川 隆光

## Rights

In Copyright[In Copyright](http://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/)

## Other metadata

[金材技研ニュース 1983 No.1](https://mdr.nims.go.jp/datasets/e7ec2fe9-fd63-44c1-bb73-7fed711f67b8)

## Fulltext

金属技研ニュース　1983　No.1i①一．ゼEoo一一〇EωEoo○コーooo－o0＝あ○蜆oo．］o－Eo一垣oO］’oo’0E0f000眈o〇一10－〇一眈○眈ωEo．但≧聖三…ω…Z－ooω］0f←●　　●　　●新年のごあ い　さ　つ　所長工博中川龍一　新年おめでとうございます。　当研究所も創立以来今回で27回目の新年を迎えるに至りました。関係各位のご支援にお礼申しあげますとともに，歴史の積み重ねに安堵することなく毎年が新しい金材技研創設の年であると考えなおいっそうの努力をいたす所存でございますので、従来と変らぬご指導ご鞭捷を賜りますようお願い申しあげます。　さて，最近の科学技術の発達は，ますます多分野にまたがりかつ非常な速度で進んでおります。これを支える材料技術についても決して例外ではありえません。本研におきましてもこれに対応していくため，昨年は長期計画の見直しを行い，今後推進すべき重点研究課題の設定を行いました。本年からはこの見直しの結果に沿って研究が進められることになります。一方従来より国のプロジェクト研究にも積極的に参加して参りましたが，一昨年より発足した科学技術振興調整費研究につきましても，現在7つのテーマの中で研究の分担を行っております。これらの研究を通じて，当研究所に寄せられた期待に所の総力を結集して応えて参りたいと思います。　ご承知のとおり，当研究所は研究部，研究グループ，試験部を材料開発，生産技術，及び材料信頼性の3部門に包括した形で運営いたしておつますが，材料開発部門はその一部が筑波地区に存在するという事情をかかえております。このような状態の中で，先に述べました時代に即応した研究課題に適確に対応して行くため，本年は効率的な研究システムの確立と責任体制の明確化という面の〆へ・1一帝一ζ1見直しを急ぎたいと考えております。このためまず材料開発研究の進め方について，若手研究者よつなる研究企画チームを編成し検討を進め，これに基づいて所内の議論を重ねて参つましたが，更にこの結果を基に材料開発部門関係をできるだけ筑波地区に集結させるための総合的推進策の具体的検討も、積極的に進めたいと考えておつます。　長期計画の見直し，科学技術振興調整費研究への取り組みなど，昨年はある意味では提言の年であったとも申せますが，本年はこれらの実行の年にいたしたいと思います。　新年にあたり本年の心づもりの一端を述べさせていただきました。当研究所のみならず我が国の発展のため実り多き年になることを念じております。1太陽を捕える極低温技術　核融合炉用新超電導線材の開発　　　　太陽の入れ物超電導マグネット　究極のエネルギー源一太陽を地上に造り出そうとする核融含の研究は，21世紀を聞近に控えて新しい時代を迎えようとしている。世界各国で2，3年のうちに完成する臨界プラズマ試験装置により核融含臨界条件が逮成されるのも近いが、これは核融含の実現の可能性が科学的に実証されることであり、ヂ夢」であった核融含が現実へ大きく一歩近づくという函期的な意味を持っている。　核融合反応を起させるには水素のような軽い原子の原子核を趨高速で互いに衝突させなければならず，そのため原子を1億度程度に加熱してプラズマ状態にし，それを趨高槻のまま保持する必要がある。このような商槻に耐える材料・は無いので強い磁界を使ってプラズマが容播の壁に泡接触れをいようにして空間に保持する方法が最も有望槻されており、この技術の確立が核融含実現のかなめともなっている。　プラズマの容滞としては極めて大きな磁界を必要とし，その磁界を得るためのマグネットとして鋼のコイルを使うと，磁界発生に必要なエネルギー最は核融含で発生するエネルギー出力を上まわってしまう。したがって，核融含炉を実榊勺に成り立たせるためには，趨電導マグネットを使って消費電力をゼロにすることが必要不可欠となる（図1）。　　　　　　極低温での闘い　超電導材料は，磁界、電流密度，温度のどれか一つでも材料に個有のある一定値（臨界磁界一Hc。，臨界電流密度一J・，1臨界淵、度一丁・）を越えると，趨電導性を失ってしまう。このため，実用的に使える趨電導線材を得るためには，線材の獄c。，Jc，Tcをいかに高くするかが最も大きな課題である。また，強い磁界とコイル電流閲の棚互作用によリ発生する巨大な電磁力に対する強度や変形の闘題，プラズマとの梱互作用による変動磁界と交流損失の間題，核融含反応で発生する中性子による材質劣化の間題なども解決しなければならない。　現在，トカマク型の実験用大型趨電導マグネットの鑑設（LCT計画）が，日米欧共同で進められており，超電導線材として主として取扱いの容易なNb－T1含金極細多芯線が使われている。しかし，Nb－TiのHc。が低いためその発生磁界は8T（テスラ）にとどま‘），実網段階の核融合炉に必要なI2丁以」二の高磁界を得るのは困難である。そのためより商磁界の大型マグネットの実現を目的として，H。。の高いNb．SB極細多芯線を使った大搬高磁界マグネットの実言正言式験が，わが国のT　M　C計函（原傲）や米国のHFTF計固（リバモア研）などとしてすでに蒲手されている。　105　　　ダイパー〃方《㌻　　　　　／1遮蔽兼奥空容器〕　プラズマプランケ・パ映㈱コイル超斑鵠コイル図1　トカマダ兇核弟虫含炉の概念1望1。　　（1渓1は臼木豚・二戸力珊干究所総f共）Eく挫細握縛紮104愛気優蟷灘103“／Nb－3Tヨ1芯NbヨSH綴　｛芯儀Ioμ耐）＼私＼／4．2KNト3Ti芯NhヨS皿線　（芯経正7μm）　8　　10　　王2　　14　　16　　王君　　20　　22　　　　　　　　　磁　　弊　くT）図2　マトり・ンクス吾オ’にCu－7．引夏子％Sn、芯材に岳1珪Nbまた　　はNも一3D藁子％T1倫念を徴ったNbヨSn楡…寿1刊多、甘線材の　　Jc－H等寺一1咋｝　　　　実用化を目指す化合物線材開発　当研究所では核融合炉用高性能超電導線材の開発に取り組み，これまでに多くの成果を得ているむ　Nb．Sn線材ではいわゆる複合加工法により交流損失の少ない極細多芯彩式の線材を得ることができるが，13丁以上の磁界ではJcの減少が著しく，また，応力下での特性劣化が大きいという弱点を持っていた。当研究所ではNb・Sn線材に少量のTiを添加すると，4．2KでのHc・が20Tから25Tに増加し，高磁界でのJcも著しく向上し，15～16Tの磁界発生が可能になることを見出した（図2）。核融合炉では12～16Tの磁界が必要とされているので，この効果は極めて有効で諸外国でも大きい反響をよんでいる。また、Tiなどの第3元素の添加はひずみによる牛寺性劣化をおさえ（図3），Nb．Sn層の割れ発生を抑制する効果もある。Tiを添加したNb・Sn極細多芯線としてはすでに芯数10，OOO本以上の線材の試作に成功し，核融合炉以外にも幅広い応用が考えられている。　次に核融合炉実現の見通しが得られる段階になると，中性子照射に対する耐性が優れた新型超電導線材の実用化が望まれる。当研究所では以前に中性子照射に対する耐性がNb3SnなどのA15型化合物より10倍以上大きく，4．2KでのHc・が20～25Tと高いV．Hf基ラーベス型化合物を発見したが，このほど複合加工法により，実用規模に近い芯数を持つ極細多芯形式の線材を試作することに成功し，線材断面積当り12Tで2×104A／㎝2をこすJ。（4．2K）を得ている（写真1）。　この線材は，ひずみを加えてもT。，Hc。，Jcなどの超電導特性が全く劣化しないうえ（図3），超流動ヘリウム温度ト2K）まで冷却するとHc。及び高磁界でのJ・の増加が著しく，16丁以上の磁界発生が可能になることがわかった。このような性質から，この線材は核融合炉用新線材として大きな関心をもたれており，長尺特性，コイル特性などについて，更に研究を進める予定である。　　超流動冷却で有望な合金系超電導線材　一方，Nb－Tiなどの合金系超電導線材も超流動ヘリウム温度まで冷すと，Hc。やJ。が大幅に増加するため，10丁以上の磁界発生が可能になる。超流動ヘリウム冷却法は冷却コストは高くつくが、合金系線材の優れた耐ひずみ特性，耐中性子照射特性，および低コストを利用できることから有望視され，超流動ヘリウム中で性能改善が顕著な合金系超電導線材の開発が注目されている。　当研究所では，先にNb－Ti合金に少量の冊を添加すると2K付近のH⊂。が増加することを見出している。さらに最近，Taを添加したV－Ti合金が超流動ヘリウム温度域でHc・が著しく上昇することを新たに見出した（図4）。また，合金系線材の高磁界でのJcを著しく増加させる加工、熱処理法も見出している。このようにして特性を改善した合金線材を用いると，超流動ヘリウム中で12～13Tの磁界発生が可能な超電導マグネットを製作できると予想される。　今後の核融合炉用高磁界超電導線材としては，比較的安価で特性の改善されたTi添加Nb富Sn線材が当面注目され，長期的には耐照射特性の優れたV．Hf基ラーベス型線材や，超流動技術の進歩に伴い新合金線材がクローズアップされるであろう。16loo908070600＼＼4，2K＼＼／＼・NhコS皿V皇（Hf，Zr〕　　、＼・i添加＼NbヨSn　O．2　　　0．4　　　0．6　　0．8　　　1．O　　化合物層のひずみ量（％〕Nb茗Sn，（Nb，Ti）ヨSn，V，（Hf，Zr）線材のひずみ量によるH・呈の変化の比1咬。　14←＝蛙12趨蝶趨　10V空（冊，Zr）芯　　V－1原子％Hfマト1」ンクス写真1　試作した1634芯V。（Hf，　　図3　　　Zr）極細多、甘線の断而写真。／V■60％Ti－9％丁齪　／＼、Nh－60％Ti超流動へ■」ウム借度域、　　　　1　　　　2　　　　3　　　　4　　　　　　温　　度　1K〕図4　V－60原子％Ti－9原子％丁刮およびNb－　　60原子％Ti合金のH。ヨの極低温におけ　　る温」隻変イヒ。3一1982年外国人来訪者一覧（本所）傘所来．訪噺2王6名嬢1　名　　人数巾　　　　　　…韮］　94ぺ率ズェラ　23アメリカ玉5オース1・ラりア　　12フ’ラジルHスウェーデン　　！o7　ラ　ン　ス　　9イ　ギ　1」　ス　　7ソ　ヴ　ェ　　ト　　6中味　　■＝損5廼　　　イ　ツ　　前イ　タ　リ　ヤ　　4又　　イ　　ス　　3チェコ又ロバキア　　3イ　　ン　　　ド　　3チ　　り　　一’東　トー　イ　ツシンガポールイ　スラェル才　ラ　ン　ダ周　日　　　氏　　　　　名 所　　　腐 機　　　1蝿3，184，174．］95、，85，205，275，317，268．2410，510、三41i，1611，25H．2511．2912，　212，312，312，612．11玉2，236，222，　16．】89．1－1i．161i．25n，2512，23．1810，291i．5，1，244，74，275．3110．1詩2，154，154，199．lo一1．1l．5．6，6．1｝．］1．3、】o，2．5，1o．一2．3．5．11．7，8．］〇一11．】］．12．2，11，5，6．9．敗災　立　陳新雌並豊．忠劃L純涛家鎌撚箆　覚良材氏氏間1」教授碕1」殊・展瑠1」戸蜂・匿部・歴翻」声斤授氏瀞」教授氏氏蘭1」j折艇氏腕從氏教投瀞」蝉：災醐普1…』藁教綬　　　力　　繍腱　氏　　A．」，G呂日bo丑　　C．Brink皿an　　H．P｛oker；n居　　G．Cr日btr喧｛　　K．L…出1・丑　　K．N品t舶柵　　J－Str｛n雷哩r　　W．H　Su肚on　　W　S　Lym副n　　R．K．Day　　A．G．V1r哩o　　K．MoG－Bowlin鋏　　C，1．S洲ino　　P．Fors呂㍑n　　R．W．K蛆1畠帥n　　L，Arnber聾　　L．Coc嗜eProf．G　Ma“lorDr．R■By冒呂Prof．G　C市固m旧｛erDr．G　Mou，ヨnDr．B　Pi硅r亘哩91Prof，G．M．B芭d三〇rdProf．G．M．B把dfordProf．G，M．B篶“ordDr．D．』　joh皿εon1〕r，G－D．Sp哩no巴］oyMr　lく曲ro1硅聾inovDr．B．E．P日toH金　父一一・一　教｛受嚇　村腋　樽．1二金　伎透　災1］］　承縄　氏Mr　So】v肥肥nProf．E．Maoller品阯ohDr．E．耗註iboohDr．P．BrunoProf．G．Ko島tor王Dr．P．Bu妊“Pro｛．K．L6固1Dr．S．K．M邊r｝aDr．A．K．Sヨn幽Mr．A．Gr帥Dr．WGi1北Mr．H　K．W呂hPr〇三．D．SholH把IDr，H．」．v品n　Da囲1池1名池5名他3名純1名徽1名他5名他4名他5’名他2名他2名他？名他1名他6名他4名他4名他1名他6名存1名他2名他8名各｛名池22名池7名他三名他7名他i名他10名池卓老、他3名池3名池1名他1名他4名他1名他1名他3名他i名他2名他1名池1名池1名枠1韮1地質肱滋総児若茨1’l1地質砿巌研究断鵬川欲科学倣詞；i1協会西安」交遁大学唯鰯袴色金鰯破究差盆脇葺武淡材料f暴言蔓研’究三研．．ヒ海材料研究所桝亜1巡舳二1嫡，1〒1検験総j葡科｛芦技術処＝燕巾工学：院鋳澄研究察姶旬｛浜工1薬」大学プ’’・1・1他雛科学＝田丁究所刺1孟1科学隆化二］二1台金研究所北京鋼垂共彬腕刺亜1有絶制鶴研究総．擁巾1韮111金カ；浜］二’薬火11羊1北凍鋼鍬彬院1中1茗11冶金］二1薬’伽11央蝋鉄研究1擁」二海」変通学院冶金二I1二1錐1…l1科勢・披術嵩1：童1嶋倫也金脚j；1二1ニアDde厘註tion　M邊n出哩r畠of2nd　J＾P田n　V巴ne■ue］品　Sym岬o呂i皿㎜○盆k　Rヨdg哩Nation田i　L註bor丑toryTh艘　PEnn彗1ヨΨ纈ni丑　Stote　U皿≡v｛1・冒i｝Argo皿咀巴N齪tヨon田1L副bor舳oryGen巴門1Eleotrio　Co－Corpor趾e　Rese齪roh　＆　D帥硅iopme“Ar厘on而e　N齪tヨonoI　L固bor趾oryEI喧otrio　Pow硅r　R稻s肥固rc布i皿stit阯舳Sp硅oi鉋1M哩舳］s　Cor岬orotヨonBr1tヨ里店Nonf肥rrous　Teohno1o醐Cen±哩rCSlRO，DiΨ．of　Appl｛ed　Phy畠1o畠Th但E1値otricity　Co㎜mi舶ion血壬N，S．W．，C巴nけal　L呂喧or批oryComonw僅品れh　Soi巴肘i三io齪nd　i皿du宮tri鉋1R舶e罰rch　Or纈呂n1Ht1o冊E1由ctrofus丑o　Met皿Iur呂ioo　Ltd曲．Sけrel；帥冊r　T泓ni島k　Utwokli咀聾SANDVIK　Co．Sw皇di彗h　ins甘ute　for　Me舳1冒Ro帥晶rcトinstitut　d巴　Reoh直rohe呂de　1拮　Sid僅rur哩ie　Fr丑n｛皿i筍旺衰oo1肥N註tion拮1e　S岬｛ri壇阯r僅d’Art昌哩t　M銚ier昌R…9ieN帥1on丑1稻d哩sU哩ino昌ReM阯趾重cole　N砒ion＾lo　S岬岳ri僅皿r哩d喧1o　M色t丑11wgi喧甘d但1’Industri肥de彗M…n僅彗d僅N註ncyリni冊rsit色d岳P註ri島一S凹d　L皿bor齪toヨr僅de　M毫舳11皿r寓ie　Phy昌iq皿oEcole　N齪tヨon曲1硅Sup壷ri哩ure　d哩Cim≡哩d2Toulous哩Port彗mouth　En哩iHe肥ri皿g　Col1哩帥Port宣mou土h　En閨in日肘ing　Coヨ把雷ePort彗mo“h　En哩in肥肥ri皿厘Co1lo店僅LeodsUni・喧rsi｝Brれヨ彗h　Stoel　Co岬o閉土ion，丁硅曲彗sid把　LoboratoryAk註d肥mi乱N阯k田USSRUSSR　Soienoe　Ao＾d哩my■延’1頸二大学＝｛…甘〕中蜘．劃機械金鰯減燃研究，リ〒言iIi瑚縛：余焚f乍j折城1瑚標雌研究所・』岬齪皿e冊一Germa叫1＆D　P証n旺1Menbel・U冊1wr冒1t批K乱r1昔ruh僅I冊titut　d舶W舶“舳舳h把n　B哩r鵬巴w但rksch田打昌k舶珊L晶　Mo土丑iii　Indu昌trヨa，僅　（SPA）in彗tれut　舶r　A皿肥ew日ndte　Ph1昌ik　ETH－Hむ皿盟哩｛r｝1肥r肥UnヨΨ艘r畠it｝of　L乱us註咀n巴Mini昌ter　of　the　C■硅oh　GoΨ曲rnm肥舳wi沽out　p血rtfolioU皿～曲rs”芭d巴N邊杣把占N砒ヨon曲，A硅ron齪uticoI　L齪horotorlCentro　d喧　1nΨ僅s“厘皿cio日肥昌　Mi皿甘品｝　M哩±alurg1c泓Zenけ品1；n彗tヨωt肺r　Schw邊iβt把oh咀1k　de1・D．D．R．SヨngoPore1皿stitute　of　St＾nd鉋rd昌ond　hdu昌けヨol　R硅呈僅亜rohin冒titut20f　Ph｝sio畠　He一，r巴w　U皿ヨ■or畠肚｝of　J日ru彗丑1omPhilips　R肥昌o且ro由　L丑bor趾orヨe畠　　　　　　　　　　　　遡一巻第289号編集兼発行人　　越川隆光印　　　珊1」株式会社三　興　印　刷　　　　　　　　　」策哀榔新宿区儒濃瞳rT12　　　　　　　　　電謡東京（G3）359－3811（代表）発行砺科学技術庁金属材料技術研究所’東京榔目幾区弓］目幾2丁畠3番12号電謡東京（03）719－227呈（代表）郵　便　番　号　　至53