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リニアとエアトレインはどっちが安全か
noname#139664の回答
リニアです。
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今はやりの高温超電導RE系薄膜テープをリニアコイルに将来使って安全か （１）ツイストなくベタ付けで さらに臨界電流下げるスリット多数本入れねばならぬ高温超電導RE系薄膜テープは安全でしょうか。 （２）例え１μｍ幅のスリット多数本入れても超電導部に変質が生じて、臨界電流ガタ落ちか、変動生じて安定したテープは出来ないのと違いますか？このようなIcの局所変動は、安全面で大問題だ。 （３）ご存じない方に言いますが、ベタ付けの薄膜超電導は、テープ面に垂直に、外部から繰り返し変動磁場がかかると、交流損失で発熱が莫大になり、コイル、ACケーブルなんかには使い物にはならない代物ですが・・。 （４）超電導安定化に抱き合す銅の厚み～１０？ミクロンでは、クエンチでテープが焼損するのでは？ （５）その点銀シースBi2223線材なら、ツイストありで、多芯だからスリット不要、銀で安定化し、薄膜より良いのでは？ ７７Kより少し低温(２０K)にすれば、グンと臨界電流も上がりますしね。 （６）薄膜超電導は液体窒素で臨界電流高くても 安全面からは例えばリニアモーター超電導コイルに使えないのでは？ （７）クエンチ現象を回答しておられる方、高温超電導とは何かを回答されている方は、この質問に答える能力をもたれていると信じますので、どうぞ宜しくお願いします。 （８）超電導交流損失測定、解析をしておられる方（特に九大、九工大）はすでに測定、解析済みと思われますが、如何でしょうか。 （９）回答が寄せられない限り、Re系薄膜超電導の開発はやはり大失敗だと認識させて頂きますが宜しいでしょうか。
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リニア中央新幹線は、本当に安全でしょうか(koban22) 「inmarsatさんの”どうして日本はこんなにチンタラチンタラ時間もお金もかけて独自に 開発しようとしているのでしょうか？”」 という意見に関して質問です。わたしはこの30年間超電導の仕事をやってきた者です。 質問は以下の通りです。 超電導線は、伸線して細く伸ばして長尺線にするわけですが、もしその工程で、微小な 異物を巻き込んでしまうと、部分的に臨界電流の低下になり発熱の原因にもなります。 また超電導線の銅部がクエンチ安定性に大変重要な役割を担っているわけですが、 銅のー269℃での残留抵抗の大きさも、熱処理工程や原材料の材質によって大きくなると クエンチしやすくなります。数十ｋｍで均質である必要があります。そのため途中で半田で ジョイントすることもあり、半田接触抵抗による発熱も考えないといけません。それから 東芝は、NbTi線を製造していません。最近は日本のメーカーでは、高温超電導が出だして からはNbTi線材は大半が、製造していません。従って米国からの輸入しているのでは ないかと考えます。たとえ日本のメーカーでも入荷検査はどうするのでしょうか。 もしするとなるとどの位の長さか判りませんが2重断熱容器（間に液体窒素槽が入ります）槽を 準備する必要があります。そして膨大な（数百リットル？～300万円）液体ヘリウムを貯留し、 数kmのコイル線材を常温から徐々にー269℃の液体ヘリウムの中に端から入れます。 臨界電流は、磁場に依存しますので最低５００A以上流して、絶縁対被膜の上からセンサーで 出来るかどうか判りませんが非接触電圧測定することになります。電源は有るとしても、 線材に電流を流すのに電極に半田付けなど出来ませんから、挟むしかない。 このような電極は接触抵抗が大きく、普通の感覚ではあり得ないものです。 この１ｋｍの臨界電流を測定するのに、膨大な液体ヘリウム（お金）が必要なのに、コイル一個の 超電導線材は~10kmはあるわけです。こんなコイル一個検査にお金がかかっていたら、 コイルの量産など出来るものではないでしょう。結論として、こんな測定は不可能で、信用して 巻くしかないのです。重要検査工程の省略です。 さらにNbTiの臨界温度は-264℃で、液体ヘリウム温度ー269℃であり温度マージンが５℃ しかないわけです。わずかな発熱で臨界温度を超え常電導転移すれば、コイルはクエンチ、 脱線転覆することが予見できます。 このクエンチを生じさせないような試みが、この30年以上もいまだに続けられているのです。 コイルに電流を１５０～２００A/mm2と、とてつもなく電流を流すわけです。 従ってとてつもない電磁力がコイル内部にかかるわけです。その上ー269℃では 金属の比熱が常温の1/10000に減少するため、ピン一本落下させるときのエネルギー 程度でも、コイル内部の温度が急上昇してしまうわけです。 コイル励磁時の巻線の機械的な微少相互ズレ摩擦エネルギーや、含浸樹脂の 微少クラックエネルギーが、クエンチに影響します。 リニアコイルの場合、円形巻きではなく、扁平レーストラック巻では、角の部分 に大きな局所応力を受けます。従ってこれを巻線、含浸技術のノウハウの マテハン技術に頼るわけです。 線材、人、巻線機、巻線方法、含浸剤の種類、含浸方法など微妙な差で、 クエンチするかしないかを予見することは無理です。これには、 多大な時間や労力が必要となります。クエンチすれば、また高価な 液体ヘリウムの飛散を伴います。大金がかかります。 結論としてこんなコイルを多量生産することでは、信頼出来るマグネットなど 出来るものではないかと考えますが如何でしょうか。
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本当に超電導マグネットクエンチを、素人にも判り易く絞って解説した本はあるか。 30年間超電導をやってきましたが、教授クラスの方で、クエンチ実験を徹底的にやり、そのメカニズムを説いた本は、一冊も発行されていないと考えますが如何でしょうか？ 銅比（超電導線の銅断面積/超電導断面積）の大きいものでは、核融合のようなバカでかいクエンチさせたら大変なものでは、強制的にクエンチさせないようにするステックレーの安定性理論はあります。 しかし普通使う銅比の小さな密巻きの超電導マグネットではないです。なぜなのでしょうか。リニア中央新幹線の山梨実験線の大部分に使われている銅比の小さい超電導マグネットなどの設計には、そもそも理論がない？ それで業者はどうするかというと現場のマテハンに頼って、トレーニング（何回もクエンチさせて希少な液体ヘリウムを飛ばし、コイル内部の巻線の隙間を電磁力で安定な位置にもっていくこと）させて定格磁場にもっていくしかないのでは？
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