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岡村研究室

岡村研究室へようこそ。
岡村研究室では、超電導、極低温利用のための応用技術を研究しています。

RESEACH
1. 熱電素子の極低温応用
高温超電導コイルは、高温といっても80K程度に冷やさなければなりません。
また、超電導コイルに電流を流すためには、以下の図のような電流源が必要になります。


超電導コイルに流す電流源は、電源が必要であることと、サイズが大きいためスペースを大きく使用します。

「室温と80Kとの温度差をうまく利用できないだろうか?

そこで浮かんだアイディアが
熱電素子です。
熱電素子に温度差を与えると、起電力が発生します。
それがいわゆる
熱起電力です。

私たちは、電流源の代用品として熱電素子の使用を検討しました。

もし、下の図のように超電導コイルに熱電素子をつなげるとどうなるか…。
熱電素子の片方は80Kに、もう片方にヒーターを取り付けて高温にします。


こうすることで、熱電素子に温度差を与えられると同時に、熱電素子と超電導コイルからなる閉回路が完成します。
小さな熱起電力であっても、大きな電流を超電導コイルに流すことができます。
3cm四方で厚さが1.5mmの非常に小さな熱電素子で、超電導コイルに200Aほどの電流を流すこと に成功しました。

熱電素子を用いることで軽量かつコンパクトなポータブル高温超電導コイルが完成します。

熱電素子に大きな起電力を発生させるためにはどうすればいいか。
さらにコンパクト化ができないか。
効率良く超電導コイルに電流を流す方法は他にはないか。

私たちは熱電素子に求められる性能やシステムの構成の工夫について日々、探求を続けています。
大きな電流電源の代替品として、熱電素子を用いることで、軽量化であり電源不要のポータブル高温超電導コイルが完成します。