ホーム / 学科の紹介 / 研究室・教員 / 超伝導工学分野

超伝導工学分野 (雨宮研究室)

超伝導を様々な分野へ応用するための研究を展開

電気抵抗がゼロであること、高磁場を発生できることという超伝導のメリットを上手に活用できれば、電気工学の様々な分野におけるイノベーションが期待できます。

我々の研究室では、超伝導材料内部の目に見えない電磁現象およびその発現としての電磁特性の解明・把握に立脚し、超伝導を使ったエネルギー効率が高く環境に優しくコンパクト・大容量な電気機器の実現、常伝導では実現困難な医療機器や先端科学研究用機器の実現などに向けた研究を展開しています。

詳細は、研究室ホームページもご覧ください。

雨宮研究室に興味をもってくれた学生諸君へ

  • 雨宮研究室では、応用超伝導というフィールドにおいて、世界最先端の研究を展開する意欲のあるチャレンジングな学生を求めています。
  • 雨宮研究室では、成績がよい学生だけでなく、成績はそこそこでも意欲と体力のある学生も歓迎します。
  • 雨宮研究室では、国際的な舞台で活躍したい学生を求めています。最近は、ニュージーランドのウェリントン・ビクトリア大学との研究交流が活発で、短期から長期まで滞在のチャンスがあります(2018年は延べ4か月間の派遣枠あり)。
  • 雨宮研究室では、コンピュータが好きな学生も大歓迎します。実験系の研究室との印象を持たれるかもしれませんが、いわゆるハイパフォーマンスコンピューティングを応用した研究にも活発に取り組んでいます。
  • 雨宮研究室では、京大電気電子工学科の学生のみならず、外部からの学生も歓迎します。研究室見学も随時受け付けていますので、雨宮(profアasl.kuee.kyoto-u.ac.jp、アは@に変換)まで連絡してください。

研究室配属希望の学生は研究室ホームページも見てください。

教員

雨宮 尚之 ( Naoyuki AMEMIYA )

雨宮 尚之教授(工学研究科 電気工学専攻)

研究テーマ

超伝導体の交流損失、超伝導導体の安定性、高温超伝導マグネット、超伝導の医療応用、超伝導のエネルギー応用、電磁気学の各種応用、核融合

連絡先

桂キャンパス A1棟 1階118号室
TEL: 075-383-2220
FAX: 075-383-2224
E-mail: profアasl.kuee.kyoto-u.ac.jp (アは@に変換して下さい)

目指す応用の例

医療応用

重粒子線がん治療装置

重粒子線がん治療は、高速に加速した炭素イオンを照射する放射線がん治療。副作用が小さく患者のQOLが高い重粒子線がん治療の普及に向け、超伝導マグネットを応用した装置の高機能・コンパクト化の研究を産学連携で展開。

MRI装置

現在のMRI用マグネットには低温超伝導体が用いられているが、これを高温超伝導体に置き換えることができれば、設置場所を選ばず使いやすいMRI装置が実現。

エネルギー応用

超伝導電気機器

送電ケーブル・発電機などの電気機器を超伝導化することにより、損失を大きく低減し、効率を高めることが可能に。超伝導限流器・軽量大型風車用発電機などにより再生可能エネルギーの導入拡大に貢献。

加速器駆動核変換システム

加速器駆動核変換システム(ADS)は、加速器を用いて核廃棄物の有害度を低減するシステム。ADS実現に向けて革新的円形加速器用の高温超伝導マグネットの研究を推進。

研究内容とアプローチ

超伝導体の電磁現象

超伝導体の中には磁束が量子化して侵入。磁束量子の分布に応じた複雑な電流分布はマグネットが生み出す磁場の精度に影響を与え、磁束量子が動くと交流損失が発生。電磁現象シミュレーション技術とユニークな交流損失評価システムにより電磁現象研究で世界をリードしている。

超伝導体の電磁現象シミュレーション

超伝導線で作られた加速器用マグネット、MRI用マグネット、送電ケーブルなどの三次元形状を考慮した電磁場解析を専用計算サーバで行い、超伝導線内部の電磁現象を可視化。超伝導マグネットや超伝導電気機器の高性能化を進めている。

超伝導線・コイルの特性評価

超伝導線やコイルの振る舞いは、温度、磁場、電流により複雑に変化。最低温度5 K、最大磁場5 T、最大電流500 Aで、超伝導線・コイルの特性を評価している。