超導(dǎo)的研究現(xiàn)狀及其發(fā)展前景要點(diǎn)(參考版)
2025-06-21 13:39本頁(yè)面
【正文】 [28], Supercond. Sci. Technol. 18 11001105，2005， A high temperature superconductor tape RF receiver coil for a low field magnetic resonance imaging system[29]，Supercond. Sci. Technol. 18 (2005) S215–S218, The present status of the high temperaturesuperconducting Maglev vehicle in China[30], phys. stat. sol. (c) 2, No. 5, 1463–1467 (2005) / DOI , SQUIDs ultimate magnetic sensors[31], 移動(dòng)通信，２００１年第１期, 高溫超導(dǎo)濾波器在現(xiàn)代移動(dòng)通信中的應(yīng)用[32], IEEE TRANSACTIONS ON APPLIED SUPERCONDUCTIVITY, VOL. 9, No. 2, JUNE 1999, 35773580，HighTemperature Superconductor Filters: Modeling and ExperimentalInvestigations 整理范文，僅供參考?xì)g迎您下載我們的文檔資料可以編輯修改使用 THANKS !!!致力為企業(yè)和個(gè)人提供合同協(xié)議，策劃案計(jì)劃書(shū)，學(xué)習(xí)課件等等打造全網(wǎng)一站式需求歡迎您的下載，資料僅供參考可修改編輯。粒子加速器是研究宇宙和物質(zhì)基本問(wèn)題的主要設(shè)備，美國(guó)在加速器的建造方面走在世界最前列．隨著超導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，在1988年美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)批準(zhǔn)了建造至 今為止功能最強(qiáng)的粒子加速器——超級(jí)超導(dǎo)對(duì)撞機(jī)(SSC)計(jì)劃，3年財(cái)政預(yù)算達(dá)32億美 元．計(jì)劃1999年將超級(jí)超導(dǎo)對(duì)撞機(jī)投入運(yùn)行．超級(jí)超導(dǎo)對(duì)撞機(jī)相當(dāng)龐大，在地下鋪設(shè) 了長(zhǎng)度為53英里的環(huán)形管道．超級(jí)超導(dǎo)對(duì)撞機(jī)將把相向的兩個(gè)質(zhì)子束加速到光速的99 .9% 以上的速度，超導(dǎo)磁體使質(zhì)子束彎曲和聚焦以通過(guò)彎曲的路徑，超導(dǎo)磁體要比普 通鐵磁體生產(chǎn)更強(qiáng)的磁場(chǎng)，使質(zhì)子束行進(jìn)的曲率半徑更小，這樣就使環(huán)形管道的尺寸小型化．在國(guó)防系統(tǒng)方面，超導(dǎo)技術(shù)在軍事上也可大顯身手．在弱電方面，用于水下通信、 潛艇探測(cè)、遙感、掃雷等；制成高頻微波器件、紅外探測(cè)器，用于雷達(dá)、微波通信及 地面衛(wèi)星接收機(jī)；超導(dǎo)天線及饋線系統(tǒng)，用于導(dǎo)彈和衛(wèi)星；數(shù)字信號(hào)和數(shù)據(jù)處理器等． 在強(qiáng)電方面，主要是利用高電流密度超導(dǎo)材料所產(chǎn)生的強(qiáng)磁場(chǎng)及超導(dǎo)儲(chǔ)能線圈可以存 儲(chǔ)大量能量的特性作為武器的能源，這樣可以減少儲(chǔ)能設(shè)備的尺寸和重量．美國(guó)的“ 星球大戰(zhàn)”計(jì)劃中投入5000萬(wàn)美元進(jìn)行這方面的研究．研究中使用的低溫超導(dǎo)磁體， 估計(jì)其儲(chǔ)能密度相當(dāng)高，在微微秒時(shí)間內(nèi)釋放出來(lái)． 超導(dǎo)強(qiáng)磁體用于艦船推進(jìn)系統(tǒng)．美國(guó)已用低溫超導(dǎo)材料制造出試驗(yàn)性的3兆瓦直流電機(jī)，用于艦船推進(jìn)系統(tǒng)并在海中進(jìn)行了試驗(yàn)．該電機(jī)比相同功率傳統(tǒng)空冷電機(jī)小 33 %．實(shí)際上，利用低溫超導(dǎo)材料及當(dāng)前的技術(shù)可以使電機(jī)的重量進(jìn)一步減小，例如一臺(tái)具有3萬(wàn)千瓦的超導(dǎo)單極直流電機(jī)僅為現(xiàn)在同樣功率的交流電機(jī)重量的四分之一． 美國(guó)正在研制這類規(guī)模的超導(dǎo)電機(jī)，日本也在進(jìn)行小模型的試驗(yàn)研究． 超導(dǎo)電子軌道炮．美國(guó)的“星球大戰(zhàn)”計(jì)劃組織支持了該項(xiàng)技術(shù)的研究．軌道炮 技術(shù)是作為射彈加速器來(lái)使用的，它能使拋射物達(dá)到極高的速度．這種拋射系統(tǒng)不同 于化學(xué)推進(jìn)系統(tǒng)，前者可達(dá)到的末端點(diǎn)的速度不受氣體膨脹速度限制而由行進(jìn)的電磁 脈沖的速度決定，因此可達(dá)到很高的速度． 高溫超導(dǎo)的應(yīng)用大多是低溫超導(dǎo)應(yīng)用的延伸，即當(dāng)前已實(shí)用的或可預(yù)見(jiàn)年份實(shí)用 的低溫超導(dǎo)設(shè)備與器件中的低溫超導(dǎo)材料用高溫超導(dǎo)材料替代，以降低成本，擴(kuò)大超導(dǎo)的應(yīng)用范圍．但高溫超導(dǎo)應(yīng)用遇到的問(wèn)題較多，現(xiàn)在仍是物理學(xué)前沿陣地的富有挑 戰(zhàn)性的研究課題．根據(jù)世界銀行預(yù)測(cè)，2020年，全球超導(dǎo)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將達(dá)到2400億美元以上．經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)外科學(xué)家和產(chǎn)業(yè)界十幾年的努力，超導(dǎo)技術(shù)： 在多個(gè)領(lǐng)域已開(kāi)發(fā)出實(shí)用化樣機(jī)并投入試驗(yàn)運(yùn)行；各國(guó)都啟動(dòng)了政府和企業(yè)共同支持的應(yīng)用項(xiàng)目； 高溫超導(dǎo)線材生產(chǎn)廠家競(jìng)相投資，擴(kuò)大生產(chǎn)能力；專家認(rèn)為，到2004年，超導(dǎo)產(chǎn)業(yè)進(jìn)入高增長(zhǎng)時(shí)期。 日本人設(shè)計(jì)一種電動(dòng)懸掛系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用了由液氦冷卻的 (－269℃)鈮等超導(dǎo) 物質(zhì)做成的超導(dǎo)磁體，在 －296℃下它的電阻為零，利用超導(dǎo)磁體的排斥力，從而使 軌道與列車之間形成10～15厘米的空隙．一個(gè)小型示范性模型列車創(chuàng)造了517公里/小時(shí)的世界記錄，使用的超導(dǎo)材料是NbTi，在液氦下冷卻到5K． 磁懸浮列車與傳統(tǒng)列車相比有一系列的優(yōu)點(diǎn)：克服了傳統(tǒng)列車對(duì)速度的限制；非接觸的運(yùn)行克服了惡劣氣候(如：雨、雪或冰)的障礙；采用非接觸運(yùn)行，沒(méi)有機(jī)械磨損，減少了維修成本；由于沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件，大大提高了系統(tǒng)的可靠性；由于只用電能， 對(duì)于石油供應(yīng)緊張的國(guó)家更有意義；可節(jié)省能源． 1人公里消耗能源只是飛機(jī)或汽車 的 1/4；速度極大提高，增加了運(yùn)送旅客的能力，具有很大的潛在市場(chǎng)；大幅度地降 低了噪聲和振動(dòng)，有利于保護(hù)環(huán)境．核聚變反應(yīng)堆磁封閉體 核聚變反應(yīng)時(shí)，內(nèi)部溫度高達(dá)1億～2億℃，沒(méi)有任何常規(guī)材料可以包容這些物質(zhì)。超導(dǎo)磁懸浮列車 當(dāng)今世界，提高陸路交通工具的速度對(duì)促進(jìn)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和改善人們生活質(zhì)量是十分重要的．傳統(tǒng)的鐵路車輛由于車輪和鐵軌磨損嚴(yán)重，以及車輪與鐵軌的摩擦力，限制了車速．這種機(jī)車目前設(shè)計(jì)速度最高可達(dá)274公里/小時(shí)，運(yùn)行平均速度為209公 里/小時(shí)，在本世紀(jì) 60年代，法國(guó)、英國(guó)和美國(guó)又生產(chǎn)出有軌的氣墊機(jī)車，城市間運(yùn) 行速度可達(dá)160公里/小時(shí)．然而，由于人們對(duì)磁懸浮興趣的增長(zhǎng)，現(xiàn)在氣墊機(jī)車的發(fā)展已陷于停頓狀態(tài)．利用超導(dǎo)材料的抗磁性，將超導(dǎo)材料放在一塊永久磁體的上方，由于磁體的磁力線不能穿過(guò)超導(dǎo)體，磁體和超導(dǎo)體之間會(huì)產(chǎn)生排斥力，使超導(dǎo)體懸浮在磁體上方。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前的銅或鋁導(dǎo)線輸電，約有15%的電能損耗在輸電線路上，光是在中國(guó)，每年的電力損失即達(dá)100
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