正文 第30章 中國近現代科技史(13)(3 / 3)

1987年,《人民日報》第一次在世界上公布了鋇、釔、銅。氧體係。這一消息加速了世界範圍內的高溫超導研究。可以說,從一開始,我國高溫超導材料的研究就居世界前列。這主要表現在:在提高體材的載流能力和製備高質量的超導薄膜上,我國目前仍屬世界最高水平;在量子幹涉器的製作以及將這種器件應用到地磁測量上,我國也屬於世界最高水平;在高溫超導粉料的製備,高溫超導體材、線材的製備,以及發展金屬有機化學氣相沉積和發展厚膜技術方麵,我國也屬於世界上較高水平。此外,在確定高溫超導材料的晶體結構、係統探索鉍係、鉈係材料及證實高溫超導體中各種基本的超導現象等方麵,我國也有較高水平的研究工作。

隨著實用高溫超導材料的研究取得重大進展,作為應用超導技術最重要的組成部分的高溫超導電力技術的實用化已成為現實。1998年7月中科院電工所研製和試驗成功我國第一根1米/1200安高溫超導電纜,被兩院院士評為1998年中國十大科技進展之一。2000年7月,中科院電工所開發的6米長高溫超導電纜成功通過了1450安培的電流試驗,這標誌著我國已經全麵掌握了高溫超導電纜的關鍵技術。此後不到一個月,中科院物理所研製出高溫超導低相位噪聲振蕩器,其振蕩頻率和相位噪聲等指標達到國際水平。2000年11月,北京有色金屬研究總院超導材料研究中心研製成功我國第一根100米長的鉍係高溫超導帶材,表明我國超導材料研究開始從實驗室邁向應用階段。這項技術填補了國內高溫超導長帶製備的空白,達到國際先進水平。1998年7月,北京有色金屬研究院與兄弟單位共同研製成功我國第一根1米長1000安培鉍係高溫超導直流輸電模型電纜。這項成果被兩院院士列為當年中國十大科技進展。之後又研製成功高溫超導帶材,長116米,寬3.6毫米,厚0.28毫米,以螺旋管方式纏繞,用四引線法全長度測量,77K液氮溫度(—169℃)自場下臨界電流達12.7安培,各項技術指標均達到國內領先水平。高溫超導帶材達到100米以上,就可進入生產領域。它主要用作輸電電纜、變壓器、核磁共振成像等。現在一般輸電電纜在長距離輸送時電力損耗達20%,而高溫超導長帶做成的輸電電纜,輸電損耗幾乎為零,可極大地降低輸電成本。

超導產品將給電力的發展帶來深遠的影響。超導電力設備的應用對提高電網容量、電能質量、供電可靠性和安全性,具有重要意義。高溫超導電力技術將是21世紀具有經濟戰略意義的高新技術。不遠的將來,超導體在電力能源、超導磁體、生物、醫療科技、通信和微電子等領域必將有更加廣泛的應用。

超靈敏回旋加速器質譜計

問世於70年代末的加速器質譜計是加速技術的一個正在迅速發展著的應用領域。由於具有超靈敏度分析和超微量分析兩個特性,它已成為一種不可替代的離子束分析的新技術,廣泛應用於考古、天文和地球諸學科,及海港、油田、鹽湖等,在有機文物的無損鑒別和“打假”方麵也有特殊功能。近年來,加速器質譜計已推廣應用於生命科學、環境科學和材料科學(材料磨損)。現在國際上已經在DNA的研究、分子毒理學研究、藥物動力學及臨床應用、生物分子間的相互作用等方麵積極開展應用研究。

中國科學院上海原子核研究所的課題組在國家自然科學基金的資助下,對超靈敏小型回旋加速器質譜計的研究取得了重大突破,於1999年1月建成了世界上第一台專用回旋加速器質譜計——超靈敏小型回旋加速器質譜計SMCAMS,這台回旋加速器質譜計高約3米、直徑1.6米,用它已成功地測定了一些樣品的頻譜曲線,表明這台超靈敏小型回旋加速器質譜計的研製已取得實質性的突破;該成果的設計過程中推出了新的設計思想和獨特的技術路線,如采用三角波加速電壓、不對稱楔形微分加速電極和輔助電極、磁軛和真空室結合一體的非電墊補磁鐵結構、球麵形注入偏轉板、不同粒子的交替加速等;改進了國際上經典的理論等時性磁場的計算方法,使精度提高了二個數量級;揭示了高倍頻運行中的粒子的各種相位聚散現象和機製。