强磁场实验phmff装置

⑴ 超导体的作用

超导体
1911年，荷兰科学家昂内斯(Ones)用液氦冷却汞，当温度下降到4.2K时,水银的电阻完全消失，这种现象称为超导电性，此温度称为临界温度。根据临界温度的不同，超导材料可以被分为：高温超导材料和低温超导材料。但这里所说的「高温」，其实仍然是远低于冰点摄氏0℃的，对一般人来说算是极低的温度。1933年，迈斯纳和奥克森菲尔德两位科学家发现，如果把超导体放在磁场中冷却，则在材料电阻消失的同时，磁感应线将从超导体中排出，不能通过超导体，这种现象称为抗磁性。经过科学家们的努力，超导材料的磁电障碍已被跨越，下一个难关是突破温度障碍，即寻求高温超导材料。

1973年，发现超导合金――铌锗合金，其临界超导温度为23.2K，这一记录保持了近13年。

1986年，设在瑞士苏黎士的美国IBM公司的研究中心报道了一种氧化物（镧钡铜氧化物）具有35K的高温超导性。此后，科学家们几乎每隔几天，就有新的研究成果出现。

1986年，美国贝尔实验室研究的超导材料，其临界超导温度达到40K，液氢的“温度壁垒”（40K）被跨越。

1987年，美国华裔科学家朱经武以及中国科学家赵忠贤相继在钇－钡－铜－氧系材料上把临界超导温度提高到90K以上，液氮的“温度壁垒”（77K）也被突破了。1987年底，铊－钡－钙－铜－氧系材料又把临界超导温度的记录提高到125K。从1986－1987年的短短一年多的时间里，临界超导温度提高了近100K。

来自德国、法国和俄罗斯的科学家利用中子散射技术，在高温超导体的一个成员单铜氧层Tl2Ba2CuO6＋δ中观察到了所谓的磁共振模式，进一步证实了这种模式在高温超导体中存在的一般性。该发现有助于对铜氧化物超导体机制的研究。

高温超导体具有更高的超导转变温度（通常高于氮气液化的温度），有利于超导现象在工业界的广泛利用。高温超导体的发现迄今已有16年，而对其不同于常规超导体的许多特点及其微观机制的研究，却仍处于相当“初级”的阶段。这一点不仅反映在没有一个单一的理论能够完全描述和解释高温超导体的特性，更反映在缺乏统一的、在各个不同体系上普遍存在的“本征”实验现象。本期Science所报道的结果意味着中子散射领域里一个长期存在的困惑很有可能得到解决。

早在1991年，法国物理学家利用中子散射技术在双铜氧层YBa2Cu3O6＋δ超导体单晶中发现了一个微弱的磁性信号。随后的实验证明，这种信号仅在超导体处于超导状态时才显著增强并被称为磁共振模式。这个发现表明电子的自旋以某种合作的方式产生一种集体的有序运动，而这是常规超导体所不具有的。这种集体运动有可能参与了电子的配对，并对超导机制负责，其作用类似于常规超导体内引起电子配对的晶格振动。但是，在另一个超导体La2－xSrxCuO4＋δ（单铜氧层）中，却无法观察到同样的现象。这使物理学家怀疑这种磁共振模式并非铜氧化物超导体的普遍现象。1999年，在Bi2Sr2CaCu2O8＋δ单晶上也观察到了这种磁共振信号。但由于Bi2Sr2CaCu2O8＋δ与YBa2Cu3O6＋δ一样，也具有双铜氧层结构，关于磁共振模式是双铜氧层的特殊表征还是“普遍”现象的困惑并未得到彻底解决。

理想的候选者应该是典型的高温超导晶体，结构尽可能简单，只具有单铜氧层。困难在于，由于中子与物质的相互作用很弱，只有足够大的晶体才可能进行中子散射实验。随着中子散射技术的成熟，对晶体尺寸的要求已降低到0.1厘米3的量级。晶体生长技术的进步，也使Tl2Ba2CuO6＋δ单晶体的尺寸进入毫米量级，而它正是一个理想的候选者。科学家把300个毫米量级的Tl2Ba2CuO6＋δ单晶以同一标准按晶体学取向排列在一起，构成一个“人造”单晶，“提前”达到了中子散射的要求。经过近两个月散射谱的搜集与反复验证，终于以确凿的实验数据显示在这样一个近乎理想的高温超导单晶上也存在磁共振模式。这一结果说明磁共振模式是高温超导的一个普遍现象。而La2－xSrxCuO4＋δ体系上磁共振模式的缺席只是“普遍”现象的例外，这可能与其结构的特殊性有关。

关于磁共振模式及其与电子间相互作用的理论和实验研究一直是高温超导领域的热点之一，上述结果将引起许多物理学家的关注与兴趣。

20世纪80年代是超导电性的探索与研究的黄金年代。1981年合成了有机超导体，1986年缪勒和柏诺兹发现了一种成分为钡、镧、铜、氧的陶瓷性金属氧化物LaBaCuO4，其临界温度约为35K。由于陶瓷性金属氧化物通常是绝缘物质，因此这个发现的意义非常重大，缪勒和柏诺兹因此而荣获了1987年度诺贝尔物理学奖。

1987年在超导材料的探索中又有新的突破，美国休斯顿大学物理学家朱经武小组与中国科学院物理研究所赵忠贤等人先后研制成临界温度约为90K的超导材料YBCO（钇铋铜氧）。

1988年初日本研制成临界温度达110K的Bi-Sr-Ca-Cu-O超导体。至此，人类终于实现了液氮温区超导体的梦想，实现了科学史上的重大突破。这类超导体由于其临界温度在液氮温度（77K）以上，因此被称为高温超导体。

自从高温超导材料发现以后，一阵超导热席卷了全球。科学家还发现铊系化合物超导材料的临界温度可达125K，汞系化合物超导材料的临界温度则高达135K。如果将汞置于高压条件下，其临界温度将能达到难以置信的164K。

1997年，研究人员发现，金铟合金在接近绝对零度时既是超导体同时也是磁体。1999年科学家发现钌铜化合物在45K时具有超导电性。由于该化合物独特的晶体结构，它在计算机数据存储中的应用潜力将是非常巨大的。

为了证实（超导体）电阻为零，科学家将一个铅制的圆环，放入温度低于Tc=7.2K的空间，利用电磁感应使环内激发起感应电流。结果发现，环内电流能持续下去，从1954年3月16日始，到1956年9月5日止，在两年半的时间内的电流一直没有衰减，这说明圆环内的电能没有损失，当温度升到高于Tc时，圆环由超导状态变正常态，材料的电阻骤然增大，感应电流立刻消失，这就是著名的昂尼斯持久电流实验。

⑵ 超导体的超导磁体

超导材料最诱人的应用是发电、输电和储能。
由于超导材料在超导状态下具有零电阻和完全的抗磁性，因此只需消耗极少的电能，就可以获得10万高斯以上的稳态强磁场。而用常规导体做磁体，要产生这么大的磁场，需要消耗3.5兆瓦的电能及大量的冷却水，投资巨大。
超导磁体可用于制作交流超导发电机、磁流体发电机和超导输电线路等。 高温超导材料的用途非常广阔，大致可分为三类：大电流应用（强电应用）、电子学应用（弱电应用）和抗磁性应用。大电流应用即前述的超导发电、输电和储能；电子学应用包括超导计算机、超导天线、超导微波器件等；抗磁性主要应用于磁悬浮列车和热核聚变反应堆等。
超导磁悬浮列车利用超导材料的抗磁性，将超导材料放在一块永久磁体的上方，由于磁体的磁力线不能穿过超导体，磁体和超导体之间会产生排斥力，使超导体悬浮在磁体上方。利用这种磁悬浮效应可以制作高速超导磁悬浮列车。超导磁体计算机
高速计算机要求集成电路芯片上的元件和连接线密集排列，但密集排列的电路在工作时会发生大量的热，而散热是超大规模集成电路面临的难题。超导计算机中的超大规模集成电路，其元件间的互连线用接近零电阻和超微发热的超导器件来制作，不存在散热问题，同时计算机的运算速度大大提高。此外，科学家正研究用半导体和超导体来制造晶体管，甚至完全用超导体来制作晶体管。 科学家新近创造（发现）出一种新的物质形态，并预言它将帮助人类做出下一代超导体，以用于发电和提高火车的工作效率等多种用途。
这种新的物质形态称作“费米子凝聚态 ”，是已知的第六种物质形态。前五种物质形态分别为气体、固体、液体、等离子体和1995年刚刚发明（发现）的玻色一爱因斯坦冷凝体。
费米子和玻色子的重大差异，体现在“自旋”这一量子力学特性上。费米子是像电子一样的粒子，有半整数自旋（如1/2，3/2，5/2等）；而玻色子是像光子一样的粒子，有整数自旋（如0，1，2等）。这种自旋差异使费米子和玻色子有完全不同的特性。没有任何两个费米子能有同样的量子态：它们没有相同的特性，也不能在同一时间处于同一地点；而玻色子却能够具有相同的特性。因此，1995年物理学家将一定数量铷和钠原子冷却成玻色子时，大部分原子变成了同样的低温量子态，实际上成为单一巨大的整体原子：玻色一爱因斯坦凝聚态。但像钾一40或锂一6这样的费米子，即使在很低的温度下，每种粒子必定也有稍微不同的特性。
2003年，物理学家找到了一个克服以上障碍的方法。他们将费米子成对转变成玻色子，两个半整数自旋组成一个整数自旋，费米子对就起到了玻色子的作用，所有气体突然冷凝至玻色一爱因斯坦凝聚态。奥地利英斯布瑞克大学的科学家将锂一6原子冷却，同时施加稳定磁场，促使费米子结合在一起；美国科罗拉多“实验室天体物理学联合研究所”采用的技术略有不同，他们将钾一40原子冷却后施加磁场，通过磁场变化让每个原子强烈吸引附近的原子，诱发它们形成成对原子，然后凝聚成玻色一爱因斯坦凝聚态。
1962年，年仅20多岁的剑桥大学实验物理研究生约瑟夫逊在著名科学家安德森指导下研究超导体能隙性质，他提出在超导结中，电子对可以通过氧化层形成无阻的超导电流，这个现象称作直流约瑟夫森效应。当外加直流电压为V时，除直流超导电流之外，还存在交流电流，这个现象称作交流约瑟夫森效应。将超导体放在磁场中，磁场透入氧化层，这时超导结的最大超导电流随外磁场大小作有规律的变化。约瑟夫逊的这一重要发现为超导体中电子对运动提供了证据，使对超导现象本质的认 识更加深入。约瑟夫森效应成为微弱电磁信号探测和其他电子学应用的基础。 70年代超导列车成功地进行了载人可行性试验。超导列车是在车上安装强大的超导磁体，地上安放一系列金属环状线圈。当车辆行进时，车上的磁体在地上的线圈中感应起相反的磁极，使两者的斥力将车子浮出地面。车辆在电机牵引下无摩擦地前进，时速可高达500千米。 1987年3月12日中国北京大学成功地用液氮进行超导磁悬浮实验。1987年日本铁道综合技术研究所的“MLU002”号磁悬浮实验车开始试运行 1991年3月日本住友电气工业公司展示了世界上第一个超导磁体。 1991年10月日本原子能研究所和东芝公司共同研制成核聚变堆用的新型超导线圈。该线圈电流密度达到每平方毫米40安培，为过去的3倍多，达到世界最高水准。该研究所把这个线圈大型化后提供给国际热核聚变堆使用。这个新型磁体使用的超导材料是铌和锡的化合物。 1992年1月27日第一艘由日本船舶和海洋基金会建造的超导船“大和”1号在日本神户下水试航。超导船由船上的超导磁体产生强磁场，船两侧的正负电极使水中电流从船的一侧向另一侧流动，磁场和电流之间的洛伦兹力驱动船舶高速前进。这种高速超导船直到目前尚未进入实用化阶段，但实验证明，这种船舶有可能引发船舶工业爆发一次革命，就像当年富尔顿发明轮船最后取代了帆船那样。 1992年一个以巨型超导磁体为主的超导超级对撞机特大型设备，于美国得克萨斯州建成并投入使用，耗资超过82亿美元。 1996年改进高温超导电线的研究工作取得进展，制成了第一条地下输电电缆。欧洲电缆巨头皮雷利电缆公司、美国超导体公司和旧金山的电力研究所的工人，共同把6000米长的铋、锶、钙、铜和氧制成的线缠绕到一根保持超导温度的液氮的空管子上。目前国内外的研究状况及发展趋势强磁场实验装置是开展强磁场下物理实验的最基本条件。建立20T以上的稳态强磁场装置是复杂的涉及多学科和高难度的大型综合性科学工程，其建设费用高，磁体装置的运行费用也很高。正因为如此，国际上拥有20T以上的稳态磁体的强磁场实验中心仅分布在主要的工业大国。世界上第一个强磁场实验室于1960年建于美国的MIT。随后，欧洲的英国、荷兰、法国和德国以及东欧和苏联相继在70年代建立了强磁场实验室。日本的强磁场实验室建于80年代初。磁场水平由60年代的20T，提高到80年代的30T。90年代初，美国政府决定在福罗里达州建立新的国家强磁场实验室,日本在筑波建立了新的强磁场实验室,强场磁体技术有了长足的进步和发展，稳态磁场水平可望达到40-50T。伴随着强磁场实验室的建立，强磁场下的物理研究也在不断深入。量子霍尔效应的发现得到了1985年诺贝尔物理学奖。它是在20T稳态强磁场中研究金属－氧化物－半导体场效应晶体管输运过程时观测到的。21世界以来，有关强磁场下物理工作的文章对每个强磁场实验室来说平均每年都在上百篇，其中有很多重要的科学发现。发展趋势普遍是将凝聚态物理学领域中前沿的研究对象如高温超导材料、纳米材料、低维系统等同强磁场极端条件相结合加以研究。在Grenoble强磁场实验室，半导体材料和半导体超晶格中的光电特性以及元激发及其互作用等是其主要的研究内容，而在美国、日本等强磁场实验室，则侧重在高温超导材料、低维系统、强关联电子系统、人造超晶格以及新材料等方面。同时，强磁场下的化学反应过程、生物效应等方面的研究也逐渐为人们所重视。在中国虽有一些6T-12T的超导磁体分散在全国各地，但尚未形成一个全国性的强磁场实验中心，我国在10T以上稳态强磁场下的系统的科学研究工作尚属空白。为满足国内强磁场研究工作的需要，早在1984年中国科学院数理学部就组织论证，决策在等离子体物理研究所建立以20T稳态强磁场装置为主体的强磁场实验室。该装置于1992年建成并投入运行。与此同时，实验室相继建成了多个能满足不同物理实验、场强在15T左右的稳态强磁场装置，配备了相应的输运和磁化测量系统以及低温系统。中国科学院院士、著名物理学家冯端先生在了解了合肥强磁场实验室的情况后非常感慨地说：过去中国没有强磁场条件，对有关强磁场下的物理工作连想都不敢想，1992年来有了强磁场条件我们应该好好的考虑考虑这方面的问题了。

⑶ 稳态强磁场的简介

磁现象是物质的基本现象之一。科学研究早已证实，当物质处在磁场中，其内部结构可能发生改变，磁场因而一直是研究物理等诸多学科的一种非常有用的工具。物质结构和状态在强磁场环境下都可能发生变化，呈现出多样的物理、化学现象和效应。
数十年来，世界各国学者在此领域的科学研究一直非常活跃，取得了大批原创性重大成果，并推动了相关新兴高技术产业的发展。自1913年以来，19项与强磁场有关的成果获得了诺贝尔奖，仅近20年就有8项，如量子霍尔效应、分数量子霍尔效应、磁共振成像等。发达国家竞相将其作为重大科技基础设施建设的重点。我国要在生命科学、医学、功能材料和器件研究方面赶上世界先进水平，迫切需要尽快建立世界水平的强磁场装置。
2007年1月25日，国家发改委正式批复由中科院和教育部联合申报的国家重大科技基础设施――强磁场实验装置建设项目，同意将此项目列入国家高技术产业发展项目计划。强磁场实验装置建设项目建设周期为5年。目标是建成具有国际先进水平、可为众多学科领域的科学研究提供强磁场极端实验环境和实验手段的大型综合科学实验装置，届时，我国将与美、法、荷、日并列成为世界五大稳态强磁场科学中心之一，对于提升我国相关前沿学科的基础研究水平、带动相关新兴高技术产业的发展具有重要意义。

⑷ 感动！一句祖国需要我，哈佛8博士集体回国做贡献，现状如何

“此生无悔入中华，来世还做中华人”，作为一名中国人，我们应该爱国，为中国骄傲，同时也要不忘初心，在国家需要的为国家做贡献。哈佛八“剑客”有着炙热的爱国之心，而且他们不忘初心，他们愿意为了国家放弃一切，哪怕是优越的待遇，他们也能义无反顾的放弃，一句祖国需要我，他们就能无怨无悔的贡献出自己的一份力量为国家的发展做贡献。

⑸ 华中科技大学脉冲强磁场实验室的申请批准

在中国和比利时政府间科技合作协议框架下，“超强脉冲磁场开发研究”项目于2002年和2007年两度得到了双方政府的资助，该项目由华中科技大学与比利时鲁汶大学联合执行。以实施该项目为基础，华中科技大学建立了脉冲强磁场实验室。比利时鲁汶大学每年派专家来华工作，指导实验室建设，并接收华中科技大学选派的研究人员前往欧洲强磁场实验室学习，双方开展了大量的合作研究工作。
华中科技大学与鲁汶大学共同合作开发了脉冲磁体设计软件PMDS2.0，被欧洲“DeNUF”项目采纳为磁体设计工具。
2003年至2004年，华中科技大学脉冲强磁场实验室成为教育部重点实验室，研制出国内最高磁场强度的脉冲强磁场装置。之后，华中科技大学又以脉冲强磁场教育部重点实验室的建设为基础，在中比政府间科技合作的支持下，申报了脉冲强磁场国家重大科技基础设施，并获得了批准。
华中科技大学的脉冲强磁场实验室在建设之初，就瞄准世界先进水平，以国际科技合作为支撑，旨在建设高水平的脉冲强磁场装置。经过短短5年的时间，科研水平实现了跨越式发展，磁场强度提高了一倍，为建设世界一流脉冲强磁场装置奠定了坚实基础。同时，学校与世界主要的脉冲强磁场实验室建立了紧密的合作关系，得到世界脉冲强磁场学界的认可。在未来5年内，华中科技大学有望建设世界一流的脉冲强磁场实验室，研制出80特斯拉以上脉冲磁体，冲击世界脉冲磁场强度记录，使中国在脉冲强磁场领域达到世界先进水平 。

⑹ 国之重器稳态强磁场实验装置有何惊艳之处

9月27日，国家重大科技基础设施“稳态强磁场实验装置”在合肥通过国家验收，这使我国成为继美国、法国、荷兰、日本之后第五个拥有稳态强磁场的国家。

据了解，“稳态强磁场实验装置”包括十台强磁场磁体装置和六大类实验测量系统以及极低温、超高压实验系统。中国科学院合肥物质科学研究院为承担项目单位，中国科学技术大学为共建单位。稳态强磁场研制团队经过多年自主创新，打破国际技术壁垒，成功克服关键材料国际限制、关键技术国内空白等重大难题，成功建成继美国之后世界第二台40T级混合磁体，建成三台场强创世界纪录的水冷磁体。首创SMA组合显微系统，建立了国际领先的科学实验系统，实现了我国稳态强磁场极端条件的重大突破。

⑺ 电流的磁效应实验装置图

（1）研究通抄电导体在磁场中受到力的作用的实验，也就是电动机原理实验，即是B图所示的实验装置；
（2）研究电流的磁效应的是奥斯特实验，即是A图所示的实验装；
（3）由于电磁感应现象中能产生电流，故该装置不需要电源，故研究电磁感应现象的是C图所示的实验装置；
（4）电动机是根据通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的，故B实验装置；
故答案为：（1）B；（2）A；（3）C；（4）B．

⑻ 华中科技大学的脉冲强磁场中心新大楼在哪里

教育部直来属高校首批国家自重大科技基础设施项目——脉冲强磁场实验装置２５日在华中科技大学奠基开建，据介绍，此项目将建成为与美国、法国、德国脉冲强磁场实验室并列的世界四大强磁场科学研究中心之一，为我国学者在众多基础研究领域获取重大原始创新性成果奠定重要基础。 ２００７年初，国家发改委正式批准华中科技大学与中科院合肥物质科学研究院联合承担强磁场实验装置建设任务，其中，华中科技大学建设脉冲强磁场实验装置，首期投资１．２亿元，项目建设期５年。

⑼ 华科电气强磁场怎么样

华中科大脉冲强磁场中心简介 脉冲强磁场中心始建于2005年，主要进行脉冲强磁场技术及脉冲强磁场环境下的科学实验研究，目前中心承担着国家重大科技基础项目——脉冲强磁场实验装置的建设任务。 于2008年4月开工建设的脉冲强磁场实验装置是我国十一五期间计划建设的十二项国家重大科技基础设施之一，也是教育部所属高校承建的第一个（唯一）国家重大科技基础设施项目，计划投资1.33亿元，建设周期为5年，建成后将成为世界四大脉冲强磁场科学中心之一。该装置拟建设场强为50T-80T、孔径为34mm-12mm、脉宽为2250ms-15ms的系列脉冲磁体，以及12MJ电容储能型和100MVA/100MJ脉冲发电机型脉冲电源系统；配备低温、高静压、光源等其它实验条件，建设电输运、磁特性、磁光特性、压力效应、极低温等科学实验测试系统，为脉冲强磁场下凝聚态物理、材料、磁学、化学、生命与医学等领域科学研究提供理想的研究平台，装置建成后将面向国内外科学家开放。 脉冲强磁场技术的工程应用研究包括脉冲电磁成形技术、整体充磁技术、磁制冷技术等方面。此外，中心还开发了集成式脉冲强磁场实验装置、特种脉冲电源等成套设备。 目前，脉冲强磁场实验装置样机系统已经研制并调试成功，该样机系统包括1MJ/25kV脉冲电容器电源系统、多个场强为50T—70T的脉冲磁体、配备液氦和超流氦低温系统的电输运和磁特性科学实验测试系统。脉冲强磁场中心接受国内外科学家的实验申请，已相继开展了超导材料、半导体材料等方面的研究。 脉冲强磁场中心十分重视国内外的学术交流与合作，相继与比利时鲁汶大学、法国图卢兹国家脉冲强磁场实验室、德国德累斯顿脉冲强磁场实验室、美国国家强磁场实验室，以及北京大学、南京大学、复旦大学、东北大学和中国科学院北京物理研究所、上海技术物理研究所、武汉物理与数学研究所等单位的相关实验室建立了良好的合作关系。=============================华中科技大学在强磁场方面的专家 （院士级别） （均在电气学院） 樊明武，院士、原中国原子能科学院院长。我国著名的回旋加速器专家、磁铁理论与工程专家，国家级有突出贡献的中青年专家。1999年当选中国工程院院士。1965年毕业于华中工学院（现华中科技大学）电机制造专业，同年分配到中国原子能科学研究院从事回旋加速器的研究。多次应邀工作于美、英、法等国著名研究所，从事粒子加速器和电物理设备有关技术研究。曾任中国原子能科学研究院院长。2001年初至2005年初任华中科技大学校长。 他在回旋加速器研制、改进工程中，发展了回旋加速器理论和主体技术。在30MeV强流质子回旋加速器研制中，解决了关键设备技术问题，使该加速器达到九十年代国际先进水平。磁场计算结果有偿转让国外。该加速器被两院院士投票评选为全国1996年十大科技事件之一，这一事件结束了我国不能用加速器批量生产中短寿命放射性同位素的局面，标志我国回旋加速器的研制能力达到一个新水平。获国家级科技进步奖2次，省部级科技进步奖10次，发表论文70余篇，专著2部。1983至今 先后担任如下有关学术组织职务：第八届、第九届国际电磁场计算会议国际指导委员会委员，国际电磁场计算学会理事，国际电磁场计算会议中国联络办公室主任、委员，中国电工技术学会理论电工专委会委员、副主任，计算机应用专委会委员，粒子加速器学会付理事长，正负粒子对撞机国家实验室学术委员会委员，兰州重粒子加速器国家实验室学术委员会委员，国防科工委专家咨询委员会委员，国务院学位委员会委员，湖北省科协主席等。 潘垣，院士。磁约束聚变技术、高功率脉冲电源技术专家，国际热核实验反应堆ITER中国专家委员会委员（此人是中国受控核聚变装置设计领域唯一的一位院士）。1997年当选中国工程院院士。1955年毕业于华中工学院电力系，先后在原子能研究所、西南物理研究院、中科院等离子体物理所工作。曾赴欧洲联合托卡马克和美国德克萨斯大学聚变中心工作。1998年9月调入我校。 他是我国最早从事聚变研究的主要成员之一，也是我国磁约束聚变技术及大型脉冲电源技术的主要开拓者，主持和参与主持过三套聚变装置研制和另一装置升级改造。在“中国环流器一号”研制中负责工程方案设计，立项后又负责总体电磁工程、脉冲电源及总控系统，创造性地解决多项重大技术难题。他还成功地将聚变技术应用于国民经济及国防建设，取得多项成果。其中大型发电机氧化锌非线性电阻灭磁已在电力工业广泛推广，在电磁炮、补偿脉冲发电机等领域已取得阶段性成果。现正从事超导电力、脉冲功率及等离子体等方面的科学技术研究。

⑽ 我国建成“稳态强磁场”实验装置是真的吗

1.纳米是一个微小的长度单位，1纳米等于10亿分之一米。根头发丝有7万到8万纳米。纳米技术这个词汇出现在1974年。纳米科学、纳米技术是在0。10到100纳米尺度的空间内研究电子、原子和分子运动规律及特性。纳米材料是纳米技术的重要的组成部分，也是国际上竞争的热点和难点。碳纳米管自从1991年被发现以来，就一直被誉为未来的材料。碳纳米管在强度上大约比钢强100倍，其传热性能优于所有已知的其它材料。碳纳米管具有良好的导电性，在常温下导电时，几乎不产生电阻。纳米陶瓷材料在1600摄氏度高温下能像橡皮泥那样柔软，在室温下也能自由弯曲。从1998年世界上第一只纳米晶体管制成，到1999年100纳米芯片问世，使20世纪最后10年世界上出现的“纳米热”进一步升温。我国在纳米技术领域占有一度之地，处于国际先进行列。已成功制备出包括金属、合金、氧经化物、氢化物、碳化物、离子晶体和半导体等多种纳米材料，合成出多种同轴纳米电缆，掌握了制备纯净碳纳米管技术，能大批量制备长度为2至3毫米的超长纳米管。合成的最细的碳纳米管的直径只有0。33纳米，这不但打破了我国科学家自已不久前创造的直径只为0。5纳米的世界纪录，而且突破了日本科学家1992年所提出的0。4纳米的理论极限值。《稻草变黄金——从四氯化碳制成金刚石》的文章高度评价。最近又研制成功新型纳米材料——超双疏性界面材料。这种材料具有超疏水性及超疏油性，制成纺织品，不染油污，不用洗染。纳米技术应用前景十分广阔，经济效益十分巨大，美国权威机构预测，2010年纳米技术市场估计达到14400亿美元，纳米技术未来的应用将远远超过计算机工业。纳米复合、塑胶、橡胶和纤维的改性，纳米功能涂层材料的设计和应用，将给传统产生和产品注入新的高科技含量。专家指出，纺织、建材、化工、石油、汽车、军事装备、通讯设备等领域，将免不了一场因纳米而引发的“材料革命”现在我国以纳米材料和纳米技术注册的公司有近100个，建立了10多条纳米材料和纳米技术的生产线。纳米布料、服装已批量生产，象电脑工作装、无静电服、防紫外线服等纳米服装都已问世。加入纳米技术的新型油漆，不仅耐洗刷性提高了十几倍，而且无毒无害无异味。一张纳米光盘上能存几百部，上千部电影，而一张普通光盘只能存两部电影。纳米技术正在改善着、提高着人们的生活质量。2.超导技术的发展概况1962年，年仅20多岁的剑桥大学实验物理研究生约瑟夫逊在著名科学家安德森指导下研究超导体能隙性质，他提出在超导结中，电子对可以通过氧化层形成无阻的超导电流，这个现象称作直流约瑟夫逊效应。当外加直流电压为V时，除直流超导电流之外，还存在交流电流，这个现象称作交流约瑟夫逊效应。将超导体放在磁场中，磁场透入氧化层，这时超导结的最大超导电流随外磁场大小作有规律的变化。约瑟夫逊的这一重要发现为超导体中电子对运动提供了证据，使对超导现象本质的认识更加深入。约瑟夫森效应成为微弱电磁信号探测和其他电子学应用的基础。70年代超导列车成功地进行了载人可行性试验。超导列车是在车上安装强大的超导磁体，地上安放一系列金属环状线圈。当车辆行进时，车上的磁体在地上的线圈中感应起相反的磁极，使两者的斥力将车子浮出地面。车辆在电机牵引下无摩擦地前进，时速可高达500千米。1987年3月12日中国北京大学成功地用液氮进行超导磁悬浮实验。1987年日本铁道综合技术研究所的“MLU002”号磁悬浮实验车开始试运行1991年3月日本住友电气工业公司展示了世界上第一个超导磁体。1991年10月日本原子能研究所和东芝公司共同研制成核聚变堆用的新型超导线圈。该线圈电流密度达到每平方毫米40安培，为过去的3倍多，达到世界最高水准。该研究所把这个线圈大型化后提供给国际热核聚变堆使用。这个新型磁体使用的超导材料是铌和锡的化合物。1992年1月27日第一艘由日本船舶和海洋基金会建造的超导船“大和”1号在日本神户下水试航。超导船由船上的超导磁体产生强磁场，船两侧的正负电极使水中电流从船的一侧向另一侧流动，磁场和电流之间的洛化兹力驱动船舶高速前进。这种高速超导船直到目前尚未进入实用化阶段，但实验证明，这种船舶有可能引发船舶工业爆发一次革命，就像当年富尔顿发明轮船最后取代了帆船那样。1992年一个以巨型超导磁体为主的超导超级对撞机特大型设备，于美国得克萨斯州建成并投入使用，耗资超过82亿美元。1996年改进高温超导电线的研究工作取得进展，制成了第一条地下输电电缆。欧洲电缆巨头皮雷利电缆公司、美国超导体公司和旧金山的电力研究所的工人，共同把6000米长的铋、锶、钙、铜和氧制成的线缠绕到一根保持超导温度的液氮的空管子上。目前国内外的研究状况及发展趋势强磁场实验装置是开展强磁场下物理实验的最基本条件。建立20T以上的稳态强磁场装置是复杂的涉及多学科和高难度的大型综合性科学工程，其建设费用高，磁体装置的运行费用也很高。正因为如此，目前国际上拥有20T以上的稳态磁体的强磁场实验中心仅分布在主要的工业大国。世界上第一个强磁场实验室于1960年建于美国的MIT。随后，欧州的英国、荷兰、法国和德国以及东欧和苏联相继在70年代建立了强磁场实验室。日本的强磁场实验室建于80年代初。磁场水平由60年代的20T，提高到80年代的30T。90年代初，美国政府决定在Florida建立新的国家强磁场实验室,日本在筑波建立了新的强磁场实验室,强场磁体技术有了长足的进步和发展，稳态磁场水平近期可望达到40-50T。伴随着强磁场实验室的建立，强磁场下的物理研究也在不断深入。量子霍尔效应的发现得到了1985年诺贝尔物理学奖。它是在20T稳态强磁场中研究金属－氧化物－半导体场效应晶体管输运过程时观测到的。近年来，有关强磁场下物理工作的文章对每个强磁场实验室来说平均每年都在上百篇，其中有很多重要的科学发现。目前的发展趋势普遍是将凝聚态物理学领域中前沿的研究对象如高温超导材料、纳米材料、低维系统等同强磁场极端条件相结合加以研究。在Grenoble强磁场实验室，半导体材料和半导体超晶格中的光电特性以及元激发及其互作用等是其主要的研究内容，而在美国、日本等强磁场实验室，则侧重在高温超导材料、低维系统、强关联电子系统、人造超晶格以及新材料等方面。同时，强磁场下的化学反应过程、生物效应等方面的研究也逐渐为人们所重视。在中国虽有一些6T-12T的超导磁体分散在全国各地，但尚未形成一个全国性的强磁场实验中心，我国在10T以上稳态强磁场下的系统的科学研究工作尚属空白。为满足国内强磁场研究工作的需要，早在1984年中国科学院数理学部就组织论证，决策在等离子体物理研究所建立以20T稳态强磁场装置为主体的强磁场实验室。该装置于1992年建成并投入运行。与此同时，实验室相继建成了多个能满足不同物理实验、场强在15T左右的稳态强磁场装置，配备了相应的输运和磁化测量系统以及低温系统。中国科学院院士、著名物理学家冯端先生在了解了合肥强磁场实验室的情况后非常感慨地说：过去中国没有强磁场条件，对有关强磁场下的物理工作连想都不敢想，现在有了强磁场条件我们应该好好的考虑考虑这方面的问题了。3.磁悬浮列车的原理并不深奥。它是运用磁铁“同性相斥，异性相吸”的性质，使磁铁具有抗拒地心引力的能力，即“磁性悬浮”。科学家将“磁性悬浮”这种原理运用在铁路运输系统上，使列车完全脱离轨道而悬浮行驶，成为“无轮”列车，时速可达几百公里以上。这就是所谓的“磁悬浮列车”，亦称之为“磁垫车”。由于磁铁有同性相斥和异性相吸两种形式，故磁悬浮列车也有两种相应的形式：一种是利用磁铁同性相斥原理而设计的电磁运行系统的磁悬浮列车，它利用车上超导体电磁铁形成的磁场与轨道上线圈形成的磁场之间所产生的相斥力，使车体悬浮运行的铁路；另一种则是利用磁铁异性相吸原理而设计的电动力运行系统的磁悬浮列车，它是在车体底部及两侧倒转向上的顶部安装磁铁，在T形导轨的上方和伸臂部分下方分别设反作用板和感应钢板，控制电磁铁的电流，使电磁铁和导轨间保持10—15毫米的间隙，并使导轨钢板的吸引力与车辆的重力平衡，从而使车体悬浮于车道的导轨面上运行。磁悬浮列车与当今的高速列车相比，具有许多无可比拟的优点：由于磁悬浮列车是轨道上行驶，导轨与机车之间不存在任何实际的接触，成为“无轮”状态，故其几乎没有轮、轨之间的摩察，时速高达几百公里；磁悬浮列车可靠性大、维修简便、成本低，其能源消耗仅是汽车的一半、飞机的四分之一；噪音小，当磁悬浮列车时速达300公里以上时，噪声只有656分贝，仅相当于一个人大声地说话，比汽车驶过的声音还小；由于它以电为动力，在轨道沿线不会排放废气，无污染，是一种名副其实的绿色交通工具。磁悬浮列车是现代高技术的综合集成，被称为20世纪最伟大的技术发明之一。与传统的轮轨列车相比，磁悬浮列车最大的特点是安静和平稳。由於依靠强大磁力支撑起的车厢，其底部电磁铁在悬浮系统的控制下与轨道保持有一厘米的间隙，列车运行时是不接触轨道的，因此，即使列车高速运行，乘客也很难感受到震动，走在车厢内就像走在平地上一样。据悉，磁悬浮列车的试制应用技术在欧洲和日本起步较早，现在的运行时速已高达450至550公里。技术发展史1934年，德国人海曼‧开普提出了磁悬浮技术的第一份专利。1969－1984年，德国人造了六代磁悬浮列车。1981年，德国开始修建第一条磁悬浮铁路，至1987年完工。90年代，由中国西南交大、国防科大牵头，我国对磁悬浮技术开展了系统研究，并建成了磁悬浮列车模型和样车。我国第一条磁悬浮列车专线将在北京八达岭风景区开始建设，往返全程近4公里，预计2002年可正式投入使用。连接浦东国际机场和陆家嘴的上海磁悬浮新干线全长40公里，时速可达400公里，将成为我国第一条“世界级”磁悬浮专线车。