高温超导技术与应用原理

高温超导技术与应用原理

高温超导技术与应用原理

本书简介了高温超导不长的发展史和当下的主流技术,后半篇主要讲解了高温超导的应用场景。

离校太久,前半篇的公式基本都是一扫而过,没留下非常深刻的印象。超导也是系统集成的学科,综合了化学、材料学和电磁学的内容。
后篇的应用讲解更像是文献综述,讲了各种可能性和已经在实验室里实现的原型,遗憾也没有提及产业化和民用化的一个远期路线图。

key points

  • 由于高温超导主要是氧化物,非单质,因此结构强度好于单质。例如比广泛应用的低阻值导体金银铜的机械强度高,也比低温超导汞的机械强度高。
  • 超导特性并不是由温度唯一决定,大的电流或者磁场也会使超导材料失去超导能力。
  • 目前较成熟的高温超导为YBCO带材。
  • 民用行业离产业化较近的应用,超导MRI、超导磁分离选矿、超导输电、超导磁悬浮列车、超导飞轮储能、超导磁体。
  • 军用行业离产业化较近的应用,超导电磁炮、超导电磁弹射器。
  • 超导应用与冷机密不可分,超导产品需要与制冷系统集成封装,超导功能也会受制于冷机效率。
  • 红外超导探测器与常规半导体探测器相比,灵敏度高2~3个数量级,频带宽,噪声低,响应快,可用于焦平面阵列技术。
    当前高温超导薄膜红外探测器的研究工作主要是基于热效应的Bolometer器件,理论NEP为1~2 x 10^-12 W/Hz ^ 1/2,可用于光谱技术、空间粒子探测和石油测井

archive

  • 目前已知某些风机企业希望利用超导磁体代替风机发电机的永磁体或者铁芯电磁提以达到风机减重的目的。
  • 已知国内自主红外传感器有关键的突破,暂时未知是否有考虑使用超导技术继续提升红外传感器的精度。
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