中国谁研制超导制冷?

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1985年,国家投入巨资在安徽铜陵建设大型加速器,当时全球最先进的正电子发射显微技术(PEM)装置。由于采用了超导制冷机作为冷却源,使得这台实验设备能够轻松地做到零功耗运行——既不用电也不用水冷。

当时,中国科学院物理研究所的科学家王炳熙领导的研究团队率先实现了超导体的工程应用——制造出全尺寸的超导体电流互感器和单芯超导线圈,并在北京建成国内第一台超导量子干涉仪(SQUID)。随后,他们又和同事们一起创造了1.6 ℃的室温超导纪录;而到了2013 年,这一纪录被刷新到零下70 ℃。他们还研制出全金属低温超导体,为未来低成本制备高温超导材料提供了新思路。

上世纪80年代,中科院物理所还建造了中国第一台脉冲式核磁共振波谱仪。不同于当时普遍使用的电子捕获检测方式,这种新仪器不需要用电子束击打样品,因而能够避免样品被带电粒子轰击后产生的副反应,同时也避免了电子束所带来的污染问题。由于性能优异,该设备迅速在国内各大研究单位推广开来,并成为了以后核磁共振成像(MRI)技术的重要基石之一。

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由中国科学院物理研究所和北京第二通用机械厂共同研制的我国第一台超流氦制冷机27日下午通过技术鉴定,使我国成为世界上第四个独立拥有超流氦制冷技术的国家。制冷温度达到零下269摄氏度、制冷量为200瓦的超流氦制冷机是国家计委的高新技术产业发展项目。根据物理学常识,任何气体在温度降低到某一数值时都会变成液体,而氦气是世界上唯一的不可被液化的气体(在气压降低到大气压的几百万分之一且温度降到绝对零度时除外)。随着温度降低,由通常液态氦形成的低温液体将发展成为具有特殊性能的超流氦液体,这种液体可以用来制冷。

鉴定委员会认为,该低温物理实验装置包括低温制冷机、氦气压缩机以及由40个低温接头和20余类低温阀门组成的低温分配系统,整机能稳定运行,工作可靠。这一我国低温领域的重大突破将为超导、核聚变、航天等高技术领域提供必要的低温制冷条件,促进和带动这些领域的发展。

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