superconducting
Par matériau métallique supraconducteur, on entend un matériau présentant des propriétés de résistance nulle et de lignes de champ magnétique répulsif dans certaines conditions de basse température. On a découvert que 28 éléments et des milliers d'alliages et de composés sont des supraconducteurs.
La découverte de supraconducteurs à haute température a encore élargi l'application de la technologie supraconductrice dans l'industrie de l'énergie électrique et a fait espérer que les appareils électriques qui n'étaient pas réalisables dans le passé pourraient être résolus grâce à l'application de la technologie supraconductrice. Les applications de la technologie supraconductrice dans l'énergie électrique comprennent principalement: les câbles supraconducteurs, les limiteurs de courant supraconducteurs, les dispositifs de stockage d'énergie supraconducteurs et les moteurs supraconducteurs. Un câble supraconducteur à haute température est une installation électrique qui utilise comme conducteur un matériau supraconducteur non obstrué capable de transporter des densités de courant élevées et capable de transporter des courants importants. Il présente les avantages d'une grande capacité d'interception, de faibles pertes, d'une petite taille et d'un poids léger. Il s'agit d'une solution et d'une voie importante pour le transport d'électricité de grande capacité à faible perte. Il se compose de quatre parties: un noyau de câble, un récipient cryogénique, un terminal et un système de refroidissement. L'âme du câble est la partie centrale d'un câble supraconducteur à haute température et comprend des composants majeurs tels que des conducteurs sous tension, des conducteurs isolés électriquement et des conducteurs blindés.
Les applications de la technologie supraconductrice en biomédecine comprennent l'imagerie par résonance magnétique nucléaire (IRM) supraconductrice et la spectroscopie par résonance magnétique nucléaire (RMN). Le principe de l'IRM est d'analyser l'état à l'intérieur de l'objet mesuré à partir du phénomène de résonance entre le champ magnétique atomique de l'objet mesuré et le champ magnétique externe. À l'heure actuelle, les dispositifs d'imagerie par résonance magnétique nucléaire ont été largement utilisés dans le diagnostic médical, par exemple pour le diagnostic précoce des tumeurs et des maladies cardiovasculaires. Il peut examiner le site de la lésion avec précision, sans dommage ni rayonnement, et le diagnostic est très large. Le spectromètre à résonance magnétique nucléaire a été développé selon le principe de la résonance magnétique nucléaire. Il est largement utilisé dans la recherche dans des domaines tels que la physique, la chimie, la biologie, la génétique et la médecine, avec les avantages de la haute résolution, de la haute fréquence et des champs magnétiques élevés.
& nbsp; La découverte de la supraconductivité à haute température à la fin des années 1980 a déclenché une « supraconductivité thermique» dans le monde entier. Après environ 20 ans de recherche et développement, la technologie supraconductrice à haute température a été développée dans les matériaux supraconducteurs. L'application de la technologie supraconductrice dans de nombreux domaines présente des avantages exceptionnels. Avec le développement rapide des matériaux supraconducteurs à haute température et de la technologie de réfrigération à basse température, en particulier l'émergence de matériaux supraconducteurs à haute température de deuxième génération, moins coûteux à produire, le rythme de leur application s'est accéléré. L'apparition de matériaux supraconducteurs à haute température rend la structure de l'équipement supraconducteur plus simple, de meilleures performances thermodynamiques, un coût inférieur et une fiabilité de fonctionnement accrue, élargissant considérablement son champ d'application.
& nbsp & Nbsp & Nbsp & Nbsp; En particulier dans l'application des équipements navals, tels que les moteurs supraconducteurs, les dispositifs d'éjection, les dragueurs de mines, les réservoirs d'énergie et d'autres applications des systèmes d'armes, peuvent réduire le volume, le poids et le bruit des systèmes d'armes, améliorer l'efficacité et la densité de capacité, et briser Certains obstacles tels que l'énergie, la précision et d'autres, pour atteindre des performances considérablement améliorées des équipements d'armes dans des espaces limités et des conditions environnementales complexes à bord des équipements et des navires. Son importance dans l'armée est particulièrement souhaitable et stratégique.
& nbsp & Nbsp; L'application de la technologie supraconductrice dans le transport a émergé avec le développement de l'économie nationale et les exigences de la société en matière de transport. Les trains à lévitation magnétique supraconducteurs utilisent la lévitation magnétique pour désengager les roues du sol et les suspendre aux rails, et utilisent des moteurs linéaires pour entraîner les trains. Un nouveau mode de transport. Avec des vitesses allant jusqu'à 500 km / h, les trains supraconducteurs à lévitation magnétique présentent les avantages d'une sécurité, d'un faible bruit et d'un faible encombrement, ce qui en fait un moyen de transport idéal pour l'avenir.
& nbsp & Nbsp & Nbsp; L'ingénierie scientifique et les laboratoires sont un aspect important des applications de la technologie supraconductrice, y compris les accélérateurs à haute énergie, les dispositifs de fusion nucléaire, etc. les accélérateurs à haute énergie sont utilisés pour accélérer la production de réactions nucléaires artificielles par les particules, étudier la structure interne de la matière et sont le principal équipement pour La recherche en physique des particules élémentaires. Les dispositifs de fusion nucléaire sont une direction importante dont on a longtemps rêvé pour résoudre les problèmes énergétiques. Dans ces applications, les aimants supraconducteurs sont des composants clés indispensables pour les accélérateurs à haute énergie et les dispositifs de fusion nucléaire.
& nbsp & Nbsp; L'application de la technologie supraconductrice en électronique montre qu'après des années de développement, de nombreux nouveaux dispositifs électroniques supraconducteurs ont été développés avec succès. Ces dispositifs électroniques supraconducteurs comprennent: interféromètres quantiques supraconducteurs (Squid), mélangeurs supraconducteurs, circuits numériques supraconducteurs, détecteurs de particules supraconducteurs, etc. parmi eux, les magnétomètres Squid peuvent mesurer des champs magnétiques très faibles avec des résolutions allant jusqu'à environ 10 - 11 Gauss. Il peut être utilisé pour mesurer le faible champ magnétique du corps humain et décrire la magnétographie du cœur et du cerveau. Les détecteurs de particules supraconducteurs ont une sensibilité élevée et des vitesses de l'ordre de la nanoseconde et peuvent être utilisés pour détecter des signaux électromagnétiques allant du submillimétrique à l'infrarouge lointain.
