创新的轨迹——状态方程-低温技术-超导-磁悬浮列车之间的关系

在历史上,每当出现一项重大的发现和发明时,都会对科技、生产力乃至思想认识产生深远的影响.van der Waals状态方程的建立就是这样一项重大创新,它对低温技术的发展有举足轻重的作用,而低温极限--氦的液化又导致了超导现象的发现,高温超导材料的发现最终催生了磁悬浮列车.     

实用的高Tc超导特性测试仪的研制

研制了实用的高温超导材料电阻-温度特性测试设备.该设备利用液氮容器梯度温度法控制温度,釆用四探针法利用温差电偶测试超导的转变温度,最后利用计算机采集与样品相连的电压表和与温差电偶相连的电压表数值,最终实现超导材料的电阻-温度特性的测量.     

LaAlO3衬底高温超导线性相位滤波器

报道了带宽为10 MHz,80%以上带宽内群时延失真小于20 ns的高温超导线性相位滤波器.该滤波器制作于LaAlO3衬底上,采用了一种新的谐振器结构以消除寄生耦合的影响,使得滤波器不仅具有很好的线性相位特性,而且具有对称的幅频响应特性.滤波器实测带宽为9.85 MHz,回波损耗约16 dB,带外抑制大于80 dB,群时延失真(80%以上带宽内)约20 ns,其他实测指标也与仿真结果符合很好.     

损耗电介质在镜像法测试装置中的应用

 通过在校准头的耦合波导中填充介电常数为10,损耗角正切为0.6的损耗电介质材料,利用该介质对电磁波的损耗来近似测试头中的输入输出耦合环对电磁场能量的影响,以满足镜像法中测试头和校准头中电磁场分布一致这一要求。这一损耗介质材料的引入,改进了测试头和校准头的设计,使得测试头在取得较大耦合量的同时能保持与校准头的对称性,减小了以往测试装置低耦合量所引起的测试误差。     

高温超导电机电枢线圈临界电流密度研究

高温超导线材的临界电流密度受磁场的影响,在设计计算时,通常假设在线圈截面上电流密度是均匀分布的。但是,实际上在线圈截面上,电压是一致的。由于线圈中的磁场不均匀分布,各处的临界电流密度是不同的。采用数值模拟的方法,分析了高温超导线圈截面上的临界电流分布。结果显示,临界电流密度的分布是不均匀的,总的临界电流可比按均匀分布时的计算结果提高25%以上。     

适用于真空管道交通的高温超导磁悬浮车低温液氮容器

真空管道运输系统的建成以及在全球的普及与应用,将是继火车、汽车、飞机和IT之后人类的又一大福祉。将使今天面临的交通困境从根本上得以解决,也将给全球经济与社会生活方式带来全新的变化。磁悬浮车是真空管道交通系统的运行主体,在各种不同模式的磁悬浮车中,高温超导磁悬浮车非常适合于真空管道交通。然而,由于真空管道中是低压环境,用于常压环境的高温超导磁悬浮车低温液氮容器不适合直接用于真空管道交通系统。提出在真空管道交通中,采用带压力阀的高温超导磁悬浮车低温液氮容器。这是一种压力容器,器壁要承受压差,当前常用的矩形高温超导磁悬浮车低温液氮容器则不适合,进一步提出能承受较高压力的圆柱形低温液氮容器的设计构想。还对真空管道交通中真空环境对提高液氮容器保温效果的意义进行了讨论。     

高温超导滤波器的光刻工艺

根据高温超导薄膜的特点,详细讨论了制备高温超导滤波器的光刻技术及在制备的各环节中需注意的问题,实验结果表明:此种方法提高了制备的成功率。     

单片超导微带延迟线

设计仿真了微带曲折结构的延迟线,并采用直径为2英寸,厚度为0.3mm的铝酸镧衬底双面超导薄膜制备了实际的电路。实测结果显示:此单片高温超导微带延迟线样品在1~6GHz的频率范围内,延时26ns以上,插入损耗小于0.11dB/ns,驻波比优于1.3。     

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介绍了高温超导(HTS)大电流引线设计的安全性与效率的相关理论以及实验研究。实验结果表明：安全性与阻性换热器(HEX)的电流密度和HTS组件的温度裕度相关,换热器的效率涉及冷却气流的流量、它与换热面积、传热系数、铜材RRR值和换热器的优化长度等相关。     

Fantastic Behaviour of High-TC Superconductor Junctions: Tunable Superconductivity

Carrier injection performed in oxygen-deficient YBa2 Cu307_~ （YBCO） hetero-structure junctions exhibits tunable resistance that is entirely different from the behaviour of semiconductor devices. Tunable superconductivity in YBCO junctions, increasing over 20 K in transition temperature, has achieved by using electric processes. To our knowledge, this is the first observation that intrinsic property of high Tc superconductors＇ superconductivity can be adjusted as tunable functional parameters of devices. The fantastic phenomenon caused by carrier injection is discussed based on a proposed charge carrier seff-trapping model and BCS theorv.