超导体的应用

第七节　超导体的应用

超导体的应用非常广泛，一般可分为强电和弱电两个方面的应用。强电和弱电方面的应用主要有如下几种。

超导磁体的应用

1961年孔兹勒（J.E.Kungler）等人利用NbaSn超导材料制成了能产生近磁场的超导磁体，打开了超导体实际应用的局面。超导磁体不仅能产生很强的磁场，而且具有体积小、质量轻、电能损耗低等优点，它除了在核物理、高能物理等大型实验中有着广泛应用外，在研究物质结构、生物分子的仪器（如高分辨率电子显微镜、核磁共振仪等）中，超导磁体也已成了其中的关键部分。

目前，中、小型超导磁体已经是很多实验室的基本设备。

超导在电力工业上的应用

超导的应用将会给电力工业带来一场革命，如超导输电、超导发电机、超导电动机、超导储能、磁流体发电机及超导磁悬浮列车等，必将大大改变电力工业的面貌。实际上，在这方面已经做了大量的工作，并取得了令人鼓舞的进展，如1969年英国就制成了2388.75kW的直流超导发电机，试验运行表明基本上是成功的；交流超导发电机也已在实验室制成；磁流体发电装置已经于1977年在莫斯科投入使用；超导磁悬浮列车也已经在日本投入运行。

在我国，超导磁悬浮列车已在上海投入运行。

弱电方面的应用

弱电方面的应用主要是利用约瑟夫森超导结制成的各种超导器件，由于这些超导器件具有灵敏度高、噪声低、响应速度快和损耗小等特点，在精密测量、电子学和电子计算机等方面有着越来越广泛的应用。例如利用约瑟夫森效应可以测量微弱的电磁辐射，在射电天文、微波通信等方面都有重要的应用，另外还可以通过测量频率来测量电压，可用作电压基准。再如利用超导量子干涉仪来测量微弱磁场，作为高灵敏度的磁场计。约瑟夫森结还可以作为电子计算机的元件，制成速度更快的计算机。