从大科学工程到疾病检测上海超导技术推进"爆发式发展"

研究报告显示,2015年,全球超导技术市场规模达到18亿美元。预计到2022年,这一数据将增至58亿美元。近日,记者从高温超导材料及其应用技术研讨会上获悉,近年来,我国在高温与高场超导材料的基础研究及应用技术上进步显著。酝酿建设的一些大科学工程项目,如未来聚变工程实验堆项目,及环形正负电子对撞机-超级质子对撞机项目,也拟采用超导技术,以提高装置性能、降低工程造价。

超导是指某些物质在一定温度条件下(一般为较低温度)电阻降为零的性质。1933年,荷兰的迈斯纳和奥森菲尔德共同发现了超导体的一个极为重要的性质——当金属处在超导状态时,这一超导体内的磁感应强度为零,能把原来存在于体内的磁场排挤出去。超导现象中的迈斯纳效应使人们可以用此原理制造超导列车和超导船,由于这些交通工具将在悬浮无摩擦状态下运行,这将大大提高它们的速度和安静性,并有效减少机械磨损。随着技术的发展,新超导材料的不断涌现,超导输电的希望能在不久的将来得以实现。

通过大科学工程的引领与带动,将加速国内超导技术的发展及产业化进程,这也能在上海超导技术领域近年来的发展态势上得以一见。上海超导自主设计并制造,拥有完全自主知识产权的“千米级”二代高温超导(YBCO)带材生产线在刚刚结束的第四届上交会上惊艳亮相。这一产品显著提高了二代高温超导带材的性能与经济性,可提升磁浮列车的时速至600公里以上,理想状态可以达到时速1000公里以上。目前,该生产线已能稳定量产超导带材,标志着我国已打破国外垄断,掌握了高性能“千米级”二代高温超导带材的核心生产技术,填补了中国高端生产装备在该领域的空白。

上海超导将通过生产线和带材工艺的推广,加速推进国家高温超导行业的爆发式发展。自主生产的磁场下性能全球领先的其他“超导感应加热设备”、“超导磁悬浮技术”、“超导电缆”、“超导电机”、“等离子体医疗/美容”、“新型等离子体脱硫脱硝技术”等都与国计民生息息相关的前沿科技与产品。

中科院高能物理研究所为上海交通大学研制的高温超导磁透镜完成磁场测量。磁场分布结果满足设计要求,将用于电子显微镜的总装调试。这是国际上首次用高温超导磁体作为电子显微镜的磁透镜,也是高能所研制的第一台高温超导磁体

中科院上海超导中心研发的心磁图仪也是站在国际前沿的项目。磁图仪是通过检测人体心脏磁场进行成像的一种心脏疾病诊断设备,具有灵敏度高、早期诊断能力好的特点。心脏磁场信号特别微弱,通过自主研发的超导线才能检测到。医院中常见的心电图准确率只有30%到40%,无法诊断一些心脏病早期症状,但多通道心磁图仪的准确率可以达到90%以上。历时10年研发的心磁图仪已经进入临床研究,在上海市第六人民医院、徐汇区中心医院/中国科学院上海临床研究中心、北京309医院安装。“目前可以检测出成人的心磁图,未来有望用于20周前的胎儿心脏先天性疾病检测。”(记者解敏)

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