新核磁共振波谱仪

1979年春天,美国卡内基-梅朗(Carnegie-Mellon)大学的一台新的核磁共振(NMR)波谱仪投入实验工作. 这台新的装置在14.1特斯拉的超导磁场中得到质子的最高进动频率为600兆赫.这是目前NMR波谱仪达到的最高磁场.目前市场上能得到的带有持久(电流)超导线圈的NMR波谱仪的最高磁场为8.4特斯拉,相当于360兆赫.400兆赫的NMR波谱仪正开始出现于市场上.在没有谱线随磁场提高而增宽的情形下,生物化学和生物物理研究工作者利用这台仪器可以期望在分开不同分子环境的氢核的NMR峰时,把分辨率提高一倍. 这台Carnegie-Mellon NMR波谱仪能区别共振频率仅相差0.3赫(5×10~(-10))的结构.这样的灵敏     

用激光阻停原子

美国国家标准局两个研究组已首次成功地将少量原子“冷冻”在受磁场约束的点上。这些冷却的原子可用来进行极端精密的原子光谱测量。这种精度对研究原子特性和检验近代物理的一些重大理论来说是很重要的。他们已将以1000米/秒速度运动的钠原子束阻停在其轨道上。为更精确起见,使束冷却以便产生     

CT-6托卡马克装置上的单极弧现象

远在受控聚变研究的早期阶段,就发现了受控聚变装置上的单极弧现象.但直到最近几年,这一现象才特别引起人们注意.这是因为,在一些托卡马克装置中又观察到单极弧的存在,而且在有的装置中,确认为金属杂质的主要来源.单极弧是由于放电室壁对等离子体所呈的负电位击穿的结果.在无磁场或磁场垂直表     

中国人造太阳工程调试成功

据息,我国中科院等离子物理研究所经过8年艰苦奋斗建造成全超导的托克马克试验装置,并调试成功。这种装置也“称人造太阳”。之所以被称“作人造太阳”,是因为这个装置产生能量的原理和太阳产生能量的原理一样。太阳能够发出强光,辐射到宇宙空间中去,巨大的能量来自于核聚变反应。这类托克马克聚变装置可以把氘的聚变燃料加热到4亿￣5亿℃的高温区,在这样的温度下发生大量的聚变反应,这将会带来巨大的清洁能源,会给世界带来更加广阔的能源空间。中国人造太阳工程调试成功     

燃起“太阳之火”——-谈谈“可控核聚变”

据央视国际报道,近日中国科学家建成世界上第一个全超导核聚变“人造太阳”实验装置,模拟太阳产生能量。这是国家“九五”大科学工程EAST(先进超导托卡马克实验装置)建设项目,制造一个装置实现受控热核(聚变)反应,可以得到无穷尽的清洁能源就相当于人类为自己制造一个或数个小太阳,源源不断地从核聚变中得到能量。报道说,EAST工程是国家“九五”重大科技工程,工程总投资近3亿元,已成功完成首次工程调试,低温调试和磁体通电测试获得通过,预计今年7、8月份正式运行,进行放电试验。     

陨石中首次发现超导材料

<正>最近,美国科学家在2块不同的陨石中发现了超导材料,这是超导材料在太空中形成的第一个证据。这一发现的重要意义不仅在于它是罕见的天然形式的超导材料,而且还为人类寻找室温超导材料点燃了新的希望。研究人员利用一种叫做磁场调制微波光谱的技术(MFMMS,一种主要用于寻找超导现象的高灵敏度技术),对来自15种不同陨石的碎片进行了详细研究。结果发     

FeCrSiB纳米晶薄膜中的纵向和垂直巨磁电感效应

材料的交流阻抗随外加直流磁场的改变而变化的特性称磁阻抗效应.1992年日本名古屋大学毛利佳年雄教授等人最先报道了这一现象.最初对这一效应研究得最多的是具有零或负磁致伸缩系数的钴基非晶态软磁合金细丝,特别是长度只有几毫米的小尺寸细丝.当丝通以高频电流时,丝两端感生的电压振幅随沿丝长方向所加外磁场强度的改变而变化,这种变化无磁滞效应,是快响应、高灵敏度的.对这种特别大的磁阻抗效应人们称之为巨磁阻抗效应.在趋肤效应可以忽略的低频情况下,阻抗中的电阻分量受外磁场影响很小,交流电压的磁场关系主要来自细丝的电感分量,因而这时称巨磁电感效应.由于巨磁阻抗效应在交流磁传感器件中有着广阔的应用前景,因而它一出现就受到了人们的重视,目前所研究的材料品种已扩大到非晶薄带和薄膜中,而纳米晶合金薄膜中的巨磁阻抗效应至今还未见报道.     

科技信息

新的氧化银超导材料 日本电子技术实验室,新近研制成功不含任何有毒物质的氧化银超导材料。研究人员称,该超导材料的临界温度为17K,目前尚处世界领先地位。该材料由银、钡、钙、铜和氧组成,其成分比为1:2:3:4:10。 (杨光平) 新型脑电波分析仪 日本NEC公司最近推出了一种新型脑电波分析仪。该机采用新的计算机系统来分析动态脑电波。该机的分析速度比普通的分析仪快100倍,并可及时绘制出脑电波图。分析仪可分析大脑的电位、电流及磁场测定值并能将分析结果在大脑计算机三维模型上显示出来。研究人员称,使用新型分析仪,可进一步帮助人们了解大脑的功能,并可为诊断、治疗脑部疾病提供可靠的依据。 (杨光平)     

全息电子显微镜观测磁通量

目前,在高临界温度氧化超导材料的研究课题中,有一个问题尚未解决,即磁场穿过高温氧化超导材料时,磁通量具有何种性能.大多数研究此课题的科学家相信,一旦这种性能被获悉,大临界电流的获得也就相应解决.尽管许多研究部门一直试图直接观测磁通量,但尚无成功的先例.最近,日立公司推出一种新型全息电子显微镜,可用于直接观测穿通超导材料的磁力线.具体方法:把一片冷却到2.5K(-270℃)的超导薄膜置于真空磁场中,借助于这种全息电子显微镜,就可以20埃的分辨度直接观察到穿过超导膜的磁力线,并获得定量测量数据.     

高磁场中的化学及其未来

在超导材料开发的同时研究人员一直在注意提高超导磁体的质量。1987年卡尔斯鲁厄大会公布的一种含有Ti/Nb_3Sn基合金的磁体,其最高记录的磁通密度迄今为20.15泰斯拉(T)。然而高磁场的产生需要低温条件。一种新近发现(1986)的氧化物基高温超导体虽然达到高临界温度(Tc),但仍应该作进一步开发,使之成为产生高磁场的超导磁体。对超高磁场的研究也是对极端领域如超高温、超低温、超高压和超高真空领域的研究。借助新科技考察各种材料(金属、半导体、活体、大分子、液晶等)和原子、分子、原子团以及离子,可望导致新材料的发现和/或新现象的开发。在高磁场中,物质可能显示出独特     

迄今最轻镁同位素诞生

<正>近期，来自北京大学、华盛顿大学、密歇根州立大学等机构的研究人员携手，创造出了迄今世界上最轻的镁同位素镁-18，有助科学家更好地理解原子是如何形成的。为制造出镁-18，在最新的研究中，科学家们使用位于密歇根州立大学国家超导回旋加速器实验室的回旋加速器，将一束镁-24的原子核加速到光速的一半左右，     

美国对核聚变能开发计划作重大调整

经过一年半的广泛讨论,在美国总统科技顾问委员会(PCAST)的意见的基础上,在美国国会的催促下,美国聚变能委员会向美国能源部提交了报告.该报告归纳了各方面的意见,提出一个“聚变能科学计划”,成为美国核聚变能开发政策的重大调整的基础,现已在实施中.原计划的超导托卡马克TPX计划已取消,转而着重研究能减小规模、降低成本,及在经济性和环境保护方面具有吸引力的聚变堆的物理基础及技术问题,并已开始建造水冷铜磁体的球形托卡马克装置NSTX.美国已决定实际上退出ITER国际热核试验堆的建造.这一调整,会给世界核聚变开发研究带来巨大影响.     

SrTiO3基片上三面YBa2Cu3O7-x超导薄膜的制备工艺

在最近10年里超导量子干涉器件(SQUID)得到了广泛的研究,高温超导体的发现进一步促进了这一器件的发展。几个小组已经报道了利用高T_c SQUID测量心磁的实验结果。然而迄今为止由于尚未解决高T_c线材及其超导连接问题,因而还没有有效地制成高T_c梯度线圈,这无疑限制了它的使用。为此高T_c梯度线圈的研制已成为引人注目的课题。本文报道在SrTiO_3(STO)基片上制备三面高T_c YBa_2Cu_3O_(7-x)(YBCO)超导薄膜的工艺、形貌及超导性能。由于基片上的薄膜在空间中两个端面相互平行通过中间膜彼此连接,因而只要采取适当的光刻技术,就可以制成SQUID磁场梯度计。     

磁单极子噪音首次被“听”到

正英国牛津大学物理学教授塞穆斯·戴维斯率领一支实验物理学家团队,首次研制出一款磁场噪声波谱仪,让人类第一次"听"到了一个磁单极子流产生的磁噪声。戴维斯团队创建了一个基于超导量子干涉装置的极其精确灵敏的磁场噪声波谱仪。借助它,科学家们在晶体     

新型超导材料

在超导材料的可能使用中,以薄基片制成的电子部件可望最早得到应用,日本两家电子工业公司已成功制取这些基片。只要使用超导材料可制成相当灵敏度的探头。那么就可用于医疗诊察技术和外空遥测技术。因为这些部件的结构比较简单,预计在一、二年内最有可能在实验里中得到实际应用。     

4-6GHz高T_c超导微带天线的实验研究

高T_c超导天线的研究始于1988年英国伯明翰大学的钇系电振子天线。1989年,我们研制成功第一只Bi系磁振子天线。1990年6月我们用Bi系体材料研制成第一只超导微带天线。此后,针对4-6GHz频段开展了超导微带天线较全面的实验研究。结果表明,浸于液氮中的Bi系超导微带天线与浸于液氮中的铜微带天线相比较,具有更高的效率。1991年6月,首次完成了4.7GHz超导微带天线的方向图测量,测量表明超导材料并没有影响天线的方向特性。     

让青蛙飞起来

会飞的鱼，大家一定不止一次听说过。可会飞的青蛙相信许多人没听说过。荷兰汉丁堡大学和尼梅根大学的科学家，借助于凡特斯拉的强磁场将最普通的青蛙升到空中。这种磁场能轻微移动由青蛙物质组成的原子中的电子轨道，于是产生影响青蛙的很小的附加磁场。这两种磁场的相互作用，可产生对青蛙体重有影响的、托住空中的青蛙的力。科学家认为，磁场不会对小青蛙机体造成病痛或不良后果，飞行结束后青蛙返回蛙群，情绪非常好，没有任何行为偏差。用同样的原理，荷兰的科学家们还让某些植物和鱼飞起来。科研人员彼得说，如果造出磁场足够大的磁体…     

钛原子吸收振子强度F值的确定

在核聚变和等离子体物理中,对边界元素、以及靶丸原子参数、聚变等离子体过程的研究,振子强度是一个非常重要的物理量.因为从理论上解释等离子体的光谱特性、设计等离子体模型、预言等离子体行为、诊断等离子体的成分与性质都是必不可少的参量.此外,利用这个参量还可以为判断其它物理参数(如波函数等)的合理性提供判据.本工作选择了钛原子,采用束-箔技术通过测量能级寿命确定振子强度,得到了与我们利用量子力学理论计算相符合的结果.     

量子尺寸效应导致的金属薄膜材料的奇异超导性质

我们在硅衬底上制备出了厚度在原子尺度上可控、宏观尺度上均匀的铅薄膜。我们观察到了随着厚度一个原子层一个原子层增加时薄膜超导转变温度的振荡现象。我们证明,这种振荡行为是量子尺寸效应的结果。在这种薄膜中,电子德布罗意波的干涉行为类同于光的法布里-玻罗干涉,会导致量子阱态的形成。量子阱态的形成改变了费米能级附近的电子态密度和电声子耦合强度,从而最后导致了超导转变温度的变化。我们的工作表明:通过精确控制这种厚度敏感的量子尺寸效应,可以调制材料的物理和化学性质。量子尺寸效应导致的金属薄膜材料的奇异超导性质@张…     

热磁对流氧浓度传感器感应机理的实验

氧浓度分析仪被广泛地用于各行各业中,热磁对流氧浓度传感器具有使用寿命长、测量准确度高等优点.它巧妙地利用热磁对流现象引起传感器壁面温度的变化来感知氧气浓度的变化.但是由于热磁对流现象较为复杂,其感应机理尚不明确,为了进一步提高热磁对流氧浓度传感器的测量精度,有必要对其感应机理深入研究.本文通过实验的方法研究了两块方形磁铁构成的非均匀磁场作用下薄壁圆管中顺磁性气体在其中的传热特性.实验结果表明:圆管壁面温度在磁场的作用下较无磁场时有明显的降低,且随着热流密度的增大,管壁温度降低得越明显,管壁温度与热流密度成线性关系;随着热流密度的增大,热磁对流现象引起的平均速度及对流换热系数均增大;氧气浓度每增加10%,管壁温差降低0.12℃,即氧气浓度越高热磁对流现象越明显;所研究系统对于氧气浓度的分辨率约可达0.08%.