江辰係統地梳理了關於可控核聚變領域的所有思路,一個堅定的目標逐漸在他腦海中成形。
那就是要攀登並征服可控核聚變這座科技高峰。
為了邁出堅實的第一步,他決定首要解決超導磁體技術的難題。
超導磁體並非普遍認知中的簡單超導體。
儘管常溫超導因其巨大的應用潛力而廣為人知,吸引了全球範圍內的廣泛關注與深入研究,媒體對此的報道也層出不窮。
然而,超導體的實現其實並不如人們想象的那樣遙不可及。
它指的是在特定條件下,物體表現出電阻完全消失的特性。
這一物理現象早在上個世紀初期,就由風車國的科學家們首次發現。
特彆是在低溫環境下,科學家們已經發現了眾多材料能夠展現出這種電阻為零的特性。
超導磁體正是基於超導體的這一獨特性質而設計製造出來的特殊磁體。
通過將超導材料製成線圈,並將其沉浸在液氦這種能夠極低溫度的介質中,線圈進入超導狀態,從而發揮出超導的強大功能。
超導磁體在核磁共振成像以及粒子加速器等眾多尖端科學儀器設備中扮演著至關重要的角色。
其應用範圍極為廣泛,幾乎涵蓋了物理學的最前沿研究領域。
在這些領域裡,超導磁體不僅是不可或缺的組成部分,更是推動技術發展的關鍵環節。
隨著科學技術的不斷進步,低溫條件下又發現了大量能夠進入超導狀態的金屬和合金材料,這為超導體的應用奠定了堅實基礎。
而到了上世紀末,科學家們又成功發現了在高溫狀態下也能保持超導性的材料。
這一突破進一步拓寬了超導體的應用領域,使得超導技術得以在更多高要求的場合中發揮作用。
然而,麵對這些已有的超導材料,江辰卻並未打算直接采用。
原因在於,目前已知的超導材料都存在一個顯著的缺陷
它們必須液氦溫度下才能正常工作,這無疑增加了應用成本和技術難度。
在全超導托卡馬克裝置中,超導線圈是核心部件之一。
這些線圈不僅需要在高溫環境下運行,還必須能夠承受極高的電流和磁場壓力。
因此,對於可控核聚變等高端應用領域來說,真正需要的是能夠在高溫條件下穩定工作的高溫超導技術。
然而,高溫超導技術的研發並非易事,它目前仍是阻礙前沿研究領域取得突破的首要難題。
江辰在過往的學習與研究中,係統地整理了超導材料的發展曆程及其重要發現。
從早期的探索開始,他細致地記錄了包括鉈、鋇、鈣、銅等一係列氧化物材料的研究進展。
這些材料在超導領域的突破,使得超導溫度的臨界點逐漸提升至了125k這一重要裡程碑。
儘管物理學家們持續不斷地努力,致力於攻克超導材料研究中的難題,期望能夠進一步提升超導體的臨界溫度。
但遺憾的是,目前已知的這些高性能超導材料,無一不伴隨著高昂的製造成本,限製了其廣泛應用的可能性。