5.奇妙的超低温世界 教案

7 .公害控制及处理——如医院中利用氧气来补助垂危病人的呼吸。最近，有人计划用液化氧来处理被污染的湖水。另外，利用液化氮来处理废铁及废塑料，也会变成非常实用的课题。
总而言之，超低温工程的应用不胜枚举，若有计划地来发展，将造福人类社会不少。尤其是面临能源危机的今天，发展液化天然气及液化氢的工程技术，将不只帮助解决能源的问题，同时也在无形中解决了公害问题的困扰。
( 选自《科学月刊》 ( 中国台湾 )1974~4fl 第 52 期，有删节 )
未来 15 年的超导技术
1987 年，在世界性的高温超导研究热潮中•，我们曾预计二十年后高温超导材料将会广泛应用， 当时觉得太长大远。 10 年过去了，依据高温超导材料的研究与开发的进展，预计到 年左右，一个相当规模的超导工业将会出现。
超导材料分为低温超导材料 ( 在液氦温区运行 ) 和高温超导材料 ( 在液氮温区运行 ) 两大类。超导成为一门实用技术开始于 20 世纪 60 年代， 80 年代后期液氮温区超导电性的发现加速了这门实用技术的发展。很多国家的科技专家认为超导技术将是 21 世纪二十多种关键技术之一，并将形成一门新的高技术产业。据国际超导工业高峰会议连续三年预测，按不变价格计算，世界范围的超导产品 1995 年为 10 亿 ~20 亿美元， 年将达到 600 亿 -900 亿美元，而到 2020 年将到 1500 亿 - 亿美元。 目前，超导产品主要还是利用液氦温区的超导技术，如医用核磁共振成像的超导磁体，但是液氮温区的超导材料的实际应用也正在逐步进入市场。预测到 2020 年全部超导产品中，高温超导约占 60 ％ -70 ％，低温超导仍占 30 ％ -40 ％。超导技术将主要应用于能源 ( 超导输电、超导储能、超导电机等 ) ，交通 ( 磁悬浮列车、船舶磁推进器 ) ， 医疗卫生 ( 核磁共振成像、生物磁仪器等 ) ， 电子技术 ( 超导微波技术应用、各类超导传感技术、半导体——超导体集成电路、超导计算元件等 ) ，重大科学工程 ( 加速器、受控热核装置等 ) 和国防技术 ( 超导反潜、扫雷、飞船载入、电磁推进、通讯及制导等 ) 。根据高温超导体可以在液氮温区工作的特点，科学家们开发了一些新的应用方向，如用高温超导体的块材 ( 指熔融结构及准单晶 ) 制成高温超导永久磁体、超导磁悬浮，与半导体集成器件结合的高温超导微波器件、核磁共振的探测线圈等。作为一种物质存在的形态，超导电现象的应用现在还是刚刚开始，还会有许多现在来被预见到的应用的可能，在社会及经济发展中将会产生重大的作用。
在 21 世纪初，我国的能源、医疗卫生、电子技术和科学仪器等方面将会迫切需要超导技术。美国、日本等国家关于超导产品的市场估计，均把我国作为重要市场之一。能否抓住超导技术发展提供的历史性的机会、争取在这一新兴高技术产业中占有一席之地，是我国超导技术发展面临的一个重要问题。
我国从 20 世纪 60 年代初开始了超导电性的科学研究和应用开发。 80 年代中期，我国科学界在液氮温区超导材料的发现上作出了国际公认的贡献。近十年来，在液氮温区超导电性的研究开发，包括新材料的探索、材料的物理与化学性质的研究、实用成材技术的研究、薄膜技术、器件物理和技术等方面，我国都进行了比较深入系统的工作，在某些方面仍处在国际先进水平。但在向产业化发展方面，存在很多问题。