[编者按]本刊在今年第1必威体育备用地址 登了南京大学龚昌德教授谈凝聚态物理学的采访稿，主要介绍了低温超导理论及其超导临界温度的研究概况。上海电器科学研究所是我国低温超导的主要应用研究单位之一。多年来，他们在超导应用方面做了大量的工作，研制出多种仪器，提供给有关科研和生产单位使用。为此，本刊记者特地前去采访，请他们介绍超导的应用前景及在新材料研制、医学、生物工程，能源开发方面所起的作用，同时还介绍了他们所从事的研究、试制工作的情况。

在上海市区西北方的武宁路上，有一个上海电器科学研究所，我们日前来到该所低温超导室，该室的同志热情地引导参观了实验室，并作了这方面的详细介绍。

该室主要是研制超导磁体的，他们首先介绍了这方面的应用前景。

何谓超导？在实验室的条件下，把铌、钛合金泡在液氦里，液氦的温度为4.2 K（即摄氏零下269°，接近绝对温度0°），此时金属的性质就会发生有趣的变化，即电流通过时，金属内没有电阻，于是电流流经导体不发生热损耗，这样就可以在这种合金内通极强大的电流，所以这种处于极低温度下产生的现象叫超导。

六十年代以来，这个现象已为国内外学者所注目。因为它没有电阻，仅这一点可以在很多方面引起重大突破，在军事和国民经济部门发挥独特的作用。

用超导体绕成磁体，叫超导磁体，它可在医学、新材料研究、新能源开发、生物工程等方面发挥很大的作用。

首先在研究新材料方面，例如用于超大规模集成电路的新型半导体材料及在极高温下具有高强度的新型的陶瓷材料要借助于低温超导产生的极低温和强磁场的极端条件来研制。像绝热陶瓷瓦用于飞机上，能抗3000℃以上的高温，这是一种新型材料，但它的研制要通过低温超导的实验技术来达到。

在生物工程方面，用常规的显微镜来观察细胞分子结构已显得不够。因为原子核带有微磁性，所以用超导磁体做成的仪器如核磁共振谱仪，就可以激发磁性，产生信号，通过信号处理，可把原子核内的结构看得清楚，而且能正确地揭示分子的特性。核磁共振谱仪可用作实验工具，在细胞融合技术、产生新的遗传特性时，可确定新的遗传基因的结构与特性，造福于人类。

当今超导发电机已经问世。美国西屋电气公司正在研制功率为30万瓩的超导发电机，准备1985年并入电网作试验性运行。第二台准备试制300万瓩。与常规发电机相比，超导发电机极限功率大，效率高，体积小，重量轻，因此有可能制成超大型发电机。在这方面，我国目前已经研制成功400瓩的试验性超导电机。

大型超导磁体可用于新能源的开发。解决人类能源问题的根本途径是受控核聚变反应堆。聚变即把二个轻的原子聚合成一个重的原子，这个反应过程所放出的能量比裂变还要大得多，例如氢弹就属于聚变，但它是破坏性的，不能控制反应过程。而现在要把聚变控制在一个装置内，这样放出来的巨大能量就能造福于人类。

但是，聚变时产生的温度高达5000万 ~ 7000万度，在该温度下任何材料都气化了。怎么办呢？只有用磁力线来约束它，即把聚变反应约束在由超导磁体所产生的强大磁场内，该磁场可作磁封闭用。这种受控条件下的聚变去年苏、美等国已点火成功，预计到2000年可正式建成聚变反应堆。到那时发电量不只是几百万、几千万瓩，而是几亿、几十亿瓩，那时候能源问题可获得根本解决。而且作为聚变的燃料氘、氚（氢的同位素）在海洋里很丰富，因此聚变反应堆发展的前景是很诱人的。

医学上，国外应用超导磁体已取得重大成果。日本、美、荷兰等国已研制出核磁共振整体成像系统，它主要用来发现早期癌症患者。该仪器于八十年代初搞成，目前已商品化。原理是使患者处于用超导磁体形成的强磁场之下，接受外加的射频信号的激发，在人体内产生核磁共振信息，经计算机处理后，显示出立体成像，从中可发现细胞是否有异变。所以该仪器的出现，不仅为医疗带来一场新的革命，而且也为癌症病人带来了新的福音。

此外，日本等国已利用超导原理制成磁悬浮列车。它利用超导磁体产生的磁力使列车在轨道上面2厘米处开动，因此速度很快，可以高达每小时500公里。人们以极大的兴趣，期待着这种新颖的交通工具早日投入商业性运行。

超导应用还有在超导磁分离。例如在铁矿砂分送中，用常规磁体，磁力不大，而用超导磁体，可把如铀等磁性小的物质跟铁磁性物质分开，以利矿物富集，提高品位。另外，利用超导磁体，可以在一些成品中把杂质分离开来，如瓷器，分出铁磁物质，提高纯度。

利用超导的约氏效应，可研制亚毫半波的微波发生计，这波段在无线电通讯技术上尚属空白；还用来制成检测器，如量子干涉仪。此种仪器灵敏度高，可用来监测极微弱的磁场，如潜水艇的活动，还可用于地震预报和探矿。美国、日本等国家利用约氏器件，正在加紧研制新一代的超导计算机。国外科学家认为，目前用半导体器件的计算机可能已接近极限，下一代的计算机很可能是超导的。

超导室的同志介绍说，十五年来，该室建立了低温实验站，利用国产设备，每小时可生产60升液氦，从事低温超导研究工作，取得一定的科研成果。

该低温超导室用上海有色金属研究所生产的超导材料已研制出用于半导体材料研究的拉曼散射实验用超导磁体装置和用于固体物理研究的穆斯鲍尔效应实验用超导磁体装置。这二种超导装置已提供中科院物理研究所和上海技术物理研究所使用。

另外，该研究室正在进一步从事通用型磁光效应实验用超导磁体装置的研制。该项目是国家科委下达的攻关项目。这种仪器可用来研究金属、半金属、半导体材料的特性，因为超导下与常规时这些材料的特性不一样，我们平时没有发现的这些特性可以在这种极端条件下揭示出来，为人们所利用。这项工作已在进行之中。

另一项为国外已搞成的核磁共振整体成像系统，该室正准备与上海医疗器械研究所、华东师范大学物理系合作研制这种核磁共振整体成像系统。这是国家急需项目，目前上海市各方面都很重视，希望尽快研制出来。

在以材料科学、生物工程、微电子技术为主的新的技术革命浪潮到来之际，可以相信，低温超导技术会愈来愈发挥它的独特作用，它也将愈来愈为人们所重视。我们预祝低温超导室在今后超导磁体装置的研究工作上取得新的成就！

（本刊记者蒋平）