大湾区重量级论坛将启,科普问答带你读懂科技风口

2023-02-16
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2月17日

粤港澳大湾区科技创新论坛

即将在松山湖材料实验室举办

20多位国内知名的院士专家

将围绕“超导强磁场应用的核心技术”

展开深入交流探讨

 

作为在大湾区乃至全国

都具有重要影响力的学术活动

本论坛汇聚众多

重要专家学者、聚焦重大科技问题

 

什么是超导?

这场超导领域论坛为何如此重要?

又为何在松山湖举办?

 

松山湖材料实验室

实用超导薄膜团队研究员王维

梳理成一系列科普问答告诉你!

 

Q:本次活动的主题是“超导强磁场应用的核心技术”,请简要解释什么是超导?

A:超导就是超级导电,简单说就是一些材料在某一温度下,电阻为零的状态。超导现象一直是国际物理学研究的热点,吸引着国内外无数顶尖物理学家探究其中的秘密。超导现象发现百年来,已经诞生了5次与超导相关的诺贝尔奖。从基本粒子研究到磁约束核聚变研究的科学装置,从交通运输到生物医疗,从无线电通讯、弱磁探测、微波传感到量子计算等方面都有重要意义。因此,超导及其应用的研究在主要发达国家的科技战略规划中都占据了非常重要的地位。

 

Q:什么是“超导磁体”?超导强磁场有何特殊?

A:超导磁体是指基于高转变温度和高临界磁场的超导材料制成的磁体。它的主要特点是无导线电阻产生的电损耗,可以获得高能量密度、高场强、大体积稳态的磁场,因此具有很强的实用价值。超导技术最成功和广泛的应用在于获得大空间的超强磁场。

 

Q:关于“应用”,超导强磁场有哪些重要应用场景?是否有实际应用案例?

A:超导强磁场其实在科学研究、民用、工业领域都已经有了广泛的用途。例如磁约束核聚变装置(人造太阳)、高分辨核磁共振成像系统(MRI)、大科学装置强磁体等领域都离不开超导磁体技术的发展。实际应用案例比如说在合肥建设的中国聚变工程实验堆(CFETR)、深圳中科院深研院研制的国际首创的5T超高场人体全身磁共振成像系统(MRI)、兰州近物所研发的超导重离子治疗装置等。本次论坛院士专家们就会针对这些具体应用展开深入讨论。

 

Q:该技术的实际应用,涉及哪些核心技术或者技术难题需要突破?

A:超导磁体技术是一个系统性的研发工作,需要从基础理论、材料研究(超导材料、结构材料、绝缘材料)、低温系统设计、结构装配等多方面逐一突破。本次论坛主题就希望以超导技术的实用化为牵引,进一步推动超导材料技术的广泛应用,特别是在超导线材、高场超导磁体等涉及国家科技产业发展和战略需求等方面。

 

Q:目前松山湖材料实验室在超导研究领域形成了怎样的基础?最新进展如何?

A:2019年在我国超导和低温物理科学家、国家最高科学技术奖获得者赵忠贤院士的倡议和支持下,松山湖材料实验室致力于以实用为目标,整合了国内在超导材料探索、超导薄膜制备、高通量组合薄膜技术及低温技术方面的优势力量,成立了一支年轻的实用超导研究团队。经过三年期建设,已经搭建了薄膜制备仪器群、低温实验平台、结构表征平台、低温物性表征平台,能够满足后续关键技术的研发工作。针对项目的前期目标,研制出了首台基于国产部件的“三光束脉冲激光共沉积镀膜”装置,并成功制备出高品质2英寸YBCO双面超导单晶薄膜,以及与进口商用膜性能相当的百兆赫兹的带通滤波器。借助目前的研究平台,团队也在积极参与中国聚变工程实验堆超导磁体第三代导体研发有关的实验等任务,为我国重大战略需求及科技前沿领域提供了重要的智力与平台支持。

 

Q:在松山湖科学城开展相关工作有哪些优势?

A:松山湖科学城吸引聚集了赵忠贤院士等一批国内外顶级科学家,建立了国际一流的研发平台,拥有美丽惬意的自然环境,提供了宽松自在的工作环境以及全市行政单位的全力配合。相信经过不断的努力,一定可以在东莞打造出具有世界影响力的实用化超导研究基地。

 

粤港澳大湾区科技创新论坛由中国科学院学部、中国科学院物理研究所主办,松山湖材料实验室与松山湖科技教育局承办,旨在贯彻落实习近平总书记关于粤港澳大湾区建设的重要指示精神,配合实施《粤港澳大湾区发展规划纲要》和建设“粤港澳大湾区院士联盟”,更好地发挥中国科学院学部作为国家在科学技术方面最高咨询机构的作用。

论坛将汇聚粤港澳三地以及国内外高水平院士专家、中青年领军人才以及企业技术专家,聚焦粤港澳大湾区发展中的重大科技需求,从宏观上凝练深层次的核心理论/技术难题,为国家、区域、行业或组织在相关领域的持续创新发展提供科学前膽和战略咨询

 

 

撰稿:来源:创新松山湖