人类能制造最高温度是多少 有极限吗

人类能制造最高温度是多少 有极限吗
在整个宇宙当中，温度无处不存在。无论在地球上还是在月球上，也无论是在赤热的太阳上还是在阴冷

的冥王星上，这一切无不由于空间位置的不同而存在着温度的差别。例如，太阳表面温度是6000℃，而

处于太阳系里离太阳较远的冥王星的表面温度却只有-240℃。又如，传说中的牛郎星与织女星，在夜里

的星空中，它们只是闪烁的小亮点，而怎能让人一下子想到牛郎星的表面最高温度竟达8000℃，织女星

的表面最高温度竟达10000℃，真可谓是"热恋之星".

正因为宇宙中各行星的冷热不同，才决定着生命的存在与否。想想看，如果人类要到太阳去，还没到达

早已化为灰焚了；再想想，如果人类要到阴冷的冥王星去，恐怕人的第一次呼吸还没完成就早已在寒冷

的温度当中冻成了冰尸。

当然，在这样莫大的宇宙中，只要位置适当，生命是完全可以存在的。现在的地球就是典型一例。地球

上生命的诞生有人说是偶然的，其实它也是必然的。第一个有生命细胞的诞生，那是蕴含着"造物主"多

少心思啊，其中温度是必不可少的因素之一。因为只有在适宜的温度下，化学反应才能正常进行物质分

解或重组，才有了今天这个美丽的世界山川、河流、绿树、红花……才有了生命的诞生。

温度是分子平均功能的标志，它决定一个系统是否与其它系统处于热平衡的物理量，它的基本特征在于

一切互为热平衡的系统都具有相同的温度。如当温度较低时，分子、原子振动的速度很小，无法挣脱分

子、原子也变小，分子之间距离就较大，此时物质为液态。但随着温度的不断升高，分子运动十分激烈

，分子间的距离也变大，此时物质为气体。整个世界这么精彩就是因为这些不同的分子，原子在不同的

温度下变化而来的。

在人们的现实生活中，通常比较熟悉的温度范围是—90℃到61℃即地球表面的气温变化范围，其实在宇

宙中还有很多关于温度的东西已被人类得知，但我们不熟悉而已，本文将为各位读者提供一部份从最冷

的—273.15摄氏度（绝对0℃）到最热的5.1亿摄氏度的知识让大家了解一下。

—273.15℃ 绝对零度

绝对零度，即绝对温标的开始，是温度的极限，相当于—273.15℃，当达到这一温度时所有的原子和分

子热量运动都将停止。这是一个只能逼近而不能达到的最低温度。人类在1926年得到了0.71K的低温，

1933年得到了0.27K的低温，1957年创造了0.00002K的超低温记录。目前，人们甚至已得到了距绝对零度

只差三千万分之一度的低温，但仍不可能得到绝对零度。

如果真的有绝对零度，那么能不能检测到呢？有没有一种测量温度的仪器可以测到绝对零度而不会干扰

受测的系统（受测的系统如果受到干扰原子就会运动，从而就不是绝对零度了）？确实，绝对零度无法

测量是依靠计算得出来的，研究发现温度降低时，分子的活动就会变慢，那么依靠计算得出，当降到绝

对零度时，分子是静止的，所以就得出了绝对零度的概念。

—270.15℃ 宇宙微波背景辐射

宇宙微波背景辐射是"宇宙大爆炸"所遗留下的布满整个宇宙空间的热辐射，反映的是宇宙年龄在只有38

万年时的状况，其值为接近绝对零度的3K.

—260℃ 星际尘埃的温度

在寒冷的宇宙空间，星际尘埃的温度可低达—260℃。

—250℃ 低温火箭发动机

印度空间研究组织试验成功了一种低温火箭发动机，该发动机的燃料温度为—250℃。在其带动下，发动

机冲压涡轮的最高速度达到4万转每分钟，标志着印度空间研究水平跨越了一个具有重要意义的里程碑。

—240℃ 冥王星

从冥王星上看太阳，太阳只是一个闪亮的光点，它从太阳上所接受到的光和热，只有地球从太阳得到的

几万分之一，因此，冥王星上是一个十分阴冷黑暗世界。最高温度是—210℃，最低温度是—240℃。除

冥王星以外海王星也可达到—240℃。

科学家1898年在实验室第一次得到了—240℃的低温，这时，氢气变成了液氢。

—230℃ 非金属的磁性

非金属材料在低温下也能表现出磁性，这种磁体适用于制造新型计算机存储设备，绝缘设备等。但这类

材料在温度超过一定限度时就会失去磁性。目前，临界温度最高的非金属磁体在—230℃左右，即使施加

高压也仅能提高到—208℃。

—220℃ 天王星

天王星自转一次的"天王星日"约为17小时14分，因为有快速的自转而和木星一样地呈现东西向的明显条

纹。因为距离太阳遥远，天王星大气层云上端温度约在—220℃，表面显淡蓝色。

—210℃ 鲸鱼座τ的尘埃盘

鲸鱼座τ是除了太阳以外离地球最近的类太阳恒星，距离太阳仅约12光年，亮度约3.5等，以肉眼就可以

看到。它周遭有尘埃与彗星组成的尘埃盘，这个尘埃盘的直径比太阳系稍大一些，温度仅—210℃左右，

可能是因为小行星和彗星彼此碰撞的碎片所形成。

-200℃ 土卫六星

到目前为止，我们尚未发现有任何地外生命存活的迹象。但卡西尼号正在探索的土卫六可能是一个生命

起源的实验室。

由于表面温度为—200℃，土卫六不是一个能产生生命的地方，但是它的浓密的大气层中含有许多碳氢化

合物。它们通过太阳的紫外光可产生化学反应。光化学反应能产生有机分子，这些碳基化合物是产生生

命的第一步。但是土卫六太冷了，以致于无法迈出下一步。它就像是一个深度冻结了的地球。在50亿年

后，它将会得到产生生命所需要的热量，因为那时太阳将膨胀成一个熊熊发光的红巨星。只是那时由于

太阳已进入生命的暮年，生命大约已经来不及产生了。

-190℃ 低温下出现许多奇怪现象

低温世界就像魔术师，各种物质出现奇妙变化。空气在-190℃时会变成浅蓝色液体，如果把鸡蛋放进去

，它会产生浅蓝色的荧光，摔在地上会像皮球一样弹起来；鲜艳的花朵放进去，会变成玻璃一样光闪闪

，轻轻的一敲发出"叮当"响，重敲竟破碎了，从鱼缸捞出一条金鱼头朝下放进液体中，金鱼再取出来就

变得硬梆梆，晶莹透明，仿佛水晶玻璃制成的"工艺品"，再将这"玻璃金鱼"放回鱼缸的水中，奇怪的是

金鱼竟然复活了，又摆动着轻纱一般的尾巴游了起来。

-180℃ "梦的纤维"——凯英拉纤维

凯英拉纤维的性能赛过钢铁和合金，被人们称为"梦的纤维"这种液晶纤维的强度是钢的5倍，铝的10倍，

玻璃纤维的3倍，能在—180℃左右连续使用。它主要用作飞机的结构材料、子午线轮胎、船体、运动器

具、防护服装和缆绳等。例如：美国波音飞机公司的767型客机采用了3吨凯英拉纤维与石墨纤维混杂的

复合材料，使机身重量减轻了1吨，与波音727飞机相比，燃料消耗节省30%.

-170℃ 生命存活的低温极限

这样的温度已有最简单的微生物能够生存了。观察表明，大肠杆菌、伤寒杆菌和化脓性葡萄球菌均能在

—170℃下生存。

-160℃ 水星

离太阳最近的水星，它和太阳的平均距离为5790万公里，是太阳最近的行星。它表面温差最大，因为没

有大气的调节，向阳面的温度最高时可达430℃，但背阳面的夜间温度可降—160℃，昼夜温度差近600℃

，这可是一个处于火和冰间的世界。温度变化如此巨大，水星上是不可能有生命的。

—150℃ 木星

木星是太阳系中的第五个行星，木星为太阳系最大的行星，其内部可以放入1300个地球，密度较低，其

重量仅为地球的317倍。木星的成份绝大部分是氢和氦。木星离太阳较远，表面温度达—150℃；木星内

部散放出来的热是它从太阳接受热的两倍以上。

—140℃ 液氮低温加工橡胶品

橡胶制品是很难降解的高分子弹性材料，将它粉碎到具有广泛用途的精细胶粉十分困难。目前，国际上

利用废轮胎工业化生产精细胶粉的方法主要采用液氮低温冷冻法，即将橡胶在—130℃到—140℃的温度

下冷冻成玻璃化状态再加以粉碎，就能轻易获得优良的精细胶粉。

我国的“人造太阳”核聚变实验装置创下了5500万度的国内最高温度记录.欧洲、美国的核聚变装置使用

氘、氚混合燃料，获得过上亿摄氏度的等离子体，而且获得了上万千瓦的输出功率，使人类以可控方式

获得了聚变能.
应该有极限,不然用什么作为反应专置呢???
我国的“人造太阳”核聚变实验装置创下了5500万度的国内最高温度记录.欧洲、美国的核聚变装置使用

氘、氚混合燃料，获得过上亿摄氏度的等离子体，而且获得了上万千瓦的输出功率，使人类以可控方式

获得了聚变能.
应该有极限,不然用什么作为反应专置呢???
目前人类制造的最高温度是5亿1千万度。
这个温度是在1994年5月27日，由美国新泽西州普林斯顿等粒子物理实验室，利用氘和氚等离子混合体在

托克马克核聚变反应堆中创造的。

至于说到最高温度有没有极限，以目前的观点，认为温度只有下限，没有上限。
绝对零度
绝对零度，也就是-273.15℃（摄氏度）。
没有一个地方有这个温度，人类也不可能制造出来这个温度，只能无限的接近。


1987年，Ti-Ba-Ca-Cu-O系材料的临界超导温度达到125K
随后的几年，高温超导临界温度已达到160K
中国电线电缆网上有篇文章《稀土在高温超导材料中的应用》里有这么一段：
“ 此后相继发现除铈、铽、镨外，其它所有镧系元素包括钇在内，都能形成通式为RBa2Cu3O7-δ，超导

转变温度介于～92 K(R=Y)至～95 K(R=Nd)之间的高温超导化合物。在理论上这类化合物的上临界场可高

达160 T，故亦可视之为高场超导体。 ”

可见至少90多K的超导肯定已经实现了

关于超导:
1911年，荷兰莱顿大学的卡茂林·昂尼斯意外地发现，将汞冷却到-268.98°C时，汞的电阻突然消失；

后来他又发现许多金属和合金都具有与上述汞相类似的低温下失去电阻的特性，由于它的特殊导电性能

，卡茂林·昂尼斯称之为超导态。卡茂林由于他的这一发现获得了1913年诺贝尔奖。
这一发现引起了世界范围内的震动。在他之后，人们开始把处于超导状态的导体称之为“超导体”。超

导体的直流电阻率在一定的低温下突然消失，被称作零电阻效应。导体没有了电阻，电流流经超导体时

就不发生热损耗，电流可以毫无阻力地在导线中形成强大的电流，从而产生超强磁场。
关于高温超导体：
20世纪80年代是超导电性的探索与研究的黄金年代。1981年合成了有机超导体，1986年缪勒和柏诺兹发

现了一种成分为钡、镧、铜、氧的陶瓷性金属氧化物LaBaCuO4，其临界温度约为35K。由于陶瓷性金属氧

化物通常是绝缘物质，因此这个发现的意义非常重大，缪勒和柏诺兹因此而荣获了1987年度诺贝尔物理

学奖。

1987年在超导材料的探索中又有新的突破，美国休斯顿大学物理学家朱经武小组与中国科学院物理研究

所赵忠贤等人先后研制成临界温度约为90K的超导材料YBCO（钇铋铜氧）。

1988年初日本研制成临界温度达110K的Bi-Sr-Ca-Cu-O超导体。至此，人类终于实现了液氮温区超导体的

梦想，实现了科学史上的重大突破。这类超导体由于其临界温度在液氮温度（77K）以上，因此被称为高

温超导体。

自从高温超导材料发现以后，一阵超导热席卷了全球。科学家还发现铊系化合物超导材料的临界温度可

达125K，汞系化合物超导材料的临界温度则高达135K。如果将汞置于高压条件下，其临界温度将能达到

难以置信的164K。
首先磁流体推进原理简单，但应用到实际要加强推力就必须考虑到加强磁场，这个磁场用电流引发，所

以要加强电流，考虑到高电流会引发大量的能量热损失，比较好的选择就是超导线圈。
现行最高温的超导材料临界温度156k左右，但实际应用不好，所以一般选择的超导材料远低于这个温度

60—80k左右。因此就要制冷装置与制冷剂。常有的制冷剂：液氦，液氮。

氮熔点64k，沸点78k。氦熔点1k,沸点-3k.(25个大气压)液氮制冷机的效率比液氦至少高10倍，所以液氮

的价格实际仅相当于液氦的1／100。液氮制冷设备简单，因此，现有的高温超导体还必须用液氮冷却.
制冷原理与普通的空调不同，是直接把超导材料放在液氮下就行了
什么叫磁流体推进技术？
依靠舰船内部的超导磁体,在船周围的海水中（具体来说是进入船体的海水）产生一个强大磁场;通过船

上的一对电极,使强大的电流通过海水,根据“弗莱明左手法则”,会在船体后面产生一个向后推水的力,

而水对船体的反作用力就会推动
船前进。
哈工大低温与超导技术研究所成立于 2001 年，是应国家科技发展的迫切需要，缩短我国与美欧日在低

温与超导技术水平上的巨大差距，在国家 “985 工程 ” 的支持下在哈工大创建的新兴重点工程学科。

研究所具有制冷与低温工程专业硕士学位 和 博士学位授予权。由在美国主持过大型低温与超导工程项

目的专家担任学术带头人，组建了包括低温、超导、真空、机械、自控等各个学科的工程技术队伍。研

究所现有科研人员 26 人，其中教师 10 人，博士研究生 6 人，硕士研究生 10 人。教 师中 教授（博

导） 2 人，副教授 4 人，讲师 2 人，高工 1 人，工程师 1 人；教师中 4 人具有博士学位。
　　研究所位于哈工大科学园 C2 栋，拥有五层近 5000 平方米 教学科研面积，一至三层为实验室。实

验室包括：“大型氦制冷机实验室”、“小型氦制冷机实验室”、“低温系统自动控制实验室”、“天

然气液化技术实验室”等。
研究所隶属于制冷及低温工程学科，主要研究方向包括：大中小型超导磁体系统及其低温系统的研制、

天然气液化技术及应用 、小型低温制冷机的研究与应用、低温自动控制系统、外层空间低温与真空环境

模拟、低温下流体流动和传热特性的研究等。
　　该所成立以来，已经为国家大科学工程承担了核心项目的研制任务。先后完成了北京正负电子对撞

机重大改造项目 BEPCII 大型超导装置的氦低温系统总体概念设计、工程设计以及 BEPCII 低温系统设

备中各种低温控制阀箱和超导体电流引线的加工制造；完成了台湾同步辐射光源（ SRRC ）超导磁体低

温系统的概念设计和部分工程设计；完成了北京大学超导加速器装置（ PKU-SCAF ）超导加速腔 2K 超

流氦低温系统的概念设计。在上述项目的完成中，研制了低温超导工程中常用设备如低温接头、低温夹

套接管、低温流量计、低温电绝缘子以及低温传输管线支撑等，并申请国家专利 6 项。上述设备已经应

用于 BEPCII 低温系统以及其他类似低温工程项目中。通过 BEPCII 项目的实施，培养了一支一流的技

术创新开发与系统集成队伍。 2006 年 12 月至今，与美国劳伦斯伯克利实验室合作，承担 介子离子化

冷却试验装置 MICE 两套超导耦合磁体系统和美国中微子工厂 介子对撞机合作组（ NFMCC ） MUCOOL

预研项目中一套超导耦合磁体系统的研制和测试。
　　研究所自 2001 年创办以来，“液化天然气技术及应用”作为重点研发方向，致力于开发具有中国

自主知识产权的液化天然气技术。分别针对西气东输气源、大庆油田伴生气、煤矿高低浓度煤层气开展

了日产 20 立方米 和 5 立方米 液化天然气的橇装型天然气液化装置， 20 万 Nm3/d 天然气液化和轻

烃联合生产系统，以及日处理量 20 万立方米的调峰型天然气液化装置的关键技术研究。目前，在“

985 二期”项目的支持下，针对黑龙江省鹤岗煤矿高低浓度煤层气自主研发了日产 5 立方米 液化天然

气的橇装型煤层气液化设备，正在进行试验样机的加工制造，拟于 2008 年 5 月份装置初步调试成功。
　　研究所还自主研制成功了 5kW 和 7kW 级小型氦气压缩机，并在 ICCR03 国际低温制冷大会上展出

；正在致力于高温超导磁体低温冷却技术的研究。在低温仪器仪表方面，拟开展深低温度传感器和低温

温度变送器、低温液面计、氦和天然气低温阀门等研发中的关键技术研究。在 “ 985 二期”项目的支

持下，开展各类超导体研制低温测试台的建设。
http://icst.hit.edu.cn/

耦合磁体系统的研制
离子化冷却m介子实验装置MICE/MUCOOL超导耦合磁体系统的研制
哈工大低温所 2007/06
、 项目背景

中微子工厂和m介子对撞机（International Neutrino Factory and Muon Collider-NFMC）是正在预研

中的将用于精确研究中微子振荡和电荷宇称CP破坏效应等的中微子物理实验装置，中微子CP破坏的测量

与目前最有可能解释宇宙中物质—反物质不对称性的理论直接相联系。NFMC与超导直线对撞机

(International Linear Collider-ILC，正负电子对撞机)和在建的超强子对撞机（Large Hadron

Collider-LHC）均是目前国际上粒子物理研究领域的热点，用于探索物质与宇宙的起源，为科学家应对

二十一世纪众多关于暗物质、暗能量、额外维、中微子质量以及物质、能量、空间和时间的基本性质方

面最迫切问题提供研究工具，属于国际超级大科学工程研究装置。

中微子作为构成物质世界最基本的粒子，在最微观的粒子物理规律和最宏观的宇宙的起源及演化中都起

着十分重大的作用。中微子物理研究领域的几次重大突破都获得了诺贝尔物理学奖。中微子物理已经成

为目前国际高能物理、天体物理与宇宙学研究的共同热点。
该实验室拥有研究所自行研制的国内第一台液氦温区10W级氦制冷机及其PLC自动控制系统，该制冷机也

可用于生产液氦。以该制冷机为核心设备建成的“4.2K～300K多功能实验室”，为研究生教学和科研建

立了实验平台，也为凝聚态物理研究、小型超导磁体研究、低温材料物性的研究等提供冷源。本所自行

研制成功了5kW和7kW级小型氦气压缩机并在ICCR03国际低温制冷大会上展出。

目前国际上开展NFMC中微子物理研究的组织主要有国际中微子工厂委员会、美国的NFMCC

（International Neutrino Factory and Muon Collider Collaboration），以欧洲粒子物理研究中心

CERN为首的欧洲工作组、以日本高能加速器研究中心KEK为主的日本中微子工厂、英国中微子工厂工作组

等。中国近几年在中微子物理研究方面也倾注了强大的兴趣和支持，如2006年启动的预计投资2.4亿元人

民币的“大亚湾反应堆中微子实验项目”，采用国际合作方式，以中国为主，美国、俄罗斯、捷克等国

共同参与，主要目标是利用核反应堆产生的电子反中微子来测定中微子混合角 q13。但是中国在国际

NF/MC研究领域中还未占有一席之地。

同样规模的装置，m介子对撞机可达到比电子对撞机高得多的能量级别，使装置加速性能提高近十倍的最

核心技术即为离子化冷却m介子技术。离子化冷却m介子实验装置（Muon Ionization Cooling

Experiment-MICE）作为中微子工厂NF或m介子对撞机MC的关键前期基础研究，将建立世界上第一个离子

化冷却m介子实验装置，首次实验论证二十余年来困扰NF/MC研究的最核心技术问题-m介子冷却，研究结

果是未来NFMC成功的关键。

MICE项目已于2003年在英国和欧洲粒子物理研究中心CERN批准立项，实验装置将建立在英国卢瑟福阿普

尔顿实验室（Rutherford Appleton Lab-RAL），总预算约2500万英镑，分阶段建设，预计2010年完成整

个实验。该研究项目已经分别获得英国自然基金委、美国能源部和自然基金委、日本、意大利、荷兰、

NFMCC、NuFact等的经费支持。迄今已经有欧美日十几个国家几十个大学、研究所和国家实验室加盟，中

国目前仅哈尔滨工业大学加入合作组织。详情可参见http://hep04.phys.iit.edu/cooldemo/。

MICE装置中m介子离子化冷却通道部分除了物理测量部分主要由超导螺线管磁体（两套跟踪及匹配磁体、

三套聚焦磁体及液氢吸收器AFCC、两套耦合磁体及射频腔RFCC）构成，超导磁体拟采用小型制冷机冷却

技术。其中，跟踪及匹配磁体主要由美国劳伦斯伯克利（LBNL）国家实验室研制，聚焦磁体主要由英国

牛津大学物理系研制，液氢吸收器主要由日本KEK国家实验室研制，耦合磁体主要由哈工大低温与超导技

术研究所和LBNL合作研制，射频腔主要由美国LBNL国家实验室研制。

2006年4月，MICE国际合作组美国伯克利实验室低温超导工程专家Michael.A.Green博士访问哈工大低温

所，对哈工大在低温与超导工程技术领域的科研能力进行了全面考察。2006年6月，MICE批准哈工大正式

加入合作组，共同开展中微子物理科学研究装置的研制。

MuCool为美国中微子装置和m介子对撞机合作组(NFMCC)的研究项目，其目标与MICE一致，主要开展m介子

离子化冷却通道中关键构件的离线性能测试。NFMCC目前已有来自30多个国际研究所或大学的100多位科

学家参加。超导耦合磁体及射频腔系统联测将在美国费米实验室进行，目前射频腔系统已由美国伯克利

、费米、布尔海文实验室等研制完成并测试，急需超导耦合磁体系统，开展联合试验，以获得科学性能

数据，用于MICE实验研究。

通过MICE/MUCOOL国际合作项目的实施，将在国内奠定螺线管超导磁体从设计到制备的基础，包括制备关

键技术、基础实验设施、人才培养和国际化项目管理与风险管理的模式、质量管理机制。
2、 研究内容
在MICE合作组成员中，哈工大将主要与美国劳伦斯伯克利实验室合作，承担m介子离子化冷却试验装置

MICE两套超导耦合磁体系统和美国中微子工厂/m介子对撞机合作组（NFMCC）MUCOOL预研项目中一套超导

耦合磁体系统的研制和测试，具体包括：设计、制造并测试三套1.5米内径、285mm长、峰值磁场大于7T

、96层、每层166匝铌钛超导螺线管线圈磁体系统；绕制一套内径350mm多层超导线圈和一套1.5m内径短

试样线圈，用于超导磁体设计方法，电磁、力、热及稳定性能，线圈绕制关键技术的研究。为完成超导

磁体系统的研制和测试，哈工大低温与超导技术研究所将在充分利用现有的实验设备基础上，拟在国家

有关计划经费支持下，结合哈工大承担的“十一五”“985二期”“低温与超导工程技术”平台的建设，

建立中小型超导螺线管线圈（2米以内线圈直径）绕线机系统，中小型超导磁体低温下电磁、热、力性能

测试平台，超导磁体小型制冷机冷却关键技术实验研究平台。

美国劳伦斯伯克利实验室将通过电话会议、定期访问及技术培训的方式为磁体设计、制造及测试提供关

键技术和工艺指导，进行技术评审和质量监督，来哈参加设计和制造的关键过程；并提供价值约70万美

元的磁体研制所需的关键设备、特殊材料等。

2006年12月末，哈工大低温所正式开始MICE/MUCOOL超导耦合磁体系统的工程设计，以王莉教授为项目负

责人。2007年5月16日至19日，七位由粒子物理、低温与超导以及机械工程领域的国际专家组成的评审小

组，代表MICE国际合作组，对哈工大承担的超导磁体系统的设计进行了评审。评审专家组充分肯定了哈

工大的设计工作和水平。
哈尔滨工业大学与美国劳伦斯伯克利国家实验室已经分别于2007年6月、9月和11月，正式签署了《中国

哈尔滨工业大学和美国劳伦斯伯克利国家实验室合作备忘录》、《中国哈尔滨工业大学和美国劳伦斯伯

克利国家实验室合作备忘录关于设计、建造和测试超导耦合线圈磁体的补充文件》及《合作合同》。根

据中美合作双方协议，预计第一套MUCOOL超导耦合磁体系统将于2008年末完成，MICE两套超导耦合磁体

系统将于2009年中旬完成。哈工大测试后的超导磁体系统将运至美国费密国家实验室与射频腔系统联调

，最终在英国RAL实验室安装运行。
目前，在哈工大校领导及科研处等各部门的全力支持下，低温所以王莉、徐风雨和刘孝坤老师等为骨干

的MICE项目组正在进行超导试样线圈的绕制和超导磁体低温实验平台的建设工作，进展顺利。
3、 项目意义
通过国际合作形式，在国内奠定大直径超导螺线管磁体从设计到制备的基础，包括制备关键技术、基础

实验设施、人才培养和国际化项目管理与风险管理的模式、质量管理机制，形成具有中国自主知识产权

的超导磁体研制能力。MICE为中国目前首个在中微子物理研究领域以“低温超导工程技术”加入的国际

合作项目，将提升中国在国际低温超导工程技术领域的地位和水平；共享MICE研究成果，为参加未来μ

介子加速器建设，承担类似大科学工程项目超导设备研制，以及为国内物理学家参加国际中微子物理领

域的研究提供契机；为广泛开展国际科技合作奠定基础；培养一批高水平科研人员。

高磁场超导磁体科学
【作　　者】 王秋良 [同作者作品]
【丛 书 名】 当代杰出青年科学文库
【出 版 社】 科学出版社
【书 号】 9787030200167
【开 本】 16开
【页 码】 438
【出版日期】 2008年1月
本书系统地介绍了高磁场超导磁体的工程设计、建造和运行等方面的一些关键问题，包括高磁场下高温

和低温超导线/带的电磁特性及其与外部电磁场、温度和应力等的变化规律，超流、超临界和常压低温流

体的传质热、两相流中的非线性问题；高磁场超导磁体的逆问题、机械应力/应变、磁热稳定性、失超传

播规律和失超保护等。
　　本书适于从事应用超导技术、低温技术和磁体技术的研究人员和工程技术人员参考，特别适于从事

超导强电技术及其应用等方面的工程技术人员、高等院校的教师和高年级的学生使用。
第1章　超导磁体科学技术的发展和应用
　1.1　超导电性的基本现象和相关的理论
　　1.1.1　超导体的发现
　　1.1.2　超导体的基本特性
　　1.1.3　超导电性的二流电子模型
　　1.1.4　超导体的伦敦方程
　　1.1.5　金兹堡一朗道理论——G-L方程
　　1.1.6　超导体的CS囊微观理论
　1.2　实用化的超导线材的基本特性和发展趋势
　　1.2.1　铌钛超导线材——NbTI/Cu　
　　1.2.2　A15型化合物铌三锡和铌三铝超导线材
　　1.2.3　BI系、Y系和MgB2高温超导带材
　　1.2.4　Chevrel相超导体
　　1.2.5　实用化的超导线/带材的临界电流密度和磁感应强度之间的关系
　1.3　超导磁体科学技术及其应用
　　1.3.1　高磁场核磁共振谱仪和人体核磁共振成像系统及强场生物医学效应
　　1.3.2　高磁场高能加速器磁体
　　1.3.3　高磁场受控热核聚变超导磁体
　　1.3.4　配置在大科学平台上的强磁场装置——散裂中子源
　　1.3.5　用于混合磁体和科学仪器的极高磁场超导磁体
　　1.3.6　实现材料科学研究的高磁场超导磁体系统
　　1.3.7　空间探测和辐射防护高磁场超导磁体系统
　1.3.8　超导电工技术应用
　1.4　高磁场超导磁体技术发展面临的技术挑战
　参考文献
第2章　高磁场超导磁体的电磁场逆问题
　2.1　高磁场超导磁体的电磁场理论
　2.2　块状导体的磁感应强度
　2.3　螺管形线圈的磁场分布
　　2.3.1　环形电流丝的磁感应强度
　　2.3.2　螺管线圈的磁感应强度
　　2.3.3　不完整的螺管线圈的磁感应强度
　　2.3.4　矩形截面的椭圆形线圈磁感应强度的分布
　2.4　高均匀度螺管形超导磁体
　2.5　高磁场超导螺管形线圈设计的一般考虑
　2.6　加速器超导磁体的磁场
　2.7　高磁场超导磁体电磁设计的数学优化方法
　　2.7.1　序列二次规划算法
　　2.7.2　模拟退火优化算法
　　2.7.3　遗传优化算法（GA）
　　2.7.4　遗传优化算法和传统搜索方法的对比
　　2.7.5　遗传优化算法在非线性规划中的应用
　　2.7.6　优化方法的改进及相互结合
　2.8　高温超导磁体电磁设计
　2.9　高磁场核磁共振谱仪和人体核磁共振成像超导磁体
　2.10　球坐标系下磁场的目标场方法
　2.11　传导冷却的超导磁体和加速器二极磁体
　参考文献
第3章　高磁场超导磁体的机械稳定性
　3.1　高磁场超导磁体机械稳定性的有限元分析方法
　　3.1.1　应力/应变关系
　　3.1.2　轴对称条件下应力与应变
　　3.1.3　元素积分点的应力与应变
　　3.1.4　材料的非线性问题
　　3.1.5　ANSYS分析非线性应力问题
　3.2　螺管线圈的热机械和电磁条件下应力、应变特性
　3.3　多螺管线圈的平面应力/应变的分析（GPS）
　3.4　极高磁场超导磁体的弹塑性分析理论
　3.5　极高磁场超导磁体的弹塑性FEA模型
　3.6　高磁场超导线的电和热机械效应
　3.7　高温超导线圈的热和电磁应力分析
　3.8　实验和数值模拟超导绕组的机械特性
　3.9　加速器超导磁体的机械结构
　参考文献
第4章　超导体的磁热稳定性理论
　4.1　非理想II类超导体及I临界态模型
　4.2　磁通跳跃的绝热稳定化理论
　4.3　动态稳定化理论
　4.4　低温稳定化理论
　4.5　超导复合带/薄膜的本征稳定理论
　4.6　圆柱形截面超导复合线材的本征稳定理论
　4.7　超导薄膜的热稳定性
　4.8　高温超导薄膜的本征稳定性
　4.9　超导线的基材与超导体截面积之比对于磁体稳定性的影响
　4.10　高温超导体的指数损耗和电流衰减
　参考文献
第5章　超导体的交流损耗
　5.1　超导和常规电力机械的损耗比较
　5.2　超导体的磁滞损耗
　　5.2.1　一维矩形超导块的磁滞损耗
　　5.2.2　轴向磁场中圆柱形超导块的磁滞损耗
　　5.2.3　横向磁场中圆柱形超导块的磁滞损耗
　　5.2.4　具有传输电流的超导块的磁滞损耗
　5.3　超导线材在横向磁场中的耦合损耗
　　5.3.1　超导复合线的耦合时间常数
　　5.3.2　临界磁感应强度对时间的变化率
　　5.3.3　横向磁场中耦合损耗的计算
　5.4　多截面复合超导线材在横向磁场中的耦合时间常数
　5.5　超导线材在横向磁场中的穿透损耗
　5.6　具有直流传输电流的超导多丝块的附属损耗
　5.7　高温超导带材AC损耗的有限元分析技术
　5.8　超导电缆的电流分布和损耗
　5.9　超导线的自场磁滞损耗
　5.10　多丝超导股在横向和纵向磁场中的磁热稳定性
　5.11　考虑纵向磁场的多重超导电缆的设计
　参考文献
第6章　超导磁体系统的失超保护技术
　6.1　超导磁体失超的产生
　6.2　超导磁体的保护和检测电路
　6.3　绝热稳定化超导磁体的失超零维分析方法
　6.4　绝热稳定化超导磁体的失超传播速度
　6.5　绝热稳定化小型超导磁体中横向正常区域的传播速度
　6.6　绝热稳定化的超导线圈的失超特性
　　6.6.1　一维有界的正常区
　　6.6.2　二维有界正常区域传播
　　6.6.3　三维有界正常区域传播
　6.7　几种超导线圈失超保护电路分析
　6.8　绝热稳定化超导线圈失超数值分析发展
　6.9　绝热稳定化磁体失超的数值方法
　　6.9.1　绝热稳定化三维螺管线圈的失超分析方法
　　6.9.2　二维有限元分析超导磁体的失超问题
　　6.10　失超分析程序4Quench
　6.11　饼状结构的超导线圈的失超传播
　6.12　高温超导薄膜和涂层导体内的正常区域的传播速度
　6.13　BI系高温超导磁体的正常区域传播分析方法
　6.14　铝稳定化的超导体的稳定性和失超传播
　6.15　制冷机冷却的超导磁体在励磁时的稳定性和失超分析
　参考文献
第7章大规模CICC超导磁体失超和运行
　7.1　CICC导体失超研究的发展
　7.2　一维CICC超导体失超过程的物理模型和数学简化
　7.3　CICC超导体失超的解析解法
　7.4　具有中心孔的CICC导体稳定性
　7.5　CICC超导体失超的移动网格有限体元和有限元分析
　　7.5.1　移动网格的有限体元方法
　　7.5.2　移动网格有限元方法
　7.6　大规模KSTAR Tokamak瞬态运行的分析
　　7.6.1　等离子放电过程中的感应电流
　　7.6.2　超导绕组内的氦膨胀和热转换过程
　　7.6.3　超导磁体系统的超导股和结构材料的交流损耗
　参考文献
附录Ⅰ　超导和低温材料的物理参数
　Ⅰ.1　YBCO超导材料的基本物理特性
　Ⅰ.2　银的物理特性
　Ⅰ.3　BI2223超导体的物理特性
　Ⅰ.4　低温超导材料及其稳态基材的物理特性
附录Ⅱ　低温结构材料和超导材料的机械特性
http://book.eol.cn/computers/common/info.asp?id=208345
NTC负温度系数热敏电阻工作原理
NTC是Negative Temperature Coefficient 的缩写,意思是负的温度系数,泛指负温度系数很大的半导体

材料或元器件，所谓NTC热敏电阻器就是负温度系数热敏电阻器。它是以锰、钴、镍和铜等金属氧化物为

主要材料，采用陶瓷工艺制造而成的。这些金属氧化物材料都具有半导体性质，因为在导电方式上完全

类似锗、硅等半导体材料。温度低时，这些氧化物材料的载流子（电子和孔穴）数目少，所以其电阻值

较高；随着温度的升高，载流子数目增加，所以电阻值降低。NTC热敏电阻器在室温下的变化范围在

10O~1000000欧姆，温度系数-2%~-6.5%。NTC热敏电阻器可广泛应用于温度测量、温度补偿、抑制浪涌电

流等场合。

关于玻璃杜瓦瓶的说明：
杜瓦瓶是储藏液态气体，低温研究和晶体元件保护的一种较理想容器和工具。本公司的玻璃杜瓦瓶

，由于保温性能良好，已广泛应用于科学研究，医疗卫生，石油钻探等各有关领域中。玻璃杜瓦瓶由于

结构简单，保温性能良好，透明，密封度好，因此它比金属杜瓦瓶具有独特的优点，但玻璃是脆性材料

，强度差，易碎，因此不适宜于制造大于250mm直径,700mm长的杜瓦瓶。球形杜瓦瓶的容积不宜超过

10000ml。供使用者设计时参考。
杜瓦瓶主要技术数据如下：
封接前真空度(モ) 抽真空时烘烤温度 抽真空时期(小时) 使用温度范围
---------------------------------------------------------------------
10¯6 400℃ 8 -270～200℃

2601 杜瓦瓶 （直筒形 镀银 抽真空）：
规格 瓶外径mm 瓶内径mm 瓶高mm
-------------------------------------------------------
80×60×200 80 60 200
80×60×300 80 60 300
80×60×400 80 60 400
100×75×200 100 75 200
100×75×300 100 75 300
120×75×400 100 75 400
120×95×300 120 95 300
120×95×500 120 95 500
120×95×700 120 95 700
140×110×300 140 110 300
140×110×500 140 110 500
140×110×700 140 110 700
160×130×300 160 130 300
160×130×500 160 130 500
160×130×700 160 130 700
180×150×300 180 150 300
180×150×500 180 150 500
180×150×700 180 150 700
210×170×500 210 170 500
210×170×700 210 170 700
240×200×500 240 200 500
240×200×700 240 200 700
270×230×500 270 230 500
270×230×700 270 230 700
300×260×700 300 260 700
64×49×460 64 49 460
74×62×513 74 62 513

杜瓦瓶
240×200×700
.
询价
1800 定做
1021770 杜瓦瓶
200×170×700
.
询价
1750 定做
上海总公司电话：021-50550092,50550082,50550015 传真：021-50323701

http://www.sciequip.com.cn/
重大科技发现》
《重大科技发明》


最好的节能技术 !　！　！

最好 的 发 电技 术 ！ ！ ！

这项技术有可能解决能源和环保两项世界重大科技难题。

（最好的节能、环保技术、最好的新能源）

新世纪：新能源，真正的寒能将得到真正的开发和应用。

新世纪：真正的——寒能武器将面世。

我们经常提节能，研究开发节能新技术，研究开发新能源。那么能源究竟是什么呢？夏天我们感觉很热

，冬天又感觉有些冷，需加衣服，还需烧火取暖。煤、石油燃烧都产生热量，那么热量不就是能量吗？

我们可以将热能转为电能供人们使用，这是现成的实用技术。夏天热，能量较高，冬天冷，能量较低。

如果我们生活在液氮的环境中，液氮象海水一样多，温度为零下196度以下。零度的水相对液氮来说，其

温度是很高的，是含有很高很高能量的。我们生活、生存的地球是很大很大的，海水、岩石、土壤以及

地下数千公里数千度的熔岩、岩浆等物质是具有很高很高能量的。相对液氮环境来说，整个地球就是一

个高能场，一个非常大非常大的大热库，一个非常大非常大的能源大宝库。那么我们怎样才能开发和利

用这个能量大宝库、大热库呢 ？？？

我们现在应用的制冷技术在基本原理和制冷方法上有问题，存在很大很大的潜藏错误，我找到了现在制

冷技术的错误，也找到了很好很好的改正方法。我的制寒发电 技术与制冷技术有着很大很大的本质区别

。由于制冷是将物质的温度由高温降到低温，将物质所含的能量由高能降到低能。制冷技术用的却是能

量转移法，冰箱、空调工作时室内温度虽然降低了，但它却通过室外机和风扇把大量大量的热能排到室

外空气中，这种做法是极不科学的，极不理想的，更是极为的不节能。热能就是能量、能源，是可以发

电的。我们却白白的把它们排到了空气中，不但浪费了大量大量保贵的电能资源，它还使环境温度升高

，使自然环境恶化、变暖。这种方法太原始、太简单。

我的制寒技术是采用低温发电原理，靠发电、靠输出电能、能量，同时来实现降低物质温度的。我的制

寒发电机实际上就是一种特殊的发电机，是现有的发电技术和制冷技术相结合的产物。它工作时是把物

质的温度、热量、热能转变为电能并输出，供人使用之后，同时温度必定降低，也必须降低，不然就有

问题了。它不但可以实现制冷 ，而且温度可以比较轻易的达到很低很低（零下100到200度）。这项发明

证实后将慢慢淘汰现有的制冷技术和设备。还有可能慢慢淘汰现有的其它发电技术和设备。

地球是那么那么的大，地下半径数千公里全都是数千度的熔岩、岩浆等极高温物质，它们含有大量大量

的热能、能量，给它们降降温，是不是人类永远永远也用不完，永远永远也开发不完。制寒技术的开发

和应用是不是可以从根本上彻底的解决能源问题 ？ ？ ？

制寒发电机可以不断工作，可以不断地发电并不断地输出能量，输出电能，周而复始。这样是不是达到

了不断地降温，实现连续制冷，连续制寒，还达到了连续不断地发电，连续不断地输出电能、输出能源

的目的呢 ？？？

液氮温度很低，可以大量吸收热能。我们还可以用液氢、液氦做工质，做制冷剂。液氢、液氦的温度更

低至零下二百五、六十度以下，它们可以进一步降低温度，发出更多的电，输出更多的电能、能量。我

们还可以让它们整体封闭起来，形成一个闭环。留一个热空气入口，和一个冷空气出口，外加一根向外

输电的电线就可以不断的发电，不断的输出能量、能源。不但实现了制冷的功能，还不消耗极宝贵的电

能资源。不但如此，它还能发电，输出电能供主人为其它电器使用。研究和开发、生产这种空调和发电

设备，是不是很受欢迎 ？？？

制寒发电机没有体外机和风扇，也不会向外排热，相反摸起来很冰冷很冰冷。它可以连续不断地吸入热

空气，吐出低温冷空气，同时还可以连续不断的输出电能、输出能量，供主人和他人长期使用。

“制寒发电技术”，“制寒发电机”，工作时是将热量直接转为电能，而不是象制冷技术那样将物质的

热量转移到高温物质上，不是一个传导过程，更不是传导的逆过程。不违背热力学三定律,尤其不违背热

力学第二定律的任何规定。第二：它不是永动机。人们说的永动机是不消耗能量，永远转动，永远工作

。制寒技术，制寒发电机是需要吸收空气的热量、能量才能工作，才能发电。它输出电能是有等量空气

热能、热量损失做代价的。

我对制寒发电机技术做了长年大量大量深入细致的研究、探索，最终找到了多个最佳设计方案，各种各

样条件和可能遇到的各种各样问题都做了较细致的研究、分析，也找到了多个最佳解决方案和对策。

制寒发电机不但能制冷，还能做功、能发电，我们是不是可以把它做大并用在汽车、火车、轮船、军舰

、潜艇上呢？是不是能让它们永远不停的走，不再需要添加燃油、煤等化学物质，有空气存在就可以不

断的从空气中吸收热量、热能，可以不断地提取空气的能量供设备使用，同时空气的温度不断降低。由

于它不再是化学反应，只是一种物理应用，一种发电，所以也就不再需要氧气了。这点也很宝贵：除了

不再跟人类抢宝贵的氧气和产生二氧化碳等很多有害气体、污染环境外，还有很多其它用途。比如在潜

艇方面：现在大多数柴—电式潜艇都在采用，也必须采用先在水面用柴油机工作，发电后将电能存储在

蓄电池内，供下潜使用。除设备增多外，由于蓄电池总是有限的，所以不能长时间在水里行驶。制寒技

术可以不断吸收海水的能量而不再需要燃油和氧气了。不但如此，还省了大量大量的蓄电池，和庞大的

柴油发电机组及油箱等额外设备。电动机，发电机也只能用一个了。不但如此它还可以永远的不停的在

水里行驶，想停就停，想走就走，不再需要添加燃油、氧气，您们说这个发明的深层意义是不是很大　

？？？

现在快到夏天了，这项技术证实后，仅全国、全世界冰箱、空调领域就能节约大量大量保贵的电能，节

约大量大量保贵的煤、石油。还有各种汽车、火车、船只等等设备，不知道可少排放多少二氧化碳，和

大量大量的其它有害气体，现在全球变暖的呼声, 如暖冬等严重环境问题。全球环保、清洁能源的开发

、研究等一个个大难题，让人头痛。“制寒技术”成功，将是彻底解决全球变暖、减排二氧化碳等有害

气体、全球环保、清洁能源和现在争论最激烈、也是即将面临的能源危机问题，得到最佳、最终的解决

，实际应用和深层意义是非常非常大的。经济价值也根本无法估量、意义深远 ！ ！ ！


为什么我们守着巨大的整个地球及内部这个能源大宝库、大热库不去开发和利用呢 ？？？


现在世界上煤、石油只够人类用一两百年。石油的争夺相当激烈，海湾、伊拉克等各国战争、中日东海

、中越南海油田争议等。各国为找油田、造油船、建炼油厂等将付出巨大投资，现在世界各国500强等

世界最大公司中，其中有关石油的公司就占相当相当一部分，没有能源人类什么事也干不了。


市场巨大，意义重大，科技价值也特别巨大。望真正有改革、改造、勇于创新的科学技术人员、理论研

究者、节能研究和开发人员以及热忠于环保事业的人员、专家及其爱好者能打我的电话和手机。



希望我们能经常联系，和进行一些技术交流，互相学习，互相帮助 ！！！


科学技术是来不得半点假的。发电机简单不，如果不能掌握正确的方法、技术，无论再怎么有钱，有文

化，有权利，有势力也不能产生出电，发不出电来。只要真正掌握技术，按自然规律应用，任何人，包

括没钱、没身份、没地位的人也能制造出来，也能让它发出电来。自然规律是不分人的身份、地位、权

力的。我说得有点太绝对，是不是真的有点道理呢？


我现在已经完全完全掌握了“制寒发电技术”，“制寒发电机、发动机技术”，还有不少资料, 愿合作

、开发、转让。


感谢您和您们的支持与帮助！收信后望及时回信，我就不再多发了。最好能打我的电话和手机。如果我

们能当面合作，当面探讨，共同学习，共同来开发这项重大的全新科学领域的新技术，我非常非常欢迎

。来之前最好能打电话告诉我一下，如我确实有时间会尽最大努力去接您们。


我由于刚开始全面整理所有资料，还要不断修改才能比较完善。有不周和不对的地方请谅解和指正一下

，我会虚心的接受和改正过来。　　　　　　　　　　　　　　　　


希望我们能共同合作并开发这项新技术，为中国，为全世界，为全人类造福。



发明人：翁志远

2007年7月10日


联系电话：010-13522140956

发明人： 翁志远

电话： 13522140956


邮箱： wwwzzzyyy1234567@sina.com

wzywzywzywzywzy@126.com
http://bbs.tech.163.com/bbs/tech01/47925,2.html
在我复水晶火星前几分钟.才看到您广告.甚喜.我论的永动机.存在的事实想必以看到.卫星的冈步可说是

人类星球都能制造了.可我设想的水能源永动机图纸.我以为您早收到了.原网友探索争呜.东方先生邦忙

画的.只是发电机要删除.(先不要考虑是否能是动力永动机)只要在十二个单向阀的敏感、快速上,下点功

夫.加上在杠杆比,缸的溶量两方有深究合理数据.成功是绝对的.因压水机、抽水机、水枪都是原理成功

的有力证据.请仔细验算一下水枪人输入总功(力乘活塞行程)是否等于水输出功(水量乘从枪口到落点的

距离).
如真的设有看到东方先生画的图.qq联系吧.我的电脑里以存档并打印了约于份.并有数据参考的.
我的qq382187210 电话:13469006709 刘勋魁