我国首套铜铌复合腔高稳定超导加速单元研制成功

2025-06-17 | 来源:融媒体中心 | [ 商业] | 热度[ 0]


---正文:我国科研领域传来重大喜讯——由中科院高能物理研究所牵头研制的全球首套铜铌复合腔高稳定超导加速单元正式通过验收!这一成果不仅填补了国际空白,更为下一代粒子加速器的研发提供了“中国方案”。消息一出,立刻引发国际高能物理学界震动,有外媒评价:“中国在超导技术领域已从‘跟跑者’变为‘领跑者’。”这套加速单元的核心突破在于其稳定性与能效比:在零下271℃的极低温环境中,铜铌复合腔的加速梯度达到惊

---

正文:

我国首套铜铌复合腔高稳定超导加速单元研制成功-1

我国科研领域传来重大喜讯——由中科院高能物理研究所牵头研制的全球首套铜铌复合腔高稳定超导加速单元正式通过验收!这一成果不仅填补了国际空白,更为下一代粒子加速器的研发提供了“中国方案”。消息一出,立刻引发国际高能物理学界震动,有外媒评价:“中国在超导技术领域已从‘跟跑者’变为‘领跑者’。”

这套加速单元的核心突破在于其稳定性与能效比:在零下271℃的极低温环境中,铜铌复合腔的加速梯度达到惊人的32MV/m(兆伏每米),比传统纯铌腔性能提升40%,同时能耗降低50%。项目负责人李卫国教授打了个形象的比方:“就像给高铁换上了既省电又提速的新引擎。”目前,该技术已应用于我国在建的环形正负电子对撞机(CEPC),未来还可能为癌症质子治疗、核废料处理等领域带来革新。

我国首套铜铌复合腔高稳定超导加速单元研制成功-2

什么是超导材料

超导材料听起来高大上,其实原理很“接地气”:就像高速公路上没有红绿灯的车流,它在特定低温下能让电流零阻力通过。1911年,荷兰科学家首次在汞金属中发现这种现象,但真正实用化是近几十年的事。目前主流超导材料分两类:

- 低温超导(如铌钛合金):需液氦冷却(-269℃),成本高但技术成熟,医院MRI磁共振仪就用它。

我国首套铜铌复合腔高稳定超导加速单元研制成功-3

- 高温超导(如钇钡铜氧):用液氮(-196℃)即可,我国研发的“铁基超导”曾创下临界温度纪录。

这次采用的铜铌复合腔属于低温超导,但通过纳米级复合结构设计,既保留了铌的超导特性,又利用铜的高导热性解决了传统纯铌腔易“热失控”的难题。中科院专家打了个比方:“好比给运动员穿了件既透气又保暖的比赛服。”

石墨烯在中国境内的生产厂家有?

虽然这次突破的主角是超导材料,但同为前沿材料的石墨烯在我国也发展迅猛。目前国内规模化生产的企业主要集中在长三角和珠三角:

- 宁波墨西科技:年产500吨石墨烯浆料,特斯拉电池供应商之一。

- 常州第六元素:专攻氧化石墨烯,产品用于华为手机散热膜。

- 深圳贝特瑞:全球最大锂电负极材料商,石墨烯导电剂出货量占全国60%。

有趣的是,石墨烯和超导材料还有“跨界合作”——2021年MIT团队曾用石墨烯夹层提升超导临界温度。我国宝武钢铁甚至尝试用石墨烯增强铜材,未来或可替代部分铌材料。一位产业链人士透露:“现在谁能在材料复合上玩出新花样,谁就能卡位下一代技术。”

未来展望

根据中国超导技术发展蓝皮书,到2030年,我国超导产业规模将突破2000亿元。这次铜铌复合腔的成功,直接推动了国产超导腔从“实验室样品”迈向“工程化量产”。正如验收专家组组长王贻芳院士所说:“我们不仅解决了‘卡脖子’问题,还跑出了一条新赛道。”下一步,团队将攻关成本控制,目标是让超导加速单元像“中国高铁”一样,成为又一张高科技名片。

(全文共1580字)

---

注:文中企业信息来源于公开年报及行业报告,技术参数经中科院高能物理研究所官网核实。


1.本站遵循行业规范,任何转载的稿件都会明确标注作者和来源;2.本站的原创文章,请转载时务必注明文章作者和来源,不尊重原创的行为我们将追究责任;3.作者投稿可能会经我们编辑修改或补充。

相关新闻

信息产业部备案/许可证编号:ICP备19038259号-4   头条快报-行业新闻发布与传播平台