高溫超導(dǎo)聲子機(jī)制

高溫超導(dǎo)聲子機(jī)制是一個(gè)物理術(shù)語(yǔ)。

美國(guó)和日本物理學(xué)家最新的實(shí)驗(yàn)表明，聲子（晶格的微小振動(dòng)）在高溫超導(dǎo)中起了關(guān)鍵性的作用。他們相信，聲子使得相反自旋的電子配對(duì)，這種配對(duì)是解釋超導(dǎo)現(xiàn)象的關(guān)鍵。

超導(dǎo)被認(rèn)為是電子互相配對(duì)構(gòu)成玻色子的結(jié)果。電子對(duì)通過(guò)一種被稱為玻色愛(ài)因斯坦凝聚的過(guò)程坍縮到一個(gè)單獨(dú)的量子態(tài)，它允許電流在沒(méi)有電阻的狀態(tài)下流動(dòng)。在常規(guī)超導(dǎo)體中，配對(duì)機(jī)制是通過(guò)使用隧穿電子譜（tunnelling spectroscopy）研究的，聲子機(jī)制被證明是常規(guī)超導(dǎo)體的微觀機(jī)制。但直到今天，在高溫超導(dǎo)體中還沒(méi)有觀測(cè)到聲子導(dǎo)致的電子配對(duì)。

美國(guó)Cornell大學(xué)的Seamus Davis及其合作者首次在高溫超導(dǎo)體鉍鍶鈣銅氧化合物（BSCCO）作了這種測(cè)量（Nature 442 546）。BSCCO在大約95K的溫度以下成為超導(dǎo)體。通過(guò)測(cè)量原子尺度的超導(dǎo)體的能態(tài)，研究者獲得了他們的結(jié)果。通過(guò)把一臺(tái)掃描隧穿顯微鏡的微小的金屬尖端放在BSCCO的表面上并且當(dāng)尖端的電壓產(chǎn)生變化時(shí)觀測(cè)通過(guò)尖端和樣品的電流，他們完成了測(cè)量。

Davis及其同事發(fā)現(xiàn)，當(dāng)尖端被移動(dòng)僅僅幾個(gè)納米時(shí)，通過(guò)樣品的電流會(huì)產(chǎn)生變化。這個(gè)結(jié)果表明，在這樣微小的尺度上，電子配對(duì)機(jī)制會(huì)產(chǎn)生變化，而且和傳統(tǒng)的觀念相反的是，正如在常規(guī)超導(dǎo)體中那樣在配對(duì)的電子和晶格之間有著某種相互作用。到目前為止，大多數(shù)研究者支持磁機(jī)制，即認(rèn)為電子之間的相互作用或與物質(zhì)中磁性原子的相互作用導(dǎo)致了高溫超導(dǎo)。

高溫超導(dǎo)輸電，是指在相對(duì)于絕對(duì)零度而言的接近零下200攝氏度的液氮環(huán)境下，利用超導(dǎo)材料的超導(dǎo)特性，使電力傳輸介質(zhì)接近于零電阻，電能傳輸損耗接近于零，從而實(shí)現(xiàn)低電壓等級(jí)的大容量輸電。一根10千伏三相同軸高溫交流超導(dǎo)電纜，具備相當(dāng)于一根常規(guī)110千伏電纜的電量輸送能力。

前言

第1章 高溫超導(dǎo)應(yīng)用基礎(chǔ)

1.1 高溫超導(dǎo)簡(jiǎn)介

1.1.1 超導(dǎo)的發(fā)現(xiàn)與發(fā)展

1.1.2 超導(dǎo)的基本特性

1.1.3 高溫超導(dǎo)材料的發(fā)現(xiàn)與特性

1.2 高溫超導(dǎo)材料

1.2.1 高溫超導(dǎo)塊材

1.2.2 高溫超導(dǎo)帶材

1.2.3 其他超導(dǎo)體

1.3 高溫超導(dǎo)材料的應(yīng)用特性

1.3.1 高溫超導(dǎo)塊材的應(yīng)用特性

1.3.2 高溫超導(dǎo)帶材的應(yīng)用特性

1.3.3 高溫超導(dǎo)薄膜的應(yīng)用特性

1.3.4 高溫超導(dǎo)體的強(qiáng)電應(yīng)用特性

參考文獻(xiàn)

第2章 直線電機(jī)原理與控制技術(shù)基礎(chǔ)

2.1 直線電機(jī)簡(jiǎn)介

2.2 直線電機(jī)的原理與分類

2.2.1 直線電機(jī)的原理

2.2.2 直線電機(jī)的分類

2.3 直線電機(jī)常用控制技術(shù)

2.3.1 坐標(biāo)變換

2.3.2 空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù)

2.3.3 直線電機(jī)控制技術(shù)

2.4 直線電機(jī)常用控制算法

2.4.1 PID控制算法

2.4.2 自適應(yīng)控制

2.5 無(wú)傳感器控制技術(shù)

2.5.1 無(wú)傳感器控制技術(shù)簡(jiǎn)介

2.5.2 典型無(wú)傳感器控制技術(shù)

參考文獻(xiàn)

第3章 高溫超導(dǎo)電機(jī)技術(shù)

3.1 高溫超導(dǎo)電機(jī)技術(shù)簡(jiǎn)介

3.2 高溫超導(dǎo)同步旋轉(zhuǎn)電機(jī)

3.2.1 基本結(jié)構(gòu)和工作原理

3.2.2 高溫超導(dǎo)同步電機(jī)技術(shù)和特性分析

3.3 高溫超導(dǎo)異步旋轉(zhuǎn)電機(jī)

3.3.1 基本結(jié)構(gòu)和工作原理

3.3.2 高溫超導(dǎo)感應(yīng)電機(jī)技術(shù)和特性分析

3.4 高溫超導(dǎo)磁阻旋轉(zhuǎn)電機(jī)

3.4.1 基本結(jié)構(gòu)和工作原理

3.4.2 高溫超導(dǎo)磁阻電機(jī)技術(shù)和特性分析

3.5 高溫超導(dǎo)磁滯旋轉(zhuǎn)電機(jī)

3.5.1 基本結(jié)構(gòu)和工作原理

3.5.2 高溫超導(dǎo)磁滯電機(jī)技術(shù)和特性分析

3.6 高溫超導(dǎo)永磁旋轉(zhuǎn)電機(jī)

3.6.1 基本結(jié)構(gòu)和工作原理

3.6.2 高溫超導(dǎo)永磁電機(jī)技術(shù)和特性分析

3.7 高溫超導(dǎo)直流旋轉(zhuǎn)電機(jī)

3.7.1 基本結(jié)構(gòu)和工作原理

3.7.2 高溫超導(dǎo)直流電機(jī)技術(shù)和特性分析

3.8 高溫超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)電機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)及應(yīng)用前景

3.8.1 高溫超導(dǎo)直流旋轉(zhuǎn)電機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)及應(yīng)用前景

3.8.2 高溫超導(dǎo)交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)及應(yīng)用前景

3.9 高溫超導(dǎo)直線電機(jī)

參考文獻(xiàn)

第4章 直線電機(jī)實(shí)驗(yàn)技術(shù)與方法

4.1 直線電機(jī)實(shí)驗(yàn)技術(shù)簡(jiǎn)介

4.2 直線電機(jī)特性的仿真分析

4.2.1 直線電機(jī)模型與仿真分析基礎(chǔ)

4.2.2 高溫超導(dǎo)磁懸浮直線推進(jìn)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和原理

4.2.3 永磁直線同步電機(jī)的特性與分析

4.2.4 直線感應(yīng)電機(jī)的實(shí)驗(yàn)特性與分析

4.3 永磁直線同步電機(jī)模型裝置實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

4.3.1 永磁直線同步電機(jī)模型裝置

4.3.2 基于變頻器和虛擬儀器的變頻控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

4.3.3 基于單片機(jī)的步進(jìn)控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

4.3.4 基于計(jì)算機(jī)的步進(jìn)控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

4.4 直線電機(jī)控制方法與實(shí)驗(yàn)分析

4.4.1 永磁直線同步電機(jī)伺服控制

4.4.2 永磁直線同步電機(jī)開(kāi)環(huán)控制及分析

4.4.3 永磁直線同步電機(jī)閉環(huán)控制及分析

4.4.4 小結(jié)

4.5 基于虛擬儀器的直線電機(jī)測(cè)控方法

4.5.1 虛擬儀器簡(jiǎn)介

4.5.2 基于虛擬儀器的控制信號(hào)源的實(shí)現(xiàn)

4.5.3 基于虛擬儀器的直線電機(jī)測(cè)控方法

4.5.4 基于虛擬儀器的永磁直線同步電機(jī)開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)

4.5.5 基于虛擬儀器的永磁直線同步電機(jī)閉環(huán)控制系統(tǒng)

4.5.6 小結(jié)

參考文獻(xiàn)

第5章 高溫超導(dǎo)直線電機(jī)與磁懸浮技術(shù)

5.1 高溫超導(dǎo)直線電機(jī)技術(shù)簡(jiǎn)介

5.2 高溫超導(dǎo)直線電機(jī)模型

5.2.1 直線電機(jī)的高溫超導(dǎo)原理

5.2.2 高溫超導(dǎo)塊材磁體次級(jí)直線同步電機(jī)

5.2.3 高溫超導(dǎo)線圈初級(jí)直線同步電機(jī)

5.2.4 高溫超導(dǎo)線圈磁體次級(jí)直線同步電機(jī)

5.2.5 高溫超導(dǎo)塊材直線磁阻同步電機(jī)

5.2.6 高溫超導(dǎo)線圈初級(jí)直線異步電機(jī)

5.2.7 全超導(dǎo)型高溫超導(dǎo)直線同步電機(jī)

5.3 高溫超導(dǎo)磁懸浮技術(shù)

5.3.1 超導(dǎo)永磁斥力型

5.3.2 電動(dòng)斥力型

5.3.3 電磁吸引型

5.4 高溫超導(dǎo)直線電機(jī)和磁懸浮系統(tǒng)發(fā)展及應(yīng)用

5.4.1 高溫超導(dǎo)直線電機(jī)

5.4.2 高溫超導(dǎo)磁懸浮系統(tǒng)

5.4.3 高溫超導(dǎo)直線電機(jī)和磁懸浮系統(tǒng)的應(yīng)用前景

參考文獻(xiàn)2100433B

本書(shū)完整講述了各種利用高溫超導(dǎo)體設(shè)計(jì)的電力系統(tǒng)短路故障電流限流器的原理、技術(shù)與應(yīng)用。讀者通過(guò)本書(shū)可以全面了解高溫超導(dǎo)限流器這一新技術(shù)的不同工作或設(shè)計(jì)模式的原理、裝置結(jié)構(gòu)及其電力系統(tǒng)應(yīng)用特性，也可以了解高溫超導(dǎo)電力應(yīng)用的基礎(chǔ)原理與實(shí)際技術(shù)，以及電力系統(tǒng)限流與短路保護(hù)技術(shù)。