超导应用低温技术

绪论

0.1超导应用的低温技术

0.2低温实验技术与低温装置

0.2.1低温液体与实验装置

0.2.2低温测量与低温安全性

0.3超导材料的进展

0.4制冷机直接冷却

0.5超导应用低温技术的发展方向

第1章低温工程学基础

1.1热力学基本概念

1.1.1状态参数

1.1.2平衡态

1.1.3理想气体状态方程

1.1.4热力过程

1.2低温工质

1.2.1概述

1.2.2氮N2

1.2.3氦He

1.2.4氖Ne

1.3热力学第一定律

1.3.1能量守恒及转换定律

1.3.2热功当量

1.3.3状态参数焓

1.3.4焦耳一汤姆逊效应

1.4热力学第二定律

1.4.1热力学第二定律的表述

1.4.2卡诺循环

1.4.3逆向卡诺循环一一理想制冷循环

1.4.4状态参数熵

1.4.5炯分析法

1.5超导热力学

1.5.1吉布斯自由能

1.5.2二级相变

1.6固体导热

1.6.1傅里叶定律

1.6.2具有超导转变的导热

1.7热辐射

1.7.1热辐射概念

1.7.2四次方定律

1.7.3密封空间內的辐射换热

1.7.4辐射屏原理

1.8流体与固体的热交换

1.8.1对流换热

1.8.2对流换热的数学描述

1.8.3对流换热的单值性条件

1.8.4边界层概念

1.8.5沸腾换热

1.8.6卡皮查热阻

第2章超导电性

2.1零电阻与超导转变温度

2.2迈斯纳效应

2.3临界电流和临界磁场

2.4二流体唯象模型

2.5BCS超导微观理论

2.6约瑟夫森效应

2.7磁通钉扎与磁通跳跃

2.7.1钉扎力与钉扎中心

2.7.2磁通跳跃

2.8超导体的交流损耗

2.9超导材料基本特性的测量

2.9.1超导转变温度Tc的测量

2.9.2临界电流Ic的测量

2.9.3临界磁场Hc2的测量

2.9.4交流损耗的测量

第3章超导材料

3.1超导体的种类

3.1.1金属元素超导体

3.1.2合金超导体

3.1.3化合物超导体

3.1.4高温超导体

……

第4章低温接触界面热阻与直接冷却

第5章低温温度测量

第6章真空的获得与测量

第7章低温流量的测原理与方法

第8章低温装置与G-M制冷机

第9章二元电流引线与超导磁体冷却技术

第10章超导技术的应用

附录

参考文献

　　低温技术是超导应用的前提和基础。超导应用展现了从强磁场应用到生命科学弱电信号检测领域的重大科学意义。涉及未来新能源开发、大科学工程等重大应用，具有跨越高新技术和多学科的前沿领域的吸引力。本书在著者科学研究和工作实践经验的基础上，为超导应用低温技术崇尚创新，立足于提出自己的思路与观点。在全书的体系上力求突出跨学科和实用性的两个特色。在内容上，促进低温工程与超导物理、材料科学及超导应用等多学科的交差与渗透，寻求技术综合性的结合点。在结构上，立意从实用出发，具有简明的实际意义，为低温技术、超导应用、超导材料不同领域的科学工作者提供学科渗透交叉结合的平台，其目的是进一步适应超导应用的发展。　　本书立足于编著者科学研究实践与创新，力求突出跨学科和实用性的两个特色，促进低温工程与超导物理、材料科学及超导应用等多学科的交差与渗透，寻求技术综合性的结合点。　　全书共10章。第1章是低温工程学基础，从工程热力学与传热学的角度，针对超导应用低温技术阐明理论分析基础与依据。第2章阐述超导电性基础概念及基本参数的实验方法。第3章从超导应用的角度，全面、系统而深入地论述低温超导材料（LTS）和高温超导材料（HTS）的研究与发展。第4章立足于著者研究的基础，提出固一固接触三维界面热阻新思路，对超导应用低温技术研究的热点，阐述直接冷却应用技术基础研究。第5章为低温温度的测量原理、方法、应用及标准。第6章为真空技术基础及应用。第7章为低温流量的测量原理与方法。第8章为超导应用的低温杜瓦装置、制冷机及低温绝热技术。第9章为二元电流引线和超导磁体冷却技术。第10章以编著者从事高温超导磁储能低温系统装置技术的研发为切入点，概述低温强磁场在大科学工程中的应用。在书中及书末编录了超导应用低温技术中常用的技术数据，以供查阅。　　本书可供从事超导应用、低温技术、超导材料、能源科学与国防工程等科技工作者和大专院校有关专业的师生作为有益的参考书。