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地下宝藏铜的航天技术及高能物理
日期:[2013-8-16 8:43:46]   共阅[1241]次
                        地下宝藏铜的航天技术及高能物理
   我们在用地下金属探测器探宝的时候时常碰到一种有色金属,那就是铜。日常生活中也常见铜,那么我们对铜真的了解吗?
火箭、卫星和航天飞机中,除了微电子控制系统和仪器、仪表设备以外,许多关键性的部件也要用到铜和铜合金。例如:火箭发动机的燃烧室和推力室的内村,可以利用铜的优良导热性来进行冷却,以保持温度在允许的范围内。亚里安那5号火箭的燃烧室内村,用的是铜一银一结合金,在这个村简内加工出360个冷却通道,火箭发射时通入液态氢进行冷却。
此外,铜合金也是卫星结构中承载构件用的标准材料。卫星上的太阳翼板通常是由铜与其它几个元素的合金制成的。
高能物理
揭示物质结构之谜是科学家孜孜以求的重大基础课题。对这个问题的认识每深入一步,都会给人类带来重大的影响。当前原子能的利用就是一个例子。近代物理的最新研究业已发现,物质的最小构成单元不是分子和原子而是比它小亿倍的夸克和轻子。对这些基本粒子的研究往往要在比原子弹爆炸时的核作用高数百倍的极高反应能下进行,称为高能物理。这样高的能量是通过带电粒子在强磁场内,经过长距离加速,向固定的靶"轰击"而获得(高能加速器),或者两个相反方向加速运动的粒子流互相对撞而获得(对撞机)。为此,需要用铜作绕组构筑出长距离的强磁场通道。此外,在受控热核反应装置中也要有类似的结构。为了降低由于通过大电流的发热温升,这些磁通道由中空的异型铜棒绕成,以便通入介质进行冷却。
例如:著名的欧洲卢瑟福高能物理实验室中的质子同步加速器,它的水冷磁体由中空的铜管统成,共计使用约300吨的铜挤压材。1984年中国建成的重粒子加速器,用去每根40米长、外矩内圆的管材共46吨。在此以后建成的正负电子对撞机中,应用这类铜管105吨。在中国研制的受控热核反应装置中,共有16个聚焦线圈。每个线圈用长度55米的铜条绕成。壳体用铜板焊接而成,其上焊有冷却水管。在该装置上共计用铜50吨。
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