太阳炉参观记 [复制链接]

第5版()
专栏：日本通讯

太阳炉参观记
骆为龙
二月上旬，记者随同中国一个考察代表团访问了日本工业技术院名古屋工业技术试验所，参观了他们正在研究中的太阳炉。
这座试验所座落在日本东海岸伊势湾畔的名古屋市内，是一座综合性研究机构。
二月阳光熔断钢锯条
在日本朋友的引导下，我们登上了试验所北部一幢楼房的楼顶。在这里设置着一九五八年建成的“水平光轴型定日镜式太阳炉”。它是一个由长宽各二点四米的阳光反射镜和一座直径为一点五米的抛物面镜组成的。阳光经过这个由十六块玻璃砖组成的反射镜，呈水平方向折射向镀银的抛物面镜，然后在焦距约六十四厘米的位置形成一个直径为六毫米的聚热焦点。试验就是在这个聚热焦点上进行的。
陪同参观的日本朋友说，为了有效地反射阳光，在反射镜的玻璃砖上涂有铝和硅。这座太阳炉的反射率为百分之七十五，最大放射束密度为每秒平方厘米五百卡，最高温度可达摄氏三千五百度，利用光电管系统对太阳进行跟踪。从这座太阳炉建成以来已进行了测定高温温度、研究多晶体硅等各种试验。
在这里，我们看到了太阳炉捕捉日本东海岸早春二月的阳光所显示的巨大威力。一位工作人员把一根细长的钢锯锯条放在聚热焦点的位置上瞬间就熔断了。
试验所的犬饲鉴所长向我们介绍说，早在一九五四年，这个试验所就开始建设第一座太阳炉（翌年建成）；一九五八年建成了第二座太阳炉，这就是我们刚才看到的“水平光轴型定日镜式太阳炉”。一九七三年“石油危机”以后，他们根据通产省工业技术院一项探索新能源的科研计划“阳光计划”，又建设了第三座太阳炉“垂直光轴型定日镜式太阳炉”。
负责太阳炉技术研究的水野先生说，他们目前研究太阳炉的主要目的在于进行高温物性和高温化学等方面的各种反应试验；合成高融点的材料；以及把太阳能转化为电能的研究等。
耐火砖冒烟燃烧
离开二号太阳炉，我们来到试验所西南部的第四号研究大厦门前，参观了“垂直光轴型定日镜式太阳炉”。这是日本第一座利用电子计算机系统控制的太阳炉，它和二号太阳炉不同的是，一个长宽都为二点五米的阳光反射镜设在研究大厦一层南侧的户外，而装有抛物面镜的实验室设在六层。阳光经过反射镜垂直射向实验室一侧的抛物面镜，然后折射在焦距约六点五厘米的位置，形成一个直径六毫米的聚热焦点。
我们首先参观了电子计算机控制室。室内设有一台“主演算架”、一台“输出入架”和打字机等设备。这一系统可以根据预先贮存在电子计算机内的太阳轨道数据自动指挥反射镜追踪太阳，同时又把追踪太阳的时间、角度记录下来。日本朋友按动计算机的电钮，反射镜立即开始转动，自动调整到最适当的受光角度。这时，计算机显示出了它的时间和角度，并调整了它在追踪太阳中的误差。打字机随时自动钻孔打字。
在六层的试验室里，我们参观了设有这座太阳炉集热部分的有关设备。一个直径为一点五米的镀铝的抛物面镜，垂直对准楼下一层的阳光反射镜。工作人员利用一个可以自由操纵的特制的冷却金属托盘，把砖头和耐火砖等分别送入抛物面镜下形成的聚热焦点位置进行试验，在几秒的瞬间都冒烟燃烧了。
日本朋友提供的一份资料说，这座新式的太阳炉的特征是：
（一）可以长时间加热熔融。由于它的光轴是垂直的。样品在熔融之后，不会在瞬间脱落，利用它可以进行平行光轴型太阳炉所无法进行的新的研究试验；（二）自动追踪阳光。利用电子计算机系统控制，可以比较准确地进行追踪，而且不会由于水蒸气团、烟云等遮住阳光时快速乱跑，避免了发生危险；（三）自动控制温度。它安装有分别测定样品的放射能和亮度的放射温度仪、亮度温度仪等。在抛物面镜下面设有一个控制温度用的环形百叶窗式的活门，由于它同有关仪表连动，在直射日射量发生变动的情况下，仍能保持稳定的加热温度。
太阳炉的妙用
太阳炉，在太阳能的利用中，作为产生高温的一种新技术，具有独特的优越性。通常，人们要把固体混合起来合成新材料时，工业上由于加温炉构造和燃料等的限制，需要在摄氏一千五百度至一千七百度的高温中进行几小时或几十小时；而利用太阳炉在数秒之内就能够取得摄氏三千至三千五百度的高温。它便于控制，随时可以迅速地加热或冷却复原，也不受电场或磁场的影响、不产生污染。由于它是以太阳作为能源的，也勿需支付能源费用。近年来，美国、法国等国都比较重视对太阳炉的研究和利用。有的国家除利用太阳炉进行各种物性或化学反应试验外，还利用大型太阳炉的“炉心”进行太阳热发电用锅炉的性能试验、火箭弹头重返大气层时的热冲击以及核武器放射热的模拟试验等。
日本对于太阳炉尚处于研究阶段，太阳炉的热功率尚比较小。目前除名古屋工业技术试验所外，在东北大学、庆应义塾大学等有关研究单位也建设了规模不同的太阳炉。日本学术界认为，随着进一步的研究开发，大型太阳炉将来可以用来代替目前使用的电炉，并可利用它来制造特种钢的合金——硅锰铁等。由于它可以从光的亮度来测定温度，也能够用来进行宇宙飞船表面耐热材料的性质试验。
犬饲鉴所长热情地欢迎中国客人的来访，并且表示希望同中国的科学工作者一起在太阳能的研究利用领域里进行友好的交流和合作。（新华社）
这是六层的实验室，上部圆形为抛物面镜。
第三号太阳炉的外景。一层户外突出部为阳光反射镜，六层户外突出部为抛物面镜。
新华社发（附图片）