美国圣地亚国家实验室非核技术的发展
国际交流情况简介.doc
20 0 6年度中国原子能科学研究院国际交流情况2006年中国原子能科学研究院与意大利核物理研究院、韩国原子力研究所、加皇大粒子和核物理国家实验室、法国辐射防护与环境保护中心签署了4项国际合作协议与备忘录。
2 0 06年中国原子能科学研究院的出国人数为3 0 7人次，苴中出国开会为112人次，考察、培训、工作、进修为195人次。
2 006年是外事活动的高峰年，全年中国原子能科学研究院接待了来自3 0多个国家和地区的外宾15 9批1 0 55人次。
中国原子能科学研究院还成功地承办了10个国际研讨会与培训班，其中包括8个研讨会与培训班。
外宾交流学术报告500多篇。
部分国际交流活动如下：1月7日意大利核物理研究院()代表团一行6人应中国原子能科学研究院()邀请前来访问。
中国原子能科学研究院赵志祥院长与意大利核物理研究院院长签署了与在核物理及加速器领域合作的协议。
1月1 6-23日俄罗斯库尔恰托夫研究院专家斯考里金一行4人到院学术交流。
1月1 7日国际原子能机构工作组。
一行6人前来中国原子能科学研究院考察核保障实验室,演示仪器设备，检査5月份培训班的准备情况。
1月18-2 5日俄罗斯杜布纳联合核子研究所教授来院学术交流，他作了以下两个报告：“朿流动力学结果比对"和“关于磁铁缺陷和垫补的一些想法” •1月19日徳国物理研究所S。
访问中国原子能科学研究院核物理研究所，讨论合作事宜.2月12-27日俄罗斯机械制造试验设计局5名专家来院到快堆进行技术咨询。
2月14日美国基金委员会驻华总代表章以本访问中国原子能科学研究院，参观中子散射实验室.2月16日马来西亚总裁到中国原子能科学研究院参观集装箱检测系统.2月26日法国总裁和技术总管到院参观串列加速器、回旋加速器，讨论合作。
3月2-1 0 B英国仪器公司工程师到院维修仪器。
3月3日法国驻华使馆核工业处核参赞杜迪克洛和参赞助理马俊峰到院参观快堆和工地。
3月6— 1 5日美国州立大学物理和天文系及国家超导回旋加速器实验室教授鲍威尔.丹尼莱维奇来院访问，并作了以下报告：“从核反应和结构探索核方程，核反应中粒子发射图像”。
利用微藻制备生物燃料现状及应用前景
利用微藻制备生物燃料现状及应用前景发布：icasolar1 来源：《润滑油与燃料》2009年第5/6期浏览次数：4作为化石燃料的替代，生物燃料的发展已在国际上得到广泛的重视。
在生物燃料的众多原料中，藻类由于具有分布广、油脂含量高、生长周期短等特点，而被科研人员认为是最有希望和前途的可再生能源之一。
藻类中用于制备生作为化石燃料的替代，生物燃料的发展已在国际上得到广泛的重视。
在生物燃料的众多原料中，藻类由于具有分布广、油脂含量高、生长周期短等特点，而被科研人员认为是最有希望和前途的可再生能源之一。
藻类中用于制备生物燃料的是微藻。
微藻种类繁多，分布极其广泛川，生长条件要求很低。
利用微藻制备生物燃料已成为热点。
1 国内外利用微藻制备生物燃料研究历程和最新进展1.1研究历程回顾国外微藻的研究起步较早，早在上世纪50年代，美国麻省理工学院就在校园内建筑物的屋顶开始进行养殖藻类生产生物燃料的试验，并在研究报告中第一次提到了藻类生物燃料。
1978年，美国能源部可再生能源国家实验室开展了养殖微藻生产生物燃料项目研究(Aquatic Spices Program，简称ASP项目)，从微藻筛选、微藻生化机理分析、工程微藻制备到中试研究。
该项目持续到1996年，在实验室研究的基础上，研究人员在美国加利福尼亚州、夏威夷州、新墨西哥州等地进行了中试放大。
中试装置运行了1年，可获得高达0.05kg(m2/d)的工程微藻，微藻的含油量达到40%一60%。
1978一1996年期间累计投人科研经费2505万美元。
该研究室也是迄今对微藻研究最全面和权威的机构。
由于油价上涨，2007年底美国能源部又将这个中断了11年之久的项目重新启动川。
更直接将微藻用于生产生物柴油的是美国人吉姆·塞尔斯，他为此还专门建立了一个生物柴油公司。
他用透明的大塑料袋种植海藻，这既可以让充足的光线进人，又能防止其它种类的海藻人侵。
他称自己的发明是全规模海藻“反应堆”。
微藻制备生物柴油的技术进展
微藻制备生物柴油的技术进展郭丹;银建中【摘要】生物柴油是一种新型的可再生能源,是石化柴油的替代品.微藻种类多、光合作用效率高、生长速度快、生物产量大、含油量高,已成为发展生物柴油产业的最有潜力的原料之一.综述了微藻制备生物柴油的优点及研究进展.针对目前微藻生物柴油存在的瓶颈问题和实际需求,指出未来研究和发展的主要方向.【期刊名称】《化工装备技术》【年(卷),期】2014(035)004【总页数】6页(P4-9)【关键词】微藻;生物柴油;可再生能源;石化柴油【作者】郭丹;银建中【作者单位】大连理工大学化工机械学院;大连理工大学化工机械学院【正文语种】中文【中图分类】TK6进入21世纪，人们对能源消耗和环境保护的观念越来越深入，可持续发展战略和能源再生战略也在全球得到确定并得以实施。
生物柴油作为一种可再生、无污染的清洁能源，凭借其突出的性能，引起了世界范围内的高度关注，其中发达国家，尤其是资源贫瘠国家更是进行了大量且深入的研究。
生物柴油的主要成分为脂肪酸烷基单酯，一般是由植物油或者动物油脂经过和甲醇进行酯交换反应制得，且分子量与石化柴油相当，燃烧性能也与石化柴油类似，故成为有力的替代能源。
生物柴油的研究自20世纪以来，经过100多年的发展，在生产的工艺上和技术上也日趋成熟。
全球生物柴油的产量增长迅速，从 2004年的2.196×109L到2007年的9.841×109L，再到 2012年总产量为22.5×109L，年增长量为2.532×109L[1]。
与此同时，世界上许多国家都已制定了生物柴油的发展规划，并且出台了相应的政策和法规，以推动生物柴油的推广和使用。
作为欧盟乃至全球最大的生物柴油生产国，德国政府对生物柴油的生产和应用给予了极大的鼓励，并在价格上给予了一定的补贴。
目前在德国，生物柴油已经替代普通柴油作为公交车、出租车等运输行业使用的燃料。
美国是世界能源消耗大国，为了缓解能源危机，对生物柴油的研究和发展也是不遗余力的。
MCNP程序在实验核物理中的应用
MCNP程序在实验核物理中的应用2008年3月14日星期五一、蒙特卡罗方法简述1. 蒙特卡罗方法又称为随机抽样技巧或统计试验方法。
半个多世纪以来，由于科学技术的发展和计算机的出现与发展，这种发展作为一种独立的方法被提出来，并首先在核武器的试验与研制中得到了应用。
蒙特卡罗方法是一种计算方法，但与一般数值计算方法有很大区别。
它是以概率统计理论为基础的一种方法。
由于蒙特卡罗方法能够比较逼真地描述事物的特点及物理实验过程，解决一些数值方法难以解决的问题，因而该方法的应用领域日趋广泛。
2.蒙特卡罗方法在实验核物理中的应用是该方法最重要的应用领域之一。
由于受物理条件地限制，为了得到所求结果，必须借助于理论计算。
蒙特卡罗方法具有逼真地描述真实的物理过程的特点，在一定意义上讲，它可以部分代替物理实验，因而成为解决实验核物理中实际问题的非常有效的工具。
3.蒙特卡罗方法所特有的优点，使得它的应用范围越来越大。
它的主要应用范围包括：粒子输运问题、统计物理、典型数学问题、真空技术、激光技术以及医学、生物、探矿等方面。
蒙特卡罗方法在粒子输运问题中的应用范围主要包括：实验核物理、反应堆物理、高能物理等方面。
二、蒙特卡罗方法应用软件简介建立完善的通用蒙特卡罗程序可以避免大量的重复性工作，并且可以在程序的基础上，开展对于蒙特卡罗方法技巧的研究以及对于计算结果的改进和修正的研究，而这些研究成果反过来又可以进一步完善蒙特卡罗程序。
1.通用蒙特卡罗程序通常具有以下特点：具有灵活的几何处理能力参数通用化，使用方便元素和介质材料数据齐全能量范围广，功能强，输出量灵活全面含有简单可靠又能普遍适用的抽样技巧具有较强的绘图功能2.常用的通用蒙特卡罗程序简介MORSE程序较早开发的通用蒙特卡罗程序，可以解决中子、光子、中子－光子的联合输运问题。
采用组合几何结构，使用群截面数据，程序中包括了几种重要抽样技巧，如俄国轮盘赌和分裂技巧，指数变换技巧，统计估计技巧和能量偏移抽样等。
微纳米机电系统
微纳机电系统微/纳米科学与技术是当今集机械工程、仪器科学与技术、光学工程、生物医学工程与微电子工程所产生的新兴、边缘、交叉前沿学科技术。
微/纳米系统技术是以微机电系统为研究核心，以纳米机电系统为深入发展方向，并涉及相关微型化技术的国家战略高新技术。
微机电系统(Micro Electro Mechanical System, MEMS ) 和纳机电系统(Nano Electro Mechanical System, NEMS )是微米/纳米技术的重要组成部分，逐渐形成一个新的技术领域。
MEMS已经在产业化道路上发展，NEMS还处于基础研究阶段。
一、引言从微小化和集成化的角度，MEMS (或称微系统)指可批量制作的、集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路，直至接口、通讯和电源等于一体的微型器件或系统。
而NEMS(或称纳系统) 是90年代末提出来的一个新概念，是继MEMS 后在系统特征尺寸和效应上具有纳米技术特点的一类超小型机电一体的系统，一般指特征尺寸在亚纳米到数百纳米，以纳米级结构所产生的新效应(量子效应、接口效应和纳米尺度效应) 为工作特征的器件和系统。
二、纳米系统的意义、应用前景微纳系统的意义应用前景由于微/纳机电系统是一门新兴的交叉和边缘学科，学科还处于技术发展阶段，在国内外尚未形成绝对的学科和技术优势；微/纳米技术还是一项支撑技术，它对应用背景有较强的依赖性，目前它的主要应用领域在惯导器件、军事侦察、通信和生物医学领域，以及微型飞机和纳米卫星等产品上。
2.1 .重要的理论意义和深远的社会影响微/纳米系统技术是与其它广泛学科具有互动作用的重要的综合技术，涉及学科领域广泛。
微/纳米系统技术是认识和改造微观世界的高新技术，微/纳米系统是结构集成化、功能智能化的产物。
微/纳米系统表现出的智能化程度高、实现的功能趋于多样化。
例如，微机电系统不仅涉及到微电子学、微机械学、微光学、微动力学、微流体学、微热力学、材料学、物理学、化学和生物学等广泛学科领域，而且会涉及从材料、设计、制造、控制、能源直到测试、集成、封装等一系列的技术环节。
MEMS技术在THz无源器件中的应用
2011年第30卷第7期传感器与微系统（Transducer and Microsystem Technologies）MEMS技术在THz无源器件中的应用*赵兴海1，鲍景富2，杜亦佳2，高杨1，郑英彬1（1．中国工程物理研究院电子工程研究所，四川绵阳621900；2．电子科技大学，四川成都611731）摘要：太赫兹技术将在未来高精度频谱探测技术、高分辨率成像和高性能通讯等应用前景良好。
太赫兹技术处于电子学与光子学领域的交叉领域，太赫兹器件的尺寸在数十微米到毫米量级，传统的机械加工技术很难达到加工精度要求，甚至无法加工。
MEMS技术在太赫兹器件的加工方面具有巨大的优势。
总结了目前采用DRIE，LIGA等工艺加工太赫兹器件的研究现状，包括太赫兹传输波导器件、太赫兹传输线器件、慢波结构和特种复合结构的加工。
分析了MEMS加工工艺的优缺点和在太赫兹器件加工中的应用前景。
关键词：太赫兹器件；微机电系统；LIGA；深反应离子刻蚀中图分类号：O451；TN432文献标识码：A文章编号：1000—9787（2011）07—0005—05 Application of MEMS technology in passive THz-devices*ZHAO Xing-hai1，BAO Jing-fu2，DU Yi-jia2，GAO Yang1，ZHENG Ying-bin1（1．Institute of Electronic Engineering，China Academy of Engineering Physics，Mianyang621900，China；2．University of Electronic Science and Technology of China，Chengdu611731，China）Abstract：The primary applications for terahertz（THz）technology have so far been high precision spectrum detection technology，superresolution imaging，and high performance communication et al．THz region locates on the border between far-IR and submillimeter which is still rather blurry．The dimension of THz devices is from several ten micrometers to several millimeters which are difficult or hard to fabricate by the traditional machining technology．MEMS technology has many advantages to fabricate these devices．An overview of recent progress in the research and development of MEMS antennas，transmission lines，waveguides structures，and slow wave structures and metamaterial devices based on DRIE，LIGA technologies for terahertz frequencies is presented．The advantages and disadvantages of MEMS technology and applications in THz devices fabrication are analyzed．Key words：THz devices；MEMS；LIGA；DRIE0引言太赫兹（terahertz，THz）波在电磁波谱中位于0．1 10THz的频段，对应于电磁波长为0．03 3mm，处于电子学与光子学的“空白”地带。
微藻综述
微藻研究、应用技术及发展综述微藻营养丰富，含有微量元素和各类生物活性物质，而且易于人工繁殖，生长速度快，繁殖周期短，所以在医药、保健品、水产养殖饵料、饲料添加剂、化工和环保等方面具有广阔的应用前景。
近几十年来，随着现代生物技术的应用，分离鉴别手段的提高，遗传工程、基因工程等的迅猛发展，人类对微藻的研究开发已进入一个崭新的时期。
微藻的培养和研究始于18世纪末，主要是栅藻和小球藻等淡水藻类，目的是作为研究植物生理学的试验材料。
1910年Allen和Nelson开始培养单种硅藻饲养各种无脊椎动物。
1949年，Spoehr和Milner就建议利用藻类蛋白质来解决全球的蛋白紧缺问题。
我国则从1958年开始培养作为食品和饲料的微型藻类，中科院水生所等机构先后进行了小球藻、扁藻、褐指藻等的大量培养，建立了培养池，为我国的微藻生产打下了基础。
1972年，中科院水生所、海洋所、植物所等不少单位又开展了螺旋藻的培养研究，而中科院水生所大量培养鱼腥藻已有20多年。
我国在藻种选育、培养基配制及某些培养技术方面，已经达到或接近国际水平。
在藻类蛋白的工厂化生产试验、藻类采收、浓缩、干燥和加工及藻类饲料的应用试验中也取得了重大成果。
微藻研究1. 微藻化学组成研究1.1蛋白质微藻的蛋白质含量很高，可作为单细胞蛋白（SCP）的一个重要来源。
微藻蛋白质为优质蛋白质，含有人体所需的全部必须氨基酸，但是微藻蛋白一般缺少含硫氨基酸如胱氨酸和甲硫氨酸。
1.2 脂肪微藻的总脂类含量占干物质的1~70%，多数为甘油的脂肪酸酯，主要为含偶数磷原子的直链分子，多数淡水微型绿藻含有大量的α-亚麻酸，主要包含单不饱和脂肪酸，极少含有三个以上双键。
1.3 淀粉微藻中碳水化合物的含量一般少于20%。
如盐藻12%~40%、螺旋藻约15%、小球藻约20%等。
微藻淀粉低消化率的特征，为糖尿病、肠胃系统疾病及减肥辅助药物的研制提供了潜在的巨大商机。
1.4 核酸藻所含的核酸数量超过大多数常规饲料或食物，但少于其他SCP 来源，如细菌和酵母。
快Z-箍缩――有前景的聚变能源新途径
快 Z-箍缩——有前景的聚变能源新途径
彭先觉，华欣生
（中国工程物理研究院, 四川绵阳 621900）
[摘要] 简要介绍了快Z−箍缩的基本概念；综述了快Z−箍缩等离子体研究及其作为高能密度物理与惯性约束聚变 （ICF），尤其作为低成本聚变能源研究的最新进展；探讨了快Z−箍缩驱动ICF作为聚变能源可能遇到的技术问题及 应用前景。 [关键词] 快 Z−箍缩内爆; 高能密度物理; 惯性约束聚变; 聚变能源 [中图分类号] O532 [文献标识码] A [文章编号] 1009-1742(2008)01-0047-07
20世纪中叶早期的可控热核研究就试图用这种方法来实现热核反应经过一番变换之后在磁流体力学中把洛仑兹力变成了磁压形式即数十兆安电流可以产生数百万大气压的向心推力使负载迅速获得10cms以上高速度电磁收稿日期20070529基金项目国家自然科学基金重点资助项目10375010作者简介彭先觉1941男湖南湘潭县人中国工程院院士中国工程物理研究院研究员主要从事核物理及应用研究
1.4 关于驱动器
用于上述目的的 Z−Pinch 驱动器，应是快上升
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美国圣地亚国家实验室非核技术的发展1前言美国的圣地亚实验室由1945 年的洛斯·阿拉莫斯实验室的Z 分部发展成为与洛斯·阿拉莫斯实验室和劳伦斯·利弗莫尔实验室并齐的美国三大国家实验室之一。
那么圣地亚实验室在50 多年的风雨历程中是如何应对各种困难和危机来不断提升和扩大其地位和影响的呢？其中一定有许多经验和教训值得我们借鉴。
圣地亚实验室除了进行武器非核部件领域的研究以外，还开展了能源、环境、军控和先进常规武器等非武器领域的研究，使圣地亚实验室从一个不为公众所知的核事业单位发展成为影响国家能源、经济的多功能一体实验室。
2圣地亚实验室发展历程2.1从Z分部到圣地亚公司。
圣地亚的前身是洛斯·阿拉莫斯的Z分部。
1945年，洛斯·阿拉莫斯实验室主任成立了Z分部，负责管理与核炸弹相关的工程设计、生产、组装和场地试验。
洛斯·阿拉莫斯严重缺乏房屋和公用事业（utility services），而且往返于阿尔伯克基的飞机场或Lamy火车站的材料和设备运输非常慢而昂贵。
1945年6月，经战时曼哈顿项目领导人Groves和J. Robert Oppenheimer同意把Z分部从洛斯·阿拉莫斯分离出来之后，曼哈顿工程特区派遣Robert Lockridge中校和来自洛斯·阿拉莫斯与Wendover飞机场的一些官员为场地试验和装配武器考察合适的场地，由于圣地亚离飞机场比较近而且铁路运输方便，最后选在了圣地亚。
1945年夏开始，洛斯·阿拉莫斯实验室开始把它的场地试验和工程部门（即Z分部）转移到阿尔伯克基附近的圣地亚基地。
2.2圣地亚加利福尼亚分部的成立。
1952年，AEC在加利福尼亚的利弗摩尔成立了第二个核爆设计实验室，目的是与洛斯·阿拉莫斯竞争物理包的设计。
为了支持利弗摩尔的工作，AEC指示圣地亚公司在利弗摩尔成立一个实验室。
1956年初一部分圣地亚人开始转移到利弗摩尔，在3月8日正式成立了圣地亚加利福尼亚分部。
到1956年底，人员从成立之初的20多人迅速增长到约1000人。
2.3从圣地亚公司到圣地亚实验室。
为了把圣地亚的资源集中到研究上，圣地亚实验室主任Hornbeck终止了圣地亚的生产工程职能。
AEC和圣地亚把生产工程任务转交给承包商。
从那以后直到90年代中期的武器综合体重组，圣地亚只负责小批量任务的生产，如铁电陶瓷或微电子，因为它们的新概念研究和高可靠性要求设计与生产之间必须紧密协调。
为了反映其生产职能的结束以及向研究领域的大力发展，Hornbeck在1969年12月把圣地亚公司正式改名为圣地亚实验室。
2.4从实验室到国家实验室。
1979年12月，国会批准圣地亚实验室为圣地亚国家实验室，洛斯·阿拉莫斯和劳伦斯·利弗摩尔也是在这次大会上通过并成为国家实验室的。
圣地亚实验室在管理上采用GOCO（Government Owned Corporation Operated）模式，先后由加利福尼亚大学（1945-1949年）、美国电话与电报公司（AT&T）（1949-1993年）、马丁·玛利塔公司（1993-1995年）和洛克希德·马丁公司（1995年至今）管理。
3圣地亚非核技术的发展3.1能源3.1.1能源开发的动因推动圣地亚进行能源领域开发的主要事件有：能源倡议、第一次能源危机和第二次能源危机。
能源倡议。
在1971 年修订原子能法案时，国会授权AEC 开发更有效的方式来满足国家的能源需求。
为了响应这个命令，最后一任AEC 主席Dixy Lee Ray 号召AEC 各实验室利用各自的资源来进行能源研究，他还成立了一个委员会来规划未来的国家能源政策。
为了响应AEC 的号召，圣地亚非正式地开始研究怎样把武器项目中开发出来的能力应用到能源开发中来。
在1973 年，圣地亚向AEC 提交了21个项目提案。
第一次能源危机。
1973 年底，Yom Kippur 战争在中东爆发，石油输出国组织对美国实行了石油禁运，美国出现了第一次能源危机。
这次能源危机使国家的注意力集中到能源上。
1974 年ERDA 的成立，与国家核安全计划和其它联邦能源计划一起，把圣地亚的能源研究带向高潮。
第二次能源危机。
1979 年，伊朗人在德黑兰劫持了美国驻伊朗大使及其工作人员作为人质，并停止了对美国的石油输出，第二次能源危机爆发。
圣地亚的能源研究经费大幅增加，主要用于研究太阳能和其它代用石油（利用煤和石油页岩生产合成燃料）。
值得一提的是，圣地亚并不是只要跟能源沾边就盲目地开始研究，开展的能源研究需要满足三个标准：1）项目是否能利用圣地亚在武器计划中积累的技术和人才？2）项目是否具有创新性并且开发出来的技术是否能在该项目领域处于领先地位? 3) 项目是否能真正减少美国对外国石油的依赖？3.1.2能源开发圣地亚实验室开展了多种能源的研究,除了太阳能研究是由于其自身的地理环境因素开展起来以外,其它种类的能源研究都直接或间接地利用了武器研究中的各种技术。
太阳能由于圣地亚地处美国的西南，日光充足，于是圣地亚在1972年开始了日光研究。
利弗摩尔的Tom Brumleve与阿尔伯克基的Jim Banas和Bob Stormberg 发起了两项太阳能技术研究:中心式和分布式接收器。
中心式接收器是在塔顶安装一个接收器或锅炉，用日光反射装置收集到的太阳光加热它，然后用蒸汽来发电用于公用事业。
美国的第一个商用太阳能发电设施―太阳能1号从1982年运行到1989年，因为效率低，且在夜间和阴雨天无法正常工作而关闭。
到老布什（1989～1992年）时期，再生能源的研究资金增加了一倍。
有了充足的研究经费，圣地亚开始致力于把太阳能的发电成本降低到可以和传统矿物燃料发电相抗衡的水平。
圣地亚开发出的先进的太阳能2号设施在1996投入运行。
通过研究和实验，圣地亚改进了接收器和日光反射装置，降低了成本的同时提高了效率，开发出储存太阳能用于夜间的方法。
这个设施负责人称把成本降低到矿物燃料发电和核电站水平是他们追求的主要目标。
分布式接收器的设计来源于圣地亚的全太阳能概念。
1977年，圣地亚负责管理国家全太阳能计划的技术项目。
这个概念是想利用太阳能系统来满足一系列的能源需求，并尽可能减少能量浪费。
与中心式接收器相比，分布式接收器概念给每个反射表面安装了一个接收器（或者是一个发射盘，或者是一个反射槽），通过它们把太阳光会聚到接收器上。
将一个接收器可以直接连接到一个热力发动机上，或者将几个接收器产生的热量传输到单一的热力发动机上或热能用户那里。
分布式接收器的早期应用是为农业灌溉用的泵提供动力。
●风能圣地亚的空气动力学专家们设计了垂直轴风力涡轮机（VAWT）来进行风力发电。
VAWT具有翼型叶片，不论风向如何，都可以工作。
VAWT获得了很大的成功，在加州建立了风力发电工厂，包括500多个VAWT。
后来又在多风的得克萨斯平原建立了一个大型的实验用VAWT。
●电池光电池，也叫太阳能电池。
太阳能电池可以把光能转换成电能，主要原理是利用半导体材料，薄的ｎ型半导体置于较厚的ｐ型半导体上，当光子撞击该装置的表面时，ｐ型和ｎ型半导体的接合面有电子扩散，电流即可利用上下两端的金属导体将电流引出利用。
1954年贝尔实验室首先开发出光电池，在60年代用作VELA卫星的电源。
圣地亚的半导体科学与技术专家先后与ERDA和能源部合作，参与了国家光电池计划。
圣地亚成立了光电池小组，研究如何把成本降低到矿物燃料的成本范围。
1975年，太阳能发电成本为$3/千瓦时，而矿物燃料发电的成本只有一角。
1976年，圣地亚成立了半导体开发实验室（SDL）来生产实验性太阳能电池，但它的主要用途是用于大规模集成电路。
几个月后，这个实验室的太阳能电池的效率是11%，而商用的只有3%。
到90年代，SDL的科学人员经过不懈的努力把效率提高到了31%，并成立了设计援助中心为私人企业提供帮助。
●聚变能和脉冲功率聚变能与其它的能源项目相比，更直接地来自圣地亚的武器计划。
为了模拟对部件和材料的武器效应，AEC的军事分部在60年代资助圣地亚建造了像SPASTIC和Hermes这样的大型设施。
圣地亚专门为聚变研究设计的加速器是ProtoⅠ（原型），于1974年开始运行，还设计了ProtoⅡ（1977年）。
在建造EBFA（Electron Beam Fusion Accelerator）的时候，发现离子比电子更有效，因此把EBFA改建成了PEFA（Particle Beam Fusion Accelerator）。
到70年代末，圣地亚已经在世界脉冲功率领域处于领先地位，它主要从事3个方面的研究：武器效应模拟，粒子束武器（80年代应用到星球大战的定向能武器）和聚变能。
圣地亚发展脉冲功率科学主要是为了武器效应试验和ICF。
圣地亚在80年代开发了三个强大的粒子加速器：产生伽马射线的HermesⅢ、产生X射线的Saturn以及产生离子束的PBFAⅡ。
Saturn加速器并不是全新的。
当在第一个粒子束聚变加速器（PBFA）上的研究结束并开始建造PBFAⅡ的时候，圣地亚把第一个PBFA改造成了世界上最强的X射线源，因为在它的中央二极管上有同心环，所以给它改名叫Saturn。
Saturn比ProtoⅡ强大两倍，它不仅能测试武器的X射线效应，还能用来深入研究X射线激光物理。
在Saturn上做的第一次试验是测试三叉戟Ⅱ战斗部内圣地亚设计的X射线加AF&F系统。
4结束语圣地亚实验室在成立之初，科研能力差，只承担武器方面的任务，经过50多年的发展，实验室的科研能力不断强，在许多领域处于世界领先地位，除了承担武器相关领域的研发生产任务之外，还把从研究武器中开发出来的技术扩展到能源、环境、军控、计算等许多领域，因此在国防财政预算大幅削减或遇到经济危机、能源危机时，就可以把研究武器的科研人员调配到相关非武器领域进行技术转移，这样既可以留住掌握关键技术的科研人员，避免人才流失，又可以帮助国家振兴经济或减少对外国能源的依赖。
许多武器相关技术转移到民用上时还可以反馈回武器设计上，这样形成了技术转移和反馈的相辅相长的良性循环。
这是圣地亚实验室50多年来历经各种危难时刻依然能够不断发展壮大的一个关键因素，也是值得我们借鉴的。