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古代文明焕发青春设计者解密世博闭幕式磁悬浮编钟

2010年11月01日 09:51　来源：中国新闻网　

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上海世博会10月31日举行闭幕仪式，女旗手们挥舞参展国旗帜欢庆盛会圆满结束。中新社记者贾国荣摄

　　中新社合肥11月1日电题：古代文明焕发青春设计者解密闭幕式磁悬浮编钟

　　作者曾皓杨保国吴兰

　　10月31日晚，上海世博会闭幕式在世博文化中心举行。在开幕式上以“动感曲面系统”让人惊艳的中国科技大学，又有一项高科技成果给观众带来新的震撼——古代文明与现代科技完美结合的磁悬浮编钟，在闭幕式上演奏出典雅华美的乐章。

　　古典艺术•现代科技

　　在上海世博会闭幕式舞台上，随着音乐响起，一个古色古香的龙门从舞台下方缓缓升起在舞台的中央，身着古装的演员掀开丝绸，十个由小到大精美无比的青铜编钟呈现在观众面前。演员敲击编钟，演奏出优美的乐曲。

　　青铜编钟是中国古代的一种打击乐器，1978年出土的2400多年前的曾侯乙编钟以其高超的铸造技术和良好的音乐性能，改写了世界音乐史，是中国古代人民智慧的结晶，也是中华民族的骄傲。而此次呈现在闭幕式上的场景，是古代文明与现代科技完美结合的磁悬浮编钟，没有绳索系挂，没有支撑点，每个重达数十公斤的编钟完全悬空，并在演员的重力敲击下，保持高度的稳定性。

　　据了解，磁悬浮编钟由中国科大工程科学学院孔凡让教授的科研小组专门为世博会闭幕式研制，该团队曾在开幕式和开园仪式上以“动感曲面系统”和“开园金钥匙”令人称奇。

　　挑战难题•别出心裁

　　据孔凡让教授介绍，磁悬浮编钟的工作原理是：每一个编钟的上面都有一个稀土元素制作的钕铁硼强磁，其上有特制线圈，线圈中装有传感器，高精度的传感器每秒钟上千次地高速自动检测青铜编钟的悬浮位置，并通过控制电流作出及时的调整，使得编钟一直保持悬浮的状态。

　　孔教授说，研制这套磁悬浮编钟需要克服三个难点。首先，编钟每个约40至50公斤，如何才能将其悬浮？其次，现场电磁环境非常复杂，如何克服各种干扰信号，保证其悬��？再次，在演员用力敲击编钟演奏音乐时，编钟还须保持稳定状态，尤为困难。

　　“此前，磁悬浮青铜编钟世界上还没有人做过�！笨捉淌谒担尤范ㄕ飧鱿钅科�，十多名研究小组的成员每天都在做着复杂计算和大量实验，走了不少弯路。经过一个多月的反复实验，创造了一种新的抗干扰控制方法，使磁场能够及时跟随干扰力的变化而调整。

　　但在实验室反复调试稳定的系统，到现场安装时却常出现不稳定状态。研究小组认为不稳定状态是因现场复杂电磁环境的干扰造成的。随着电磁屏蔽、最优接地、光电隔离等一系列措施的应用，不稳定的困扰终被解除。

　　磁泥变画、偏振光空中变字、超高电压礼花变字等几十个方案也曾在孔教授及其研究小组中酝酿，但最后被“磁悬浮编钟”替代。孔教授说，“如果让现代科技磁悬浮与古典编钟结合为观众表演，那将是一次古代文明与现代科技的完美融合�！�

　　当晚，看到磁悬浮编钟在闭幕式上成功表演后，孔凡让终于松了一口气。