全球科技经济嘹望２００９年９月第２４卷第９期
大规模用于天然气分离ＣＯｚ的技术相似；燃烧前收集碳技术现已大规模应用于生产氢气；富氧燃烧收集ＣＯ：的技术还处于示范阶段。
１．燃烧后捕获：燃烧后捕获是在排放废气中把ＣＯｚ捕获，是目前从大气中捕获ＣＯ：的主要方法。燃烧后捕获系统从一次燃料在空气中燃烧所产生的烟道气体中分离ＣＯ：。这些系统通常使用液态溶剂从主要成分为氮（来自空气）的烟气中捕获少量的ＣＯ：成分（一般占体积的３％一１５％）。对于现代粉煤（ＰＣ）电厂或天然气复合循环（ＮＧＣＣ）电厂，目前的燃烧后捕获系统通常采用某一种有机溶剂。由于必须利用化学吸收剂从废气中把ＣＯ：捕捉住，使得捕获成本偏高。
２．燃烧前捕获：是由源头直接产生高浓度的ＣＯ：。燃烧前捕获是在一个有蒸汽和空气或氧的反应器中处理一次燃料，产生主要成分为一氧化碳和氢的混合气体（“合成”气体）。在第二个反应器内（“变换反应器”）通过一氧化碳与蒸汽的反应生成其余的氢和ＣＯｚ。可从最后产生的由氢和ＣＯ：组成的混合气体分离出一个ＣＯ：气流和一个氢流。若把该合成气做为燃烧或发电用的燃料，燃烧后排放废气中的ＣＯｚ浓度就可高达４０％－６０％。这时再利用捕获技术把ＣＯ：浓度至９０％以上，显然较直接燃烧后的低浓度ＣＯ：的捕获更经济。如果ＣＯ：被封存，氢就成为无碳的能源载体，可用来燃烧发电，但成本较高。燃烧前捕获系统可以在采
燃烧后
燃烧前
氧燃料
上业过程用综合汽化复合循环（ＩＧＣＣ）技术的电厂中使用。
３．富氧燃烧：还有一种由燃烧源头直接产生高浓度ＣＯ：的方法，就是利用富氧燃烧。一般燃烧是以空气提供燃烧所需的氧气，氧气浓度仅约２ｌ％，若改以高浓度或９５％以上的氧气，则称为富氧燃烧或纯氧燃烧。这是燃料中的碳与氢在纯氧中燃烧，由于少了空气中的氮气，燃烧后的废气含有９０％以上的ＣＯ：，便不需要再经由ＣＯ：捕获或分离程序，通过对气流进行冷却和压缩清除水汽就能直接把ＣＯ：压缩封存或再利用。目前富氧燃烧技术仍在研究发展中，德国对该项技术的研究处于领先水平，已制造出了示范模拟设备。
（二）ＣＯｚ的运输
除非工厂直接位于地质封存地上部，否则收集到的ＣＯ：必须运送到一个合适的场所进行封存。由于ＣＯ：既不是爆炸气体，又无毒无味，所以适合于铁路、公路和船运，如果运输量较大，可以采用管道运输，可降低运输的成本。在运输工程中，ＣＯ：气体处于高压下，以便于运输和提高运输效率，降低运输成本。
（三）Ｃ０２的封存
ＣＯ：封存方式又分成４种：一是通过化学反应将ＣＯｚ转化成固体无机碳酸盐；二是工业直接应用，或作为多种含碳化学品的生产原料；三是注入海洋１０００米深处以下；四是注入地下岩层。第四种方式最具潜力，向地层深处注入Ｃ０：的技术，
一４０一一村■天镍气．■．一簟
图１ＣＯ。捕获方法示意图
在很多方面与油气工业已开发成功
的技术相同，有些技术从２０世纪８０
年代末就开始使用了。
１．矿石碳化
矿石碳化是指利用碱性和碱土
氧化物，如氧化镁（（ＭｇＯ）和氧化
钙（ＣａＯ）将ＣＯ：固化，这些物质目
前都存在于天然形成的硅酸盐岩
中，例如：蛇纹岩和橄榄石。这些
物质与ＣＯ：化学反应后产生诸如碳
酸镁（ＭｇＣＯ，）和碳酸钙（ＣａＣＯ，，
通常称作石灰石）这类化合物。地
壳中硅酸岩的金属氧化物数量超过
了固化所有可能的化石燃料储量燃
烧产生的Ｃ０２量。矿石碳化产生出
?能源开发利用与节能减排专题?
能够长时间稳定的二氧化硅和硅酸盐，因而能够
在一些地区进行处置，如硅酸盐矿区，或者在建
筑用途中加以利用，尽管与产生的数量相比这种
二次利用可能相对很小，Ｃ０：在碳化后将不会释放
到大气中。因此，几乎没有必要监测这些处理地
点，而相关的风险非常小。利用天然硅酸盐的矿
石碳化技术正处于研究阶段，但是利用工业废弃
物的某些流程目前处于示范阶段。
２．工业利用
工业利用是指工业上对ＣＯｚ的利用，包括Ｃ０２
作为反应物的生化过程，例如：那些在尿素和甲醇生产中利用ＣＯ：的生化过程，以及各种直接利用ＣＯ：的技术应用，比如：园艺、冷藏冷冻、食品包装、焊接、饮料和灭火材料的应用。目前，全球的Ｃ０：利用量每年约１．２亿吨，大多数（占总数的２／３）是用于生产尿素，其余用在肥料和其他产品的生产。有些ＣＯ：从天然井中提取，而有一些来自工业源，主要是高浓缩源，例如：制氨和制氢厂，在生产过程中捕获ＣＯ：作为生产流程的一部分。目前，工业流程利用的大部分ＣＯ：典型的封存时间期限只有几天到数月，被封存的碳降解为ＣＯｚ，然后再次排人大气。如此短的时间尺度对于减缓气候变化没有实质意义。除此之外，整体工业利用量只有１．２亿吨ＣＯ＃年，这相对主要人为源的排放非常小。可以得出结论，预计工业利用被捕获的ＣＯｚ对减缓气候变化的贡献不大。
３．海洋封存
一个潜在的ＣＯ：封存方案是将捕获的ＣＯ：直接注入深海（深度在１０００米以上），大部分ＣＯ：在这里将与大气隔离若干世纪。该方案的实施办法是：通过管道或船舶将ＣＯ：运输到海洋封存地点，从那里再把ＣＯ：注人海洋的水柱体或海底。海洋封存尚未采用，也未开展小规模试点示范，仍然处在研究阶段。海洋占地表的７０％以上，海洋的平均深度为３８００米。由于ＣＯ：可在水中溶解，所以，大气与水体在海洋表面不断进行ＣＯ：的自然交换，直到达到平衡为止。若ＣＯ：的大气浓度增加，海洋则逐渐吸收额外的Ｃ０２。
４．地质封存
三种类型的地质构造可用于Ｃ０２的地质封存：石油和天然气储层、深盐岩层构造和不可开采的
图２Ｃ０２海洋封存示意图
煤层。在每种类型中，ＣＯ：的地质封存都将ＣＯ：压缩液注人地下岩石构造中。含流体或曾经含流体（如天然气、石油或盐水等）的多孔岩石构造（如枯竭的油气储层）都是潜在的封存ＣＯ：地点的选择对象。
封存在８００米深度以下，此处的周边压力和温度通常使ＣＯ：处于液体或超临界值的状态。在这种条件下ＣＯ：的密度是水密度的５０％～８０％。该密度接近某些原油的密度，产生驱使ＣＯ：向上的浮力。因此，选择封存储层具有良好封闭性能的冠岩十分重要，以确保把ＣＯ：限制在地下。当被注入地下时，ＣＯ：通过部分置换已经存在的流体（“现场流体”）来挤占并充满岩石中的孔隙。在石油和天然气储层中，用注人的Ｃ０：置换现场流体可为封存ＣＯ：提供大部分孔隙容积。在深水盐层构造中，随着ＣＯ：与现场流体和寄岩发生化学反应，就出现所谓的地质化学俘获机理。向衰竭或将要衰竭的油
图３Ｃ０：地质封存示意图
一４ｌ一
全球科技经济嘹望２００９年９月第２４卷第９期
表１ＣＣＳ技术研究和应用状况
ＣＣＳ组研究示范
特定条件成熟
成部分
ＣＣＳ技术下经济下的市
阶段１阶段“
可行。场４燃烧后Ｘ
燃烧前Ｘ
氧燃烧Ｘ
捕获
工业分离（天然
气加工、氨的生Ｘ
产）
管道Ｘ运输
船舶Ｘ
强化采油（Ｅ一
Ｘ。
０Ｒ）
地质封气田或油田Ｘ
存盐体构造Ｘ
强压煤床甲烷回
Ｘ
收（ＥＣＢＭ）‘
直接注入（分解
Ｘ
海洋封型）
存直接注入（湖泊
Ｘ
型）
矿石碳天然硅酸盐矿物Ｘ
化废弃物Ｘ
Ｃ０２的工
Ｘ
业利用
气层注人ＣＯ：是最有吸引力的选择，因为它可将ＣＣＳ技术和提高采收率技术联系在一起。
二、德国ＣＣＳ技术发展与应用总体计划
德国制定了ＣＣＳ技术发展与应用总体计划，整个计划分为四个阶段：第一阶段到２００８年，主要是ＣＣＳ技术的开发阶段，启动寻找勘探封存地工作，建立０．５兆瓦级的实验设备；第二阶段到２０１０年，规划和批准采用ＣＣＳ技术的发电站，勘探批准封存地，建立３０兆瓦级的实验设备；第三阶段到２０１５年，开始建设小规模的ＣＣＳ技术的发电站，建设ＣＯ：封存地，建设３００兆瓦的示范发电厂；第四阶段至Ｕ２０２０年，大规模ＣＣＳ技术在发电站建设中投入使用，１０００兆瓦级的ＣＣＳ发电厂投产使用，封存地及相应设施投入使用，ＣＣＳ技术进一步完善并出
一４２一口到其他国家。德国的ＣＯ：封存潜力很大，仅北德地区就有４８亿吨的封存潜力，其中开采后的油气田１７亿吨，深水盐层３１亿吨。
三、德国和欧盟促进ＣＣＳ技术发展的计划与措施
（一）欧盟能源气候计划
欧盟在能源和气候政策中规定，为减少向空中排放有害气体，各个成员国可以由公共经费支付建造地下Ｃ０２存放库费用．在２０１２—２０１５年将先建造１２座地下ＣＯ：存放库，２０２０年开始商业化运行。另外，欧盟要求到２０２５年所有现有的化石燃料发电厂都必须改造采用ＣＣＳ技术。这一方案已于２００８年５月１２日通过欧盟议会环境委员会的讨论。在今后５年内欧盟计划新建５０座采用ＣＣＳ技术的化石燃料发电厂，以减少碳排放和提高引导示范作用。
另外，欧盟委员会正在积极制定欧盟法律条款，明确规定２０２０年起新建的燃煤发电厂必须采用ＣＣＳ技术。
（二）欧盟的研发计划
欧盟在第五和第六研发框架计划中已向ＣＣＳ项目提供了１亿欧元的资助，在第七研发框架中（２００７—２０１３年）向ＣＣＳ项目提供近５亿欧元的资金支持。欧盟已把ＣＣＳ技术作为其“零排放电力平台计戈ｌＪＺＥＰ”中重点技术来开发，欧盟投资银行也宣布，ｘ寸ＣＣＳ和其他重大技术提供１０亿欧元的资金支持。
（三）德国ＣＯＯＲＥＴＥＣ计划
ＣＯＯＲＥＴＥＣ是Ｃ０２减排技术的缩写（Ｃ０２－ＲＥ—ｄｕｋｔｉｏｎｓ—ＴＥＣｈｎｏｌｏｇｉｅｎ）。这一计划资助的是一系列创新技术研发措施的广泛组合，这些技术的目标是实现化石燃料发电厂低排放。在计划中特别要资助那些将中小企业，包括在内的充分发挥企业和科研机构潜力的产学研结合的研发项目，重点是那些提高发电厂热效率和分离与存储ＣＯ：的技术。至Ｕ２０１０年，研发经费超过１亿欧元。联邦经济部为此２００７年已投入约２６００万，２００８年将投入约３０００万欧元，企业界配套相应数额的资金。
（四）ＧＥＯＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＲＥＮ科研计划中的ＣＯ。封存项目
德国教研部和德国研究学会ＤＦＧ共同启动
?能源开发利用与节能减排专题?
ＧＥＯＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＲＥＮ研究计划，该计划投入９０００万欧元资助１３个重点研究领域，目的是可持续利用地球资源和保护生命，包括ＣＯｚ的捕获和封存。自２００４年起在联邦教研部的ＧＥＯＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＲＥＮ科研计划中，每年拿出３００万欧元，资助１０个经济界和科技界ＣＯｚ封存研究联盟的研究工作，其重点是开发安全和长期封存技术和开发勘探确定封存地的可靠方法和技术。
（五）启动Ｃ０２封存实验研究项目
ＣＯ：安全长期封存是大规模采用ＣＣＳ技术的关键，建立实验研究基地对ＣＯｚ封存的基础研究有重要意义，德国波茨坦地学研究中心在在欧盟“Ｃ０２ＳＩＮＫ”项目和德国政府的资助下，在距柏林４０公里Ｋｅｔｚｉｎ镇建立封存实验地，自２００７年秋天开始，用两年的时间向地下７００米深盐水层注入６万吨ＣＯ：，检验和监视ＣＯ：的状态，最晚到２００９年就可获得真实可靠的研究结果。
（六）成立ＣＣＳ技术信息中心
２００７年７月２７日德国成立了ＣＣＳ技术信息中心（ＩＺ—Ｋｌｉｍａ），该中心的会员是德国著名的大能源公司和能源设备制造公司，ＥｎＢＷ、Ｅ．ｏｎ、ＲＷＥ、Ｖａｔｔｅｎｆａｌｌ和西门子均是会员，联邦外交部、教研部、环境部和经济部是该中心的顾问单位。中心的任务为了向公众及时、准确宣传ＣＣＳ技术，向议会、政府及相关国际机构及时提供关于ＣＣＳ技术的准确信息，并为与ＣＣＳ相关的工业界提供交流平台。其核心目的是推动和促进ＣＣＳ技术的发展和应用。
（七）建设实验示范项目
２００８年９月全球第一台ＣＣＳ设备将在德国的东部的“ＳｃｈｗａｒｚｅＰｕｍｐｅ”褐煤发电厂安装使用，这台示范设备用于功率３０兆瓦的发电机组。该实验设备采用氧气和可再燃气体混合与煤燃烧的方式分离ＣＯ：。在样机运行期间将用罐装卡车把１０万吨液态ＣＯ：运到３５０公里外的一个废弃气田进行地下存储。今后，在Ｊａｅｒｓｃｈｗａｌｄｅ安装的示范装置是把６台５００兆瓦发电机中的一台利用ＣＣＳ技术进行改造，使其能捕获和存储ＣＯ：。另外，还计划为示范工程安装一条运输管道将捕获的ＣＯ：运输到存储地点。该示范装置工程将于２０１１年动工，目标是将使该装置能够成批生产，并于２０２０年建设第一个利用ＣＣＳ技术的商用发电站。
能源工业巨头Ｖａｔｔｅｎｆａｌｌ集团公司日前在柏林宣布，准备在德国建造世界上第一个无ＣＯ：排放的煤发电厂示范装置。公司将在Ｃｏｔｔｂｕｓ市附近的Ｊａｅｒ．ｓｃｈｗａｌｄｅ发电厂最迟于２０１５年安装２套ＣＯ：分离示范装置，预计投资达１０亿欧元。
四、ＣＣＳ＋ＩＧＣＣ结合技术介绍
目前，碳捕捉及封存技术（ＣＣＳ）和整体煤气化联合循环技术（ＩＧＣＣ）被认为是最有潜力的技术，二者结合，将能实现ＣＯ：的零排放，大大提高燃煤效率。
该技术是一种先进的动力系统，它可将煤气化技术和高效联合循环相结合。它由两大部分组成，即煤的气化与净化部分和燃气蒸汽联合循环发电部分。第一部分的主要设备有气化炉、空分装置、煤气净化设备；第二部分的主要设备有燃气轮机发电系统、余热锅炉、蒸汽轮机发电系统。ＩＧＣＣ的工艺过程如下：煤经气化成为中低热值煤气，经过净化，除去煤气中的硫化物、氮化物和粉尘等污染物，变为清洁的气体燃料，然后送入燃气轮机的燃烧室燃烧，被加热的气体用于驱动燃气作功，燃气轮机排气进入余热锅炉加热给水，产生过热蒸汽驱动蒸汽轮机作功。
一般的热电站，通常会在普通大气压下利用锅炉燃烧煤炭，煤炭燃烧产生的热将水变成蒸汽，再通过涡轮机转化成电能。燃烧煤产生的废气，会通过其他设备去除硫与氮的成分，最后经烟囱排出。在去除一般污染物后，可以再从其中抽出ＣＯ：。由于废气中大部分是氮，ＣＯ：占的含量比较低，因此，这样处理ＣＯｚ的方式既耗能又昂贵。而在ＩＧＣＣ系统中则不燃烧煤，而是让煤在与空气隔绝的高压氧化炉中与有限的氧和蒸汽一同作用，氧化过程中形成的合成气体，主要成分是一氧化碳与氢，并不含氮。同时，利用ＩＧＣＣ技术，从合成气体中也去除了大部分的一般污染物，再加以燃烧，产生的气体用于获得水蒸气，推动涡轮机运转。这一过程称为复合式循环。
因此，可以在ＩＧＣＣ技术中利用ＣＣＳ方法，对生产过程中的碳进行捕捉和封存，使ＩＧＣＣ有可能成为未来极低排放发电系统的最佳方法，并成为氢
一４３—
全球科技经济嘹望２００９年９月第２４卷第９期
能经济的一部分。
在设有捕捉ＣＯ：程序的ＩＧＣＣ电厂中，合成气体脱离气化炉，经过冷却并去除粒子后，与蒸汽发生作用，产生的主成分为ＣＯ：和氢的混合气体。这里ＣＯ：被捕捉，经过压缩和干燥，最后运输到封存地。剩余的含氢气体，再被燃烧用于发电。
与传统的燃煤发电中捕捉和封存ＣＯ：的技术相比，使用高品质煤的ＩＧＣＣ电站，捕捉ＣＯｚ所消耗的能量少、成本也低。另外，汽化系统是在高压和高浓度状态下抽去ＣＯ：，比传统的方法要容易得多；收集ＣＯ：过程中的高压，也有利于管道输送ＣＯ：。目前，ＩＧＣＣ发电技术正处于第二代技术的成熟阶段，燃气轮机初温达到１２８８摄氏度，单机容量可望超过４００兆瓦。
五、影ｐ向ＣＣＳ技术应用的主要因素
安全：也就是ＣＣＳ技术的风险。众所周知，ＣＯ：比空气重，如果封存在地下的ＣＯ：通过井口或其他原因泄漏，如附近地区处于不通风状态，周边居民就会有窒息的危险，因为空气中ＣＯ：的浓度大于１０％将立刻危害人们的生活和健康。此外，如果从封存地下构造中泄漏ＣＯ：，那么可能给人类生态系统和地下水造成局部灾害。另外存放巨量的ＣＯ：对相应的生物圈产生何种影响还尚不清楚，相关的实践经验也很少。关于在辽阔的海洋中ＣＯｚ被直接注入后，长时间内对海洋生物和生态系统所产生的慢性影响，还缺乏研究。试验表明：Ｃ０２的增加能损害海洋生物，目前，尚未在深海中开展可控状态下的生态系统试验，只能提供对潜在生态系统产生影响的初步评估结果。
费用：ＣＯ：分离、运输和封存的成本是大规模采用ＣＣＳ技术的关键，根据专家预测，当其成本降低到２０—３０欧元／吨，ＣＣＳ技术在经济上才具有竞争能力。在ＣＣＳ技术中费用的６０％是用于ＣＯ：在发电厂中的捕获，这里包括对能效的补偿，目前采用ＣＣＳ技术对的电厂功效损耗为１０％，将来可减低到６％；１５％的费用用于Ｃ０２的液化压缩，１０％的费用用于运输，１５％的费用是ＣＯ：的封存。在德国经济部资助的ＣＯＯＲＥＴＥＣ项目中，目前的ＣＣＳ费用５０－７０欧元／吨，通过进一步开发和采用新技术，有望
‘。—‘４４?——－达到２０－３０欧元／吨。
技术：在技术上还必须攻克在发电过程中采用ＣＣＳ技术的能效损失，解决高的燃料通过量问题，另外还须开发和完善ＣＯ：运输和封存地的勘探和封存安全技术，成熟的技术是ＣＣＳ技术大规模使用的前提和保障。
法规：到目前为止，既没有国家的法律，也没有欧盟的法规，来详细规范ＣＣＳ技术应用所涉及的问题。例如：ＣＣＳ设备使用的详细审批方法，地下水保护问题和ＣＯ：渗漏问题及封存地的勘探和批准等。为将来能源企业大规模采用这项技术，必须有一个法律框架，来保障企业的计划和投资安全。所以德国联邦政府在积极支持和促进ＣＯ：封存的国际协议，制定ＣＯ：在地下岩层和海底封存的安全标准。并建议修订水法、垃圾法及矿山法、环境保护法等，加入针对采用ＣＣＳ技术的内容。联邦环保部已经启动了制定ＣＣＳ法律框架的研究和咨询项目，其研究结果将对该法律的制定产生影响。２００８年１月欧盟委员会提出了ＣＯ：地质封存的法律草案，但还需通过表决程序和转换成个成员国的法律。
公众接受能力：德国公众对ＣＣＳ技术的内容和意义缺少理解和信任，很多居民对采用ＣＣＳ技术很抵触，认为该技术降低了电厂的能效，加大了对燃料的需求，长期大量封存有泄漏的风险，这就阻碍了ＣＣＳ技术的发展和应用。德国政府和工业界加大向公众宣传ＣＣＳ技术的力度，让公众知道：德国离不开化石能源，德国的褐煤仍是德国能源安全的中期保障，ＣＣＳ技术是德国乃至欧盟达到气候保护排放承诺的重要措施，电厂功效、封存潜力和长期封存的安全是研发的重点，只有在示范电站和ＣＯ：封存的研发工作有积极的结果后，在德国才能推广使用ＣＣＳ技术。
六、对我国发展ＣＣＳ技术的建议
目前，我国应ｘ寸ｃｏ：减排策略，主要是以提升能源效率与扩大可再生能源和发展核电为主。但可再生能源受本身自然环境的限制，仍无法大量取代化石能源，煤炭占据了我国能源消耗的７０％左右，这个局面在短时间内不会改变。仍需大量使用煤炭的条件下，适当地结合ＣＣＳ技术，减少火力
?能源开发利用与节能减排专题?
电厂的ＣＯ：排放，已是未来无法避免的课题。因此，研究如何收集燃煤电站排放的ＣＯ：并将其封存的技术，对我国实现气候保护战略和能源可持续供给有重要意义。
目前不论何种ＣＯｚ捕获分离技术，所需花费的成本仍然太高，距离广泛应用的经济目标，还有一段尚待努力的空间。ＣＣＳ不仅是降低ＣＯ：排放的重要途径，还蕴藏着巨大商机。鉴于碳捕捉和储存在应对全球气候变化和能源安全中的重大作用，建议我国重视ＣＣＳ技术的研究工作，创造环境，加速ＣＣＳ技术的研发和储备，建立ＣＣＳ技术发展机制，鼓励和资助研究机构和企业共同开发ＣＣＳ技术，积极开展国际合作，促进ＣＣＳ技术的广泛应用。
德国研究机构和企业对在ＣＣＳ领域与中国开展合作非常积极，因为中国将成为世界上ＣＯｚ排放量最大的国家，发展ＣＣＳ技术应用潜力巨大，由于中国的能源结构决定中国可能成为ＣＣＳ技术的重要市场，同时ＣＤＭ机制也为双方提供了合作的平台，中德两国在该领域的合作具备良好的基础和前景。■
参考文献：
【１】ＥｎｔｗｉｃｋｌｕｎｇｓｓｔａｎｄｕｎｄＰｅｒｓｐｅｋｔｉｖｅｎｖｏｎＣＣＳ－ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｎｉｎＤｅｕｔｓｃｈｌａｎｄ．
【２】２ＧｒｕｎｄｌａｇｅｎｆｏｒｓｃｈｕｎｇＥｎｅｒｇｉｅ２０２０＋．
【３】Ｃ０２－Ａｂｓｃｈｅｉｄｕｎｇｕｎｄ—ＳｐｅｉｃｈｅｒｕｎｇａｌｓＢｅｉｔｒａｔｒａｇｚｕｍｗｅｌｔｗｅｉｔｅｎＫＩｉｍａｓｅｈｕｔｚ．
【４】ＫｌｉｍａｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈｅＫｏｈｌｋｒａｆｔｗｅｒｋｅａｌｓＣｈａｎｃｅｆｕｅｒｄｅｎＫｌｉ—ｍａｓｃｈｕｔｚ．
ＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＰｒｏｓｐｅｃｔｏｆＣ０２ＣａｐｔｕｒｅａｎｄＳｅｑｕｅｓｔｒａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ｉｎＧｅｒｍａｎｙ
ＳＵＮＧｕｏｗａｎｇ
（Ｃｈｉｎａｆａｗｇｒｏｕｐｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ１３００１１）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｒｅｄｕｃｉｎｇｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅｇａｓｅｍｉｓｓｉｏｎａｎｄｐｒｅｖｅｎｔｉｎｇｃｌｉｍａｔｅｃｈａｎｇｅａｒｅｔｈｅｇｒｅａｔｃｈａｌｌｅｎｇｅｓａｎｄｕｒｇｅｎｔｉｓｓｕｅｓｔｈｅｗｏｒｌｄｉｓｆａｃｉｎｇ．４０％ｏｆＣ０２ｅｍｉｓｓｉｏｎｏｆｔｈｅｗｈｏｌｅｗｏｒｌｄｉｓａｔｔｒｉｂｕｔｅｄｔｏｆｏｓｓｉｌｆｕｅｌｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ
ｏｆｐｏｗｅｒ
ｐｌａｎｔｓ．Ａｔｐｒｅｓｅｎｔ，ｇｌｏｂａｌｇｅｎｅｒａｌｌｙａｃｃｅｐｔｓｏｎｅｏｆｔｈｅｍｏｓｔｅｆｆｅｃｔｉｖｅｍｅｔｈｏｄｓｔｏ
ｒｅｄｕｃｉｎｇＣ０２ｅｍｉｓｓｉｏｎ
ｔｈａｔｉｓＣ０２ｃａｐｔｕｒｅａｎｄｓｅｑｕｅｓｔｒａｔｉｏｎ（ＣＣＳ）ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．ＣＣＳｒｅｆｅｒｓｔｏａｐｒｏｃｅｓｓｔｈａｔＣ０２ｉｓｓｅｐａｒａｔｅｄｆｒｏｍｉｎ—ｄｕｓｔｒｉａｌｅｍｉｓｓｉｏｎｓｏｕｒｃｅｏｒｒｅｌｅｖａｎｔｅｎｅｒｇｙｅｍｉｓｓｉｏｎｓｏｕｒｃｅ，ｔｈｅｎｂｅｉｎｇｔｒａｎｓｐｏｒｔｅｄｔｏｍｏｔｈｂａｌｌｅｄｐｌａｃｅａｎｄｉｓｏ—ｌａｔｅｄｃｈｒｏｎｉｃａｌｌｙｆｒｏｍａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ．ＣＣＳｉｓａｓｅｌｅｃｔｉｏｎｓｃｈｅｍｅｔｏｓｔａｂｉｌｉｚｅｒｅｄｕｃｔｉｏｎｏｆｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅｇａｓｃｏｎｃｅｎｔｒａ—ｔｉｏｎｉｎａｔｏｍｓｐｈｅｒｅａｎｄｈａｓｔｈｅｐｏｔｅｎｔｉａｌｔｏｄｅｃｒｅａｓｅｔｈｅｗｈｏｌｅｍｉｔｉｇａｔｉｏｎｃｏｓｔａｎｄｉｎｃｒｅａｓｅｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙｏｆｇｒｅｅｎ
ｇａｓｅｍｉｓｓｉｏｎｒｅｄｕｃｔｉｏｎ．Ｉｔ’ＳａｋｅｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｔｏｒｅｍｏｖｅａｌｏｔｏｆＣ０２ｅｍｉｓｓｉｏｎ．Ｔｈｅ
ｐａｐｅｒ
ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｂａｓｉｃ
ｓｉｔｕａｔｉｏｎｏｆＣ０２ｃａｐｔｕｒｅａｎｄｓｅｑｕｅｓｔｒａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄａｌｌｏｔｍｅｎｔｐｌａｎｎｉｎｇ，ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｐｌａｎａｎｄｉｍｐｌｅｍｅｎｔ—ｉｎｇｐｒｏｊｅｅｔｓｔｏＣＣＳＲ＆ＤａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎＧｅｒｍａｎｙ，ａｎｄｐｕｔｓｆｏｒｗａｒｄｓｏｍｅｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓｔｏｄｅｖｅｌｏｐＣＣＳｔｅｃｈ—ｎｏｌｏｇｙｉｎＣｈｉｎａ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｇｅｒｍａｎｙ；ｃａｒｂｏｎ；ｃａｐｔｕｒｅａｎｄｓｅｑｕｅｓｔｒａｔｉｏｎ；ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ｐｒｏｓｐｅｃｔ
一４５—
电子技术的发展与展望 通信0908班王格林（09211202）孙玲瑶（09211200） 可以毫不夸张的说，人们现在生活在电子世界中。电子技术无处不在：近至计算机、手机、数码相机、音乐播放器、彩电、音响等生活常用品，远至工业、航天、军事等领域都可看到电子技术的身影。电子技术是十九世纪末，二十世纪初开始发展起来的新兴技术，它在二十世纪的迅速发展大大推动了航空技术、遥测传感技术、通讯技术、计算机技术以及网络技术的迅速发展，因此它成为近代科学技术发展的一个重要标志。 一、电子技术定义： 电子技术是根据电子学的原理，运用电子器件设计和制造某种特定功能的电路以解决实际问题的科学，包括信息电子技术和电力电子技术两大分支。信息电子技术包括 Analog (模拟) 电子技术和 Digital (数字) 电子技术。电子技术是对电子信号进行处理的技术，处理的方式主要有：信号的发生、放大、滤波、转换。 二、电子技术经历时代 现代电力电子技术的发展方向,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。从1950年起，电子技术经历了晶体管时代，集成电路时代，超大规模集成电路时代，直至现代经历了微电子技术时代，纳米技术，EDA技术，嵌入式技术等。 1、发展初期（电子管，晶体管时代） 起源于20世纪初，20世纪三十年代达到了鼎盛时期。第一代电子技术的核心是电子管。1904年，弗莱明制成了第一只电子二极管用于检测电波, 标志着电子时代的到来。过了不久，美国的德福雷斯特(Lee de Forest)在灯丝和极板之间加人了栅极，从而发明了三极管，并于1906年申请了专利。比起二极管，三极管有更高的敏感度，而且集检波、放大和振荡三种功能于一体。1925年，苏格兰的贝尔德公开展示了他制造的电视，成功地传送了人的面部活动，分辨率为30线，重复频率为每秒5帧。 然而，电子管体积大、笨重、能耗大、寿命短的缺点，使得人们迫切需要一种新的电子元件来替代电子管。飞速发展的半导体物理为新时代的到来铺平了道路。二十世纪二十年代，理论物理学家们建立了量子物理，1928年普朗克应用量子力学，提出了能带理论【能带理论（Energy band theory ）是讨论晶体（包括金属、绝缘体和半导体的晶体）中电子的状态及其运动的一种重要的近似理论。它把晶体中每个电子的运动看成是独立的在一个等效势场中的运动，即是单电子近似的理论；对于晶体中的价电子而言，等效势场包括原子实的势场、其他价电子的平均势场和考虑电子波函数反对称而带来的交换作用，是一种晶体周期性的势场】的基本思想，1931年英国物理学家威尔逊在能带理论的基础上，提出半导体的物理模型，1939年肖特基、莫特和达维多夫，建立了扩散理论。这些理论上的突破，为半导体的问世提供了理论基础。 1947年l2月23日，贝尔实验室的巴丁和布拉顿制成了世界上第一个晶体管——点接触三极管，这是世界上第一只晶体三极管，它标志着电子技术从电子管时代进入到晶体管时代迈开第一步。此后不久，贝尔实验室的肖克利又于1948年11月提出一种更好的结型晶体管的设想。到了1954年，实用的晶体管开发成功，并由贝尔实验室率先应用在电子开关系统中。与以前的电子管相比，晶体管体积小、能耗低、寿命长、更可靠，因此，随着半导体
显示技术发展与研究现状 目前显示器主要分为阴极射线管（CRT）和平板显示器（FPD）两大类。FPD 类主要包括液晶显示器（LCD）、有机致电发光（OLED）、等离子显示器（PDP）等。本文综述了各类显示技术的特点和发展趋势，总结了其发展前景。 标签：CRT；LCD；OLED；PDP 随着近些年光电子技术的发展，要求显示器向数字化和多功能方向发展。近几年显示技术发展迅速，多媒体终端显示器在显示性能方面应具有大屏幕、高分辨率、高亮度、高密度、全色化等高性能。在当今工业生产、社会生活和军事领域中，显示产业在信息产业中起着重要作用，因此对显示技术和显示器件提出了越来越高的要求。 显示器主要分为阴极射线管（CRT）和平板显示器（FPD）两大类。FPD类主要包括液晶显示器（LCD）、有机有机致电发光（OLED）、等离子显示器（PDP）、以及场致发射显示器（FED）、发光二极管（LED）等一些新型的显示技术等。 1 阴极射线管技术（CRT） CRT是一种利用高能电子束轰击荧光屏而发光的技术，发展至今已有100多年的历史。这种技术具有显示品质好、亮度高、性能稳定可靠、色度均匀、寻址方式简单、全视角且可以长期连续使用、价格便宜等特点。但同时，CRT有着不可克服的固有缺点：电压高、体积大、辐射强、功耗大、像素密度不高等。这些不足使得CRT技术不能向更广的显示领域发展。针对这些缺点以及为了满足市场需求，CRT器件也开始向平面化、小体积、低功耗等方面发展。但CRT 显示技术经过一百多年的发展，已经十分成熟，很困难取得较大的技术突破。时至今日，CRT唯一的价格优势也逐渐消失，一些公司相继放弃CRT产业，严重制约了CRT技术的发展，虽然有些企业正在大力研发适合市场需求的新型CRT，但其固有缺陷限制了它在未来军事领域的应用，无法满足显示技术向高密度、数字化、节能化、集成化方向发展的要求，CRT难逃持续衰落的困境。 2 平板显示技术（FPD） 平板显示（FPD，FlatPanelDisplay）技术诞生于20世纪60年代。FPD与CRT相比具有体积小、耗电省、辐射小、电磁兼容性好、质量轻等优点。随着技术的不断发展，平板显示器在视角、亮度、全彩色等方面已经不弱于CRT显示器。平板化是显示器技术发展的趋势，FPD已经逐步取代CRT。2008年FPD 全球产值达1034亿美元，CRT为182亿美元，预计到2016年FPD将逐步占据显示市场全部份额，而CRT届时将推出市场。FPD技术是采用平板显示器件借助逻辑电路来实现的，平板显示器件包括液晶显示器（LCD）、发光二极管（LED）、等离子显示器（PDP）、有機电致发光器件、场致发射器件（FED）、数字光处理投影器、液晶硅显示器等。目前主流的显示技术是LCD、PDP和OLED技术，
微电子技术的发展历史与前景展望 姓名：张海洋班级：12电本一学号：1250720044 摘要：微电子是影响一个国家发展的重要因素,在国家的经济发展中占有举 足轻重的地位，本文简要介绍微电子的发展史，并且从光刻技术、氧化和扩散技术、多层布线技术和电容器材料技术等技术对微电子技术做前景展望。 关键词：微电子晶体管集成电路半导体。 微电子学是研究在固体（主要是半导体）材料上构成的微小型化电路、电路及系统的电子学分支，它主要研究电子或粒子在固体材料中的运动规律及其应用，并利用它实现信号处理功能的科学，以实现电路的系统和集成为目的，实用性强。微电子产业是基础性产业，是信息产业的核心技术，它之所以发展得如此之快，除了技术本身对国民经济的巨大贡献之外，还与它极强的渗透性有关。 微电子学兴起在现代，在1883年，爱迪生把一根钢丝电极封入灯泡，靠近灯丝，发现碳丝加热后，铜丝上有微弱的电流通过，这就是所谓的“爱迪生效应”。电子的发现，证实“爱迪生效应”是热电子发射效应。 英国另一位科学家弗莱明首先看到了它的实用价值，1904年，他进一步发现，有热电极和冷电极两个电极的真空管，对于从空气中传来的交变无线电波具有“检波器”的作用，他把这种管子称为“热离子管”，并在英国取得了专利。这就是“二极真空电子管”。自此，晶体管就有了一个雏形。 在1947年，临近圣诞节的时候，在贝尔实验室内，一个半导体材料与一个弯支架被堆放在了一起，世界上第一个晶体管就诞生了，由于晶体管有着比电子管更好的性能，所以在此后的10年内，晶体管飞速发展。 1958年，德州仪器的工程师Jack Kilby将三种电子元件结合到一片小小的硅片上，制出了世界上第一个集成电路（IC）。到1959年，就有人尝试着使用硅来制造集成电路，这个时期，实用硅平面IC制造飞速发展.。 第二年，也是在贝尔实验室，D. Kahng和Martin Atalla发明了MOSFET，因为MOSFET制造成本低廉与使用面积较小、高整合度的特点，集成电路可以变得很小。至此，微电子学已经发展到了一定的高度。 然后就是在1965年，摩尔对集成电路做出了一个大胆的预测：集成电路的芯片集成度将以四年翻两番，而成本却成比例的递减。在当时，这种预测看起来是不可思议，但是现在事实证明，摩尔的预测诗完全正确的。 接下来，就是Intel制造出了一系列的CPU芯片，将我们完全的带入了信息时代。 由上面我们可以看出，微电子技术是当代发展最快的技术之一，是电子信息产业的基础和心脏。时至今日，微电子技术变得更加重要，无论是在航天航空技术、遥测传感技术、通讯技术、计算机技术、网络技术或家用电器产业，都离不开微电子技术的发展。甚至是在现代战争中，微电子技术也是随处可见。在我国，已经把电子信息产业列为国民经济的支拄性产业，微电子信息技术在我国也正受到越来越多的关注，其重要性也不言而喻，如今，微电子技术已成为衡量一个国家科学技术进步和综合国力的重要标志，微电子科学技术的发展水平和产业规模是一个国家经济实力的重要标志。
信息技术发展展望 [设计意图] 1、信息技术迅速发展和不断更新，引发了社会各个领域的深刻变革，信息文化成了大众参 与和关注的社会要素，信息素养成了衡量每个人综合素质的重要部分。 2、对应课标（四）信息技术与社会（1）探讨 ．．信息技术对社会发展、科技进步以及个人生 活与学习的影响。提升 ．．对信息技术影响及其价值的认识，注意知识的迁移应用 [内容分析] 教学目标分析： 了解信息技术，感受由于信息技术的发展应用从而引发自己身边的变化和影响，同时通过寻本溯源了解信息技术的过去、现在与未来，激发对信息社会生活的关注与向往。 教材内容分析： 1．信息技术的发展历程，主要讨论信息技术发展的五个阶段及各阶段的重要标志；2．针对信息技术的三大方面的发展，分别举例说明； 3．信息技术的发展展望，举例说明； 学生情况分析： 1．高一新生，对信息技术有一定的了解； 2．具备了一定计算机操作能力，会上网； 教学资源分析： 1．教师自制的课件，课程网站； 2．提供必要的网络资源。 3． [策略设计] 1．教学方法设计
问题导入，教师启发 自主探究，分组讨论 2．关于教-学流程和教-学活动的设计思路 信息技术是发展的，信息技术的发展历程； 提问：信息技术的发展过程中有哪些重大发明？（启发学生回忆） 信息技术发展的三个主要方面： ●信息技术的采集技术不断发展 ●信息技术的传递技术不断发展 ●信息技术的处理技术不断发展 （分组网络探究，学生知识的迁移） 计算机技术的发展： 从微电子技术的发展，从应用规模上的发展，引导学生回忆探讨计算机的发展； 信息技术展望： ●虚拟现实技术 ●信息技术的发展带来的问题 思考并选择写设计主题报告，让学生从已知知识进行创新认知。 3、教师应用信息技术的情况和学生上机操作安排等
中国微电子技术发展现状及发展趋势 论文概要： 介绍了中国微电子技术的发展现状，并阐述对微电子技术发展趋势的展望。针对日前世界局势紧张，战争不断的状况，本文在最后浅析了微电子技术在未来轻兵器上的应用。 一．我国微电子技术发展状况 1956年7月，国务院科学专业化规划委员会正式成立，组织数百各科学家和技术专家编制了十二年（1965—1967年）科学技术远景规划，这个著名的《十二年规划》中，明确地把发展计算机技术、半导体技术、无线电电子学、自动化和遥感技术放到战略的重点上，我国半导体晶体管是1957年研制成功的，1960年开始形成生产；集成电路始于1962年，于1968年形成生产；大规模集成电路始于70年代初，80年代初形成生产。但是，同世界先进水平相比较，我们还存在较大的差距。在生产规模上，目前我国集成电路工业还没有实现高技术、低价格的工业化大生产，而国外的发展却很快，美国IBM 公司在日本的野洲工厂生产64K动态存贮器，1983年秋正式投产后，每日处理硅片几万片，月产量为上百万块电路，生产设备投资约8000万美元。日本三菱电机公司于1981年2月开始动土兴建工厂，1984年投产，计划生产64K动态存贮器，月产300万块，总投资约为1.2亿美元。 此外，在美国和日本，把半导体研究成果形成工业化生产的周期也比较短。在美国和日本，出现晶体观后，形成工业生产能力是3年；出现集成电路后形成工业生产能力是1—3年；出现大规模集成电路后形成工业生产能力是1—2年；出现超大规模集成电路后形成工业生产能力是4年。我国半导体集成电路工业长期以来也是停留在手工业和实验室的生产方式上。近几年引进了一些生产线，个别单位才开始有些改观，但与国外的差距还是相当大的。 从产品的产值和产量方面来看，目前，全世界半导体与微电子市场为美国和日本所垄断。这两国集成电路的产量约占体世界产量的百分之九十，早期是美国独占市场，而日本后起直追。1975年美国的半导体与集成电路的产值是66亿美元，分离器件产量为110多亿只，集成路为50多亿块；日本的半导体与集成电路的产值是30亿美元，分离器件产量为122亿只，集成电路为17亿块。1982年美国的半导体与集成电路的产值为75美元，分离器件产量为260多亿只，集成电路为90多亿块；日本的半导体与集成电路的产值为38亿美元，分离器件产量300多亿只，集成电路40多亿块。我国集成电路自1976年至1982年，产量一直在1200万块至3000万块之间波动，没有大幅度的提高，1982年我国半导体与集成电路的产值是0.75亿美元，产量为1313万块，相当于美国1965年和日本1968年的水平。（1965年美国的半导体与集成电路的产值是0.79亿美元，产量为950万块；1968年日本的半导体与集成电路的产值为0.47亿美元，产量为1988万块）。 在价格、成本、劳动生产率、成品率等方面，差距比几十倍还大得多，并且我国小规模集成电路的成品率比国外低1—3倍；中规模集成电路的成品率比国外低3—7倍。目前中、小规模集成电路成品率比日本1969年的水平还低。从经济效益和原材料消耗方面考虑，国外一般认为，进入工业生产的中、小规模集成电路成品率不应低于50%，大规模集成电路成品率不应低于30%。我国集成电路成品率的进一步提高，已迫在眉睫，这是使我国集成电路降低成本，进入工业化大生产、提高企业经济效益带有根本性的一环。从价格上来看，集成电路价格是当前我国集成电路工业中的重大问题，产品优质价廉，市场才有立足之地。我国半导体集成电路价格，长期以来，降价较缓慢，近两三年来，集成电路的平均价格为每块10元左右，这种价格水平均相当于美国和日本1965
现代电力电子技术的发展、现状与未来展 望综述
课程报告 现代电力电子技术的发展、现状与 未来展望综述 学院：电气工程学院 姓名： ********* 学号: 14********* 专业： ***************** 指导教师： *******老师 0 引言
电力电子技术就是使用电力半导体器件对电能进行变换和控制的技术，它是综合了电子技术、控制技术和电力技术而发展起来的应用性很强的新兴学科。随着经济技术水平的不断提高，电能的应用已经普及到社会生产和生活的方方面面，现代电力电子技术无论对传统工业的改造还是对高新技术产业的发展都有着至关重要的作用，它涉及的应用领域包括国民经济的各个工业部门。毫无疑问，电力电子技术将成为21世纪的重要关键技术之一。 1 电力电子技术的发展［1］ 电力电子技术包含电力电子器件制造技术和变流技术两个分支，电力电子器件的制造技术是电力电子技术的基础。电力电子器件的发展对电力电子技术的发展起着决定性的作用，电力电子技术的发展史是以电力电子器件的发展史为纲的。 1.1半控型器件（第一代电力电子器件） 上世纪50年代，美国通用电气公司发明了世界上第一只硅晶闸管(SCR)，标志着电力电子技术的诞生。此后，晶闸管得到了迅速发展，器件容量越来越大，性能得到不断提高，并产生了各种晶闸管派生器件，如快速晶闸管、逆导晶闸管、双向晶闸管、光控晶闸管等。但是，晶闸管作为半控型器件，只能通过门极控制器开通，不能控制其关断，要关断器件必须通过强迫换相电路，从而使整个装置体积增加，复杂程度提高，效率降低。另外，晶闸管为双极型器件，有少子存储效应，所以工作频率低，一般低于400 Hz。由于以上这些原因，使得晶闸管的应用受到很大限制。 1.2全控型器件（第二代电力电气器件） 随着半导体技术的不断突破及实际需求的发展，从上世纪70年代后期开始，以门极可关断晶闸管（GTO）、电力双极晶体管（BJT）和电力场效应晶体管（Power-MOSFET）为代表的全控型器件迅速发展。全控型器件的特点是，通过对门极（基极、栅极）的控制既可使其开通又可使其关断。此外，这些器件的开关速度普遍高于晶闸管，可用于开关频率较高的电路。这些优点使电力电子技术的面貌焕然一新，把电力电子技术推进到一个新的发展阶段。 1.3电力电子器件的新发展 为了解决MSOFET在高压下存在的导通电阻大的问题，RCA公司和GE公司于1982年开发出了绝缘栅双极晶体管（IGBT）,并于1986年开始正式生产并逐渐系列化。IGBT是MOS?FET和BJT得复合，它把MOSFET驱动功率小、开关速度快的优点和BJT通态压降小、载流能力大的优点集于一身，性能十分优越，使之很快成为现代电力电子技术的主导器件。与IGBT 相对应，MOS 控制晶闸管(MCT)和集成门极换流晶闸管（IGCT）都是MOSFET和GTO的复合，它们都综合
论雷达技术的发展与应用及 未来展望 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
论雷达技术的发展与应用及未来展望 摘要:雷达是用无线电的方法发现目标并测定它们的空间位置的装置。雷达的发展与使用过程，正是电子技术在军事中应用的缩影，而雷达的未来，更与电子技术息息相关。本文介绍了雷达的发展与应用的历史，重点介绍了相控阵雷达与激光孔径雷达两类雷达的原理与特点，并指出雷达的弱点及未来发展方向关键词：雷达；发展；实战应用；种类；弱点；未来
雷达主要用于对远距离物体的方位、距离、高度做精确检测，可以说是现代军事电子技术的代表。随着不断的发展，雷达在战区的警戒、各种新式武器威力的发挥、协同作战的指挥中的地位愈发重要。 1雷达的发展与应用 雷达的基本工作原理是靠发射探测脉冲和接受被照射目标的回波发现目标。百年的时间里，随着新技术的发展和应用，雷达也在不断发展。 1.1雷达的发展史 下面是雷达出现前夜相关理论的一系列突破： 1842年多普勒（Christian Andreas Doppler）率先提出利用多普勒效应的多普勒式雷达。 1864年马克斯威尔（James Clerk Maxwell）推导出可计算电磁波特性的公式。 1886年赫兹（Heinerich Hertz）展开研究无线电波的一系列实验。 1888年赫兹成功利用仪器产生无线电波。 1897年汤普森（JJ Thompson）展开对真空管内阴极射线的研究。 这些与电磁波相关的科技是雷达的最基本理论。1904年克里斯蒂安?豪斯梅耶（Christian Hulsmeyer）宣称他的“电动镜”可以传输音频，并能够接受到运动物体的回应。可以说，就是这位德国人奠定了这项技术。然而，在一战期间，德国军官们所注意的是无线电通讯。 接下来雷达的出现就显得顺理成章了。1933年，鲁道夫?昆德（Rudolf Kunhold）提出毫米波长可能可以探测出水面船只及飞船的位置。两年后，威廉?龙格（Wilhelm Runge）已经能够根据飞机自身所发出的信号计算出50公里以外的飞机位置所在，即使是在夜晚或者有雾的时候。 第二次世界大战中的不列颠战役成为雷达正式登场的舞台。法国的迅速陷落，使希特勒有理由相信只需通过空袭便能征服英国。在这一大规模的空战中，纳粹德国空军拥有的飞机数量远远超过了英国皇家空军——2670架对1475架。而英国在雷达方面有优势。1936年1月英国W.瓦特在索夫克海岸架起了英国第一个雷达站。1938年，为保卫英格兰，用七部雷达组成"Chain Home"雷达网，雷达频率30兆赫。雷达网使德国轰炸机还没到达英吉利海峡即被发现，英国也因此取得了英伦空战的胜利。这场胜利也是第二次世界大战中较大的转折点之一。 之后四十年人们更加意识到雷达的重要作用，雷达也因此得到了不断发展，也分出了不同种类。本节余下部分将有选择地概括各个年代的重大进展。 1.1.1四十年代 四十年代初期(在二次大战期间)，由于英国发明了谐振腔式磁控管，从而在先驱的VHF雷达发展的同时，产生了微波雷达发展的可能性。它开拓了发展L波段(23q厘米波长)和S波段(10厘米波长)大型地面对空搜索雷达和X波段(3厘米波长)小型机载雷达的美好前景。1941年苏联最早在飞机上装备预警雷达。两年后美国麻省理工学院研制出机载雷达平面位置指示器，预警雷达。时至今日，雷达已成为各式飞机不可缺少的组成部分，是实施精确打击和自身防护的必要手段。 1.1.2五十年代
什么是集成电路和微电子学 集成电路（Integrated Circuit，简称IC）：一半导体单晶片作为基片，采用平面工艺，将晶体管、电阻、电容等元器件及其连线所构成的电路制作在基片上所构成的一个微型化的电路或系统。 微电子技术 微电子是研究电子在半导体和集成电路中的物理现象、物理规律，病致力于这些物理现象、物理规律的应用，包括器件物理、器件结构、材料制备、集成工艺、电路与系统设计、自动测试以及封装、组装等一系列的理论和技术问题。微电子学研究的对象除了集成电路以外，还包括集成电子器件、集成超导器件等。 集成电路的优点：体积小、重量轻;功耗小、成本低；速度快、可靠性高； 微电子学是一门发展极为迅速的学科，高集成度、低功耗、高性能、高可靠性是微电子学发展的方向； 衡量微电子技术进步的标志要在三个方面：一是缩小芯片器件结构的尺寸，即缩小加工线条的宽度；而是增加芯片中所包含的元器件的数量，即扩大集成规模；三是开拓有针对性的设计应用。 微电子技术的发展历史 1947年晶体管的发明；到1958年前后已研究成功一这种组件为基础的混合组件； 1958年美国的杰克基尔比发明了第一个锗集成电路。1960年3月基尔比所在的德州仪器公司宣布了第一个集成电路产品，即多谐振荡器的诞生，它可用作二进制计数器、移位寄存器。它包括2个晶体管、4个二极管、6个电阻和4个电容，封装在0.25英寸*0.12英寸的管壳内，厚度为0.03英寸。这一发明具有划时代的意义，它掀开了半导体科学与技术史上全新的篇章。 1960年宣布发明了能实际应用的金属氧化物—半导体场效应晶体管（metal-oxide-semiconductor field effect transistor ，MOSFET）。 1962年生产出晶体管——晶体管逻辑电路和发射极耦合逻辑电路； 由于MOS电路在高度集成和功耗方面的优点，70年代，微电子技术进入了MOS电路时代；随着集成密度日益提高，集成电路正向集成系统发展，电路的设计也日益复杂、费事和昂贵。实际上如果没有计算机的辅助，较复杂的大规模集成电路的设计是不可能的。 微电子发展状态与趋势 微电子也就是集成电路，它是电子信息科学与技术的一门前沿学科。中国科学院王阳元院士曾经这样评价：微电子是最能体现知识经济特征的典型产品之一。在世界上，美国把微电子视为他们的战略性产业，日本则把它摆到了“电子立国”的高度。可以毫不夸张地说，微电子技术是当今信息社会和时代的核心竞争力。 在我国，电子信息产业已成为国民经济的支柱性产业，作为支撑信息产业的微电子技术，近年来在我国出现、崛起并以突飞猛进的速度发展起来。微电子技术已成为衡量一个国家科学技术进步和综合国力的重要标志。 1.微电子发展状态 1956年五校在北大联合创建半导体专业：北京大学、南京大学、复旦大学、
第二课《信息技术及发展趋势》 一、教材及学情分析 信息技术对信息的获取、加工、表达、发布、交流管理等的现代科学技术。初中主要学习信息科学常识和常用信息技术，学生对信息技术很感兴趣，但信息技术是什么不太明白，本节主要从总体上给学生认识信息技术。为以后学习具体的信息处理技术提供理论基础认识。 二、教学目标 ·知识目标 1.了解信息技术的发展历程和发展趋势 2.了解利用信息技术获取、加工、管理、表达与交流信息。 3.认识信息技术的重要作用与人类社会的关系。 4.激发学生了解、掌握并应用先进技术的热情。 ·技能目标 1.了解信息的发展有关知识。 2.利用网络查找有关信息知识。 3.了解信息的发展趋势 ·情感目标通过利用搜索查找信息发展、信息技术与其它科学，发展方向，让学生感受信息的重要性，体验信息时代发展快速的感受。培养同学们的团结、协作、相互交流的学习精神。 三、重点难点 重点：了解如何对信息进行获取、传递、处理的各种技术 难点：知道信息技术的发展历程(五次革命)。 四、教学准备 1.准备有关信息传输媒介的音像资料。 2.有条件的可用网络教室上网搜索有关知 识。 五、教学建议 建议课时：1课时。 六、教学方法： 任务驱动法、讲授知识、学生相互讨论、交流共同协作完成，教师辅导。 七、教学教程： （一）、温故互查 1．学生你们上过网吗？（同学们大部分回答上过？接着问下面的问题。） 2．你们知道上网是获取了什么？回答：概括起来各种信息 今天我们就一起来学习信息的发展和趋势的知识。 （二）、设问导读 你们是如何感受到信息？(设问导读，学生能说出信息的交流方式、媒介、形式) 在我们现实生活中，我们往往急要交流方便快捷，因此才有了电视，电话，手机。而现在我们可以在因特网上交流，突破了以往人们在信息交流中所受到的时空限制，极大的丰富了信息内容和表现形式。 对信息的获取、加工、存储、表达、管理、交流、发布等处理的信息技术，先后经历了5 次革命。 （三）、自我检测 (学生活动自我检测：分小组讨论完成下面的表格内的内容，特别对发生年代及科学家一栏提示上网查找或通过其它方法获取)
收稿日期：2009-08-02 作者简介：高成（1937-），男，陕西人，教授级高工，主要从事汽车电子发展方向的评估和规划． 未来20年汽车电子技术发展趋势 高 成1，邱 浩2 （1. 深圳市航盛电子股份有限公司，广东 深圳； 2. 深圳职业技术学院 汽车与交通学院，广东 深圳 518055） 摘 要：安全性、节能、减排和舒适娱乐性是汽车电子未来发展的主要方向，全球各大汽车电子研发团队争相加大对这4个方面的研发力度．本文介绍了全球最具影响力的来自欧洲、美洲和亚洲的6个专业汽车电子研发公司的最新研究进展，主要集中在汽车安全、动力性、环保、车载通讯、信息娱乐、半导体技术和微控制器的开发上．分析结果表明，未来20年内汽车电子工业发展的重点将转移到第三世界国家，汽车性能的提高更多地依赖于电子技术的提升，电动汽车将不可阻挡地占据重要地位． 关键词：汽车电子；安全；环保；半导体 中图分类号：TK9；TN3 文献标识码：A 文章编号：1672-0318（2010）01-0033-07 在过去10年里，汽车工业发生了2个显著变化，一是增长的基点正在从经欧美市场向以亚洲国家为主的发展中地区市场转移[1]．数据显示，2007-2012年亚洲和欧洲将会主导全球汽车产量的89%；二是在市场成熟的欧美国家，汽车的性能的提高更多地依赖于电子技术．有研究表明，1989年至2010年，电子设备在整车制造成本所占比例，由16%增至40%以上．目前每部新车的IC 成本约在310美元左右，估计到2015年将增长到400美元左右．无论是市场重心向发展中国家转移，还是技术重心向电子技术倾斜，都将势必影响到汽车电子发展的方向[2]．而且，其技术本身也将面临着来自性能、安全以及环保法规多方面的苛刻要求．今后10年，电子技术在汽车工业中扮演着多大的作用，它又应该如何承担起汽车电子化的重任？本文就全球一些专业的汽车主体厂商和零配件厂商进行专业分析，展望未来20年汽车电子方向的发展趋势． 1 德尔福：绿色、安全和通讯是 汽车电子的未来 德尔福通过对推动全世界新技术、产品和市 场发展的全球趋势全面的调查和研究，发现汽车电子行业的未来就是绿色性环保性、安全性和连通通讯． （1）环保型．全球汽车行业最主要的发展趋势就是倾向于发展高效燃料、低碳排放量的发动机[3]．目前有许多选择方案，其一就是先进的柴油发动机和电子控制系统，在公路驾驶时，其燃料经济性比汽油发动机提高30%~40%；其二就是电动动力系统或混合动力汽车（HEV ）．混合动力汽车技术应用有许多结构，但都涉及一个小型电池组、一个电子控制器及一个可以使汽车发动机在停车时自动关闭并在发动机自动重起前对汽车进行再次电动加速的电动机．混合动力汽车系统可以提高汽车的燃油经济性达30%~40%，并降低碳排放达60%．纯电动汽车的研发工作仍在继续，而且范围已拓展至电动汽车或插入式混合动力汽车．这些汽车采用更大的电池组，可以在纯电动驱动的情况下，行驶更长的距离．最后，供应商和汽车制造商正在开发气缸压力传感和均质充量压燃燃烧（HCCI ）等系统，以在经济性和汽油发动机排放方面取得更大的进展．所有这些动力系统的创新技术都将在未来的5~15年里为全世界的汽车增加大量电子内容． （2）安全性．汽车电子发展的第二大趋势是安 2010年第1期 Journal of Shenzhen Polytechnic No.1, 2010 深圳职业技术学院学报
光电技术应用及发展前景 43年前，世界上第一台红宝石激光器诞生。那是的人们可能还没有意识到，由这台激光器引发、孕育出的光电技术将会给人类的生活带来翻天覆地的变化。随着光电子技术的发展，当今社会正在从工业社会向信息社会过渡，国民经济和人们生活对信息的需求和依赖急剧增长，不仅要求信息的时效好、数量大，并且要求质量高、成本低。在这个社会大变革时期，光电子技术已经渗透到国民经济的每个方面，成为信息社会的支柱技术之一。总之，光电子技术具有许多优异的性能特征，这使得它具有很大的实用价值。而今天，光电子产业已经成为了21世纪的主导产业之一，光电子产业的参天大树上也结出了丰富的果实，它们包括但不限于光通信、光显示、光存储、影像、光信号、太阳能电池等，也可以简单地把现在的光电子产业分为信息光电子（光纤光缆、光通讯设备等）、能量光电子（激光器、激光加工成套设备、测控仪表、激光医疗设备等）和娱乐光电子（VCD、DVD等）等方面。而本文将介绍光电子技术在以下几个领域的应用前景： 光通信： 目前，光通信网络行业进入高速发展期，以光纤为技术基础的网络通信现在已经覆盖了许多地区，我国的光通信技术也走在世界前沿。2011年，武汉邮科院在北京宣布完成“单光源1-Tbit/s LDPC 码相干光OFDM 1040公里传输技术与系统实验”，这一传输速率是目前国内商用最快速率（40Gb/s）的25倍。十年发展，光通信商用水平的最高单通道速率增长16倍，最大传输容量增长160倍。2005年，邮科院实现了全球率先实现在一对光纤上4000万对人同时双向通话。2011年7月29日，该院在全球率先实现一根光纤承载30.7Tb/s信号的传输，可供5亿人同时在一根光纤上通话，再次刷新了世界纪录。而正在研制中的科技开发项目，有望在2014年实现12.5亿对人同时通话。这一技术打破了美国在该领域保持的单光源传输世界纪录。在2012年的中国光博会上，新技术新产品层出不穷。随着“宽带中国”上升为国家战略，中国得天独厚的优势将使光通信制造企业信心十足。通过对各技术分支专利的分析看出，光传输物理层PHY和光核心网OCN已相对成熟和大规模商用，PHY作为各类网络传输技术的基础，既有相对成熟、淡出主流研究视野的部分，也有业界正致力于寻求最佳方案的技术点；无光源网络PON技术作为世界普遍应用的接入网技术，在“光纤到户”、“三网融合”等概念家喻户晓的今天，已成为各国基础设施建设投资中不可或缺的一部分；分组传输网PTN既是新兴技术，又得到了相对广泛的商用，其在移动回传中的应用使其成为下一代移动通信网络建设中的一种较优的可选方案，同时相应技术标准正在争议中发展，其技术发展将带来难以估量的商机；智能交换光网络ASON技术和全光网AON技术是光通信网络技术中的前沿技术，目前处于研发的活跃期。 此外，复旦大学近期研发的可见光通讯技术也是光通信的发展前景之一，通过给普通的LED 灯泡加装微芯片，使灯泡以极快的速度闪烁，就可以利用灯泡发送数据。而灯泡的闪烁频率达到每秒数百万次。通过这种方式，LED灯泡可以快速传输二进制编码。但对裸眼来说，这样的闪烁是不可见的，只有光敏接收器才能探测。这类似于通过火炬发送莫尔斯码，但速度更快，并使用了计算机能理解的字母表。使用标准的LED照明灯，哈斯与他的同事戈登·波维创建的研究小组已经达到了两米距离的130兆比特每秒的传输速度。随着白炽灯、荧光灯逐渐退出市场并被LED取代，未来任何有光的地方都可以成为潜在的LiFi数据传输源。想象一下这样的场景：在街头，利用路灯就可以下载电影；在家里，打开台灯就可以下载歌曲；在餐厅，坐在有[4]灯光的地方就可以发微博；即便是在水下，只要有灯光照射就可以上网。LiFi另一个巨大的好处是在任何对无线电敏感的场合都可以使用，比如飞机上、手术室里等。光显示：
[键入公司名称] 浅谈我对微电子的认识 [键入文档副标题] X [选取日期] [在此处键入文档摘要。摘要通常为文档内容的简短概括。在此处键入文档摘要。摘要通常为文档内容的简短概括。]
我是电子信息科学与技术专业的学生，考虑到微电子对我们专业知识学习的重要性，我怀着极大的热情报了《微电子入门》这门选修课。希望通过这门课的学习，使我对微电子有更深入的认识，以便为以后的专业课学习打下基础。 微电子是一门新兴产业，它的发展关系着国计民生。它不仅应用于科学领域，也被广泛应用于国防、航天、民生等领域。它的广泛应用，使人们的生活更见方便。现代人的生活越来越离不开电子。因此，对电子的了解显得十分重要。微电子作为电子科学的一个分支，也发挥着日益重要的作用。通过几周的学习，我对微电子有了初步的认识。 首先，我了解了微电子的发展史，1947年晶体管的发明，后来又结合印刷电路组装使电子电路在小型化的方面前进了一大步。到1958年前后已研究成功以这种组件为基础的混合组件。集成电路的主要工艺技术，是在50年代后半期硅平面晶体管技术和更早的金属真空涂膜学技术基础上发展起来的。1964年出现了磁双极型集成电路产品。 1962年生产出晶体管——晶体管理逻辑电路和发射极藉合逻辑电路。MOS集成电路出现。由于MOS电路在高度集成方面的优点和集成电路对电子技术的影响，集成电路发展越来越快。 70年代，微电子技术进入了以大规模集成电路为中心的新阶段。随着集成密度日益提高，集成电路正向集成系统发展，电路的设计也日益复杂、费时和昂贵。实际上如果没有计算机的辅助，较复杂的大规模集成电路的设计是不可能的。70年代以来，集成电路利用计算机的设计有很大的进展。制版的计算机辅助设计、器件模拟、电路模拟、逻辑模拟、布局布线的计算辅助设计等程序，都先后研究成功，并发展成为包括校核、优化等算法在内的混合计算机辅助设计，乃至整套设备的计算机辅助设计系统。 微电子技术是随着集成电路，尤其是超大型规模集成电路而发展起来的一门新的技术。微电子技术包括系统电路设计、器件物理、工艺技术、材料制备、自动测试以及封装、组装等一系列专门的技术，微电子技术是微电子学中的各项工艺
议电气工程技术与学科发展的历史及展望 论文摘要：梳理了电气工程技术从电磁学理论的建立到新技术革命时期电气工程技术的进步这样一个发展脉络，介绍了电气学科的形成与发展，并分析了电气工程技术的发展趋势。 论文关键词：电气工程技术；电气学科；发展史 一、电气工程技术的发展史 电气工程（Electrical Engineering）是现代科技领域核心学科之一，传统的电气工程定义为用于创造产生电气与电子系统的有关学科的总和。21世纪的电气工程概念已经远远超出这一范畴，如今电气工程涵盖了几乎所有与电子、光子有关的工程行为。电气工程的发展程度直接体现了国家的科技进步水平，因此，电气工程的教育和科研在发达国家大学中始终占据重要地位。 1.电磁学理论的建立及通讯技术的发展 大自然中的雷电使人类对电有了最早、最朴素的认识，天然磁石吸铁是人类对磁现象的最早观察，然而，人类对电磁现象的研究始于16世纪的英国，1663年德国科学家盖利克发明了摩擦起电的仪器，1729年英国科学家发现电荷可以通过金属传导等等，这是人类对电的早期实验，之后又出现了一系列具有里程碑意义的发现与发明。 （1）库仑定律。1785年法国物理学家库仑通过扭秤测量静电力和磁力总结出：两个电荷之间的作用力与它们间距离的平方成反比，与它们所带电荷量的乘积成正比，这就是著名的库仑定律。这一发现的历史意义在于它标志着人类对电磁现象的研究从定性阶段进入了定量阶段。 （2）“伏打电池”。1799年意大利物理学家伏特经过反复实验发现把任何潮湿物体放到两个不同金属之间都会产生电流，一年后伏特发明了世界上第一个电池，自此人类对电的研究由静电扩大到了动电，开辟了电学研究的新领域。（3）奥斯特发现电流的磁效应和安培右手定则。1820年奥斯特偶然发现通电铂丝周围的小磁针发生轻微晃动，之后他经过反复实验证实了这一发现。其后安培进行了更深入的研究，提出了右手定则，发现了电流方向与磁针转动方向之间的关系。安培还通过实验发现了两个通电导体和两个通电线圈之间相互作用的规
身份认证技术的发展与展望 Internet迅猛发展带来了信息共享与安全这对矛盾共同体，加强网络安全建设、保障网络的安全运行成为网络存在的根本之道。网络身份认证技术发展到今天已经成为信息管理系统中必不可少的一部分，扮演着网络系统“看门人”的角色。 针对不同的安全威胁，目前存在多种主机安全技术和相关安全产品，如防病毒技术、个人防火墙、安全应用程序(如文件加密程序)、安全操作系统等。这些技术和产品在一定程度上满足人们的安全需求，却没有很好地解决以下两个问题： （1）系统访问，即开机时的保护问题，目前普遍采用的是基于口令的弱身份认证技术，很容易被攻破而造成泄密； （2）运行时保护，即在合法用户进入系统后因某种原因暂时离开计算机，此时任何人员均可在此系统之上进行操作，从而造成泄密。
将密码写在记事本上挂在电脑旁边，这样的事情相信很多公司的员工都曾经为之。出于安全的要求，现在公司的安全策略普遍要求员工的登陆密码要定期更换，而且不能重复，这使得想出一个自己能记住的长串密码成为一件让员工头疼的事情。为了便于记忆，员工往往会选择常用词或者号码作为密码，如果攻击者使用“字典攻击法”或者穷举尝试法来破译，很容易被穷举出来。传统的账号加密码的形式，账号基本上都是公开的，密码容易被猜中，容易忘记，也容易被盗。据统计，一个人平均下来要记15到20个密码。静态密码的隐患显而易见，尤其是在证券、银行等行业，轰动一时的“银广夏盗卖案”早就为业界敲响了警钟。 为了解决静态密码的安全问题，一种方式是同一个人员使用不同的密码进入不同的应用系统，避免所有的鸡蛋都在一个篮子里面的问题，然而需要记忆多个密码；第二种方式，采用软件VPN方式，登陆前先要使用VPN连接，这样可以面向一部分机器开放，但是第一次使用时下载VPN软件，每次访问
本文由jschen63贡献 ppt文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 微电子技术的发展 主要内容 微电子技术概述；微电子发展历史及特点；微电子前沿技术；微电子技术在军事中的应用。 2010-11-26 北京理工大学微电子所 2 2010-11-26 北京理工大学微电子所 3 工艺流程图 厚膜、深刻蚀、次数少多次重复 去除 刻刻蚀 牺牲层，释放结构 多 工艺 工工艺 2010-11-26 工 5 微电子技术概述 微电子技术是随着集成电路，尤其是超大规模集成电路而发展起来的一门新的技术。微电子技术包括系统电路设计、器件物理、工艺技术、材料制备、自动测试以及封装、组装等一系列专门的技术，微电子技术是微电子学中的各项工艺技术的总和；微电子学是一门发展极为迅速的学科，高集成度、低功耗、高性能、高可靠性是微电子学发展的方向；衡量微电子技术进步的标志要在三个方面：一是缩小芯片中器件结构的尺寸，即缩小加工线条的宽度；二是增加芯片中所包含的元器件的数量，即扩大集成规模；三是开拓有针对性的设计应用。 2010-11-26 北京理工大学微电子所 6 微电子技术的发展历史 1947年晶体管的发明；到1958年前后已研究成功以这种组件为基础的混合组件； 1962年生产出晶体管——晶体管逻辑电路和发射极耦合逻辑电路；由于MOS电路在高度集成和功耗方面的优点，70 年代，微电子技术进入了MOS电路时代；随着集成密度日益提高，集成电路正向集成系统发展，电路的设计也日益复杂、费时和昂贵。实际上如果没有计算机的辅助，较复杂的大规模集成电路的设计是不可能的。 2010-11-26 北京理工大学微电子所 7 微电子技术的发展特点 超高速：从1958年TI研制出第一个集成电路触发器算起，到2003年Intel推出的奔腾4处理器（包含5500 万个晶体管）和512Mb DRAM（包含超过5亿个晶体管），集成电路年平均增长率达到45％；辐射面广：集成电路的快速发展，极大的影响了社会的方方面面，因此微电子产业被列为支柱产业。
未来信息技术的展望 就像其他教育技术的应用一样，信息技术在教育中的应用是由教育和学习发展的内部需求所驱动的，并由不同历史时期的学习理论导引着信息技术的应用方向和应用方式。而信息技术领域的每一项重大革新又会刺激教育系统产生新的应用需求并反作用于学习理论和教育实践的发展。信息技术在教育中应用的发展历程可以微机在教育中的应用和因特网的应用作为两个转折点，20世纪50年代至70年代末为计算机辅助教育的研究试验阶段，20世纪70年代末至90年代为计算机辅助教育的开发应用期，而20世纪90年代后期则揭开了网络时代信技术应用的序幕。 一、信息技术在教育中应用的发展简史 （一）计算机在教育领域的最早应用 1950，年美国麻省理工学院利用计算机驱动飞行模拟器来训练飞行员是计算机在教育领域的最早应用。 1959年，美国纽约城市小学利用IBM650计算机帮助小学习者学习二进制算法被认为是计算机在中小学教育领域的最早应用。 序教育运动。 （二）20世纪60年代末期到70年代，计算机辅助教育系统的开发和研究 1968年，第一台专门用于教育的计算机系统“IBM 1500辅助教育系统”在斯坦福大学研制成功，使用“课程开发器”编制课程，这些课程被称为课件或教育软件，课件和教育软件的概念即起源
于此。 20世纪60年代后期，美国数字设备公司的PDP-1（1960年研制成功）被应用于教育中，标志着小型机在教育中的首次应用。斯坦福大学的帕特里克素帕斯教授对IBM 1500和PDP-1在教育中的应用开展了广泛的研究和开发工作，被誉为计算机辅助教育研究的鼻祖之一。 （三）“柏拉图系统”（PLATO）——计算机技术与教育方式结合的最初尝试 1960年，美国伊利诺大学的唐贝泽和查莫斯谢文合作研制出第一代柏拉图系统（PLATO I）。 （四）微机进入中小学教育以及教师对计算机应用的推动 1977年，第一台微机进入中小学，教育中应用的计算机开始从大型机转向桌面 办公系统。20世纪80年代初，美国的明尼苏达教育计算机科学联盟得到自然科学基金的资助，开始大量生产和提供课件，其他教育软件公司也相继出现，出现了教育软件出版的高-潮。 （五）LOGO及问题解决运动 1968年，西蒙派珀特发明了LOGO编程语言，LOGO和问题解决运动开始。他陆续提出并发展了自己的建构主义观——“在制作中学习” （六）20世纪80-90年代的整合学习系统 20世纪80-90年代，在应用计算机开展教育的过程中，学校和教师认识到在提供计算机辅助教育方面，联网系统比单机效益更高。