我们国家稳态强磁场刷新水冷磁体世界纪录

2024-09-23

九月二十二日,中国科学院合肥物质科学院强磁场科学中心自主研制的水冷磁体产生了42.02万高斯(即42.02特斯拉)的稳态磁场,2017年,41.4万高斯的世界纪录被美国强磁场试验室水冷磁体打破。,在2022年混合磁体成功创造45.22万高斯的世界稳态磁场纪录之后,稳态强磁场实验装置成为国际强磁场水冷磁体技术发展的新里程碑。


在物质科学研究中,稳态强磁场是一个极端的实验条件,是促进重大科学发现的“利器”。在过去的几十年里,全球科学家在稳态强磁场的情况下,取得了许多重大研究成果,并取得了十多项诺贝尔奖。当前,美国、法国、荷兰、日本和中国合肥科学岛共有五个稳态强磁场试验室。水冷磁体、超导磁体和由水冷磁体和超导磁体组合而成的混合磁体有三种类型。水冷磁体是科学家最早使用的磁体类型。它具有磁场控制灵活快捷、磁场强度高于超导磁体的优点,为物质科学研究提供了可靠高效的实验条件。


在中国科学院和安徽省联合研究项目的支持下,经过近四年的不懈努力,强磁场技术研究团队创新了磁体结构,改进了制造技术。最后,在32.3兆瓦的电源功率下,产生了42.02万高斯的稳态磁场,标志着中国乃至世界强磁场水冷磁体技术发展的新高峰。这种磁体的开发不仅更好地满足了科研用户对稳态强磁场快速控制的实际需求,而且为科学家探索新现象、揭示新规则提供了强大的实验条件,为中国建设更高、更强的稳态磁体奠定了核心技术基础。


在乒乓球赛场上,强磁场科学中心学术主任匡光力研究员将稳态强磁场技术的发展形象地比较,“水冷磁体和超导磁体都是‘单挑高手’,混合磁体是‘混双组合’。2022年,我们以综合优势赢得了混双冠军。今天,我们在这个领域取得了新的突破,赢得了一个‘单打冠军’。”


2010年,国家重大科技基础设施稳态强磁场实验装置开始“边建边运行”,2017年全部建成投入全面运行。截至2023年底,设备已运行超过60万台机器,为国内外197家单位提供了实验条件。设备用户在物理、化学、材料科学、生命科学、药学、工程设计等领域进行了3000多个前沿研究,取得了一系列重大科技成果。


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