相當于地球磁場80多萬倍
我國穩(wěn)態(tài)強磁場刷新水冷磁體紀錄
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22日,中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院強磁場科學中心自主研制的水冷磁體產(chǎn)生了42.02萬高斯(即42.02特斯拉)的穩(wěn)態(tài)磁場,打破了2017年由美國國家強磁場實驗室水冷磁體產(chǎn)生的41.4萬高斯的世界紀錄,成為國際強磁場水冷磁體技術發(fā)展新的里程碑。新紀錄的產(chǎn)生,得益于我國穩(wěn)態(tài)強磁場實驗裝置的建設運行,2022年該裝置混合磁體曾成功創(chuàng)造45.22萬高斯的世界穩(wěn)態(tài)磁場紀錄。
在中國科學院和安徽省聯(lián)合科研攻關項目的支持下,經(jīng)過近4年不懈努力,強磁場技術研究團隊創(chuàng)新磁體結構、優(yōu)化制造工藝,最終在32.3兆瓦的電源功率下產(chǎn)生42.02萬高斯的穩(wěn)態(tài)磁場,標志著我國乃至世界強磁場水冷磁體技術發(fā)展的新高峰。據(jù)介紹,地球磁場約為0.5高斯,42.02萬高斯相當于地球磁場的80多萬倍。這一磁體的研制成功不僅更好滿足了科研用戶對快捷調(diào)控的穩(wěn)態(tài)強磁場的實際需求,為科學家探索新現(xiàn)象、揭示新規(guī)律提供了強大的實驗條件,更為我國建設更高場強的穩(wěn)態(tài)磁體奠定了一項關鍵技術基礎。
穩(wěn)態(tài)強磁場磁體分為三種類型,即水冷磁體、超導磁體以及由水冷磁體和超導磁體組合的混合磁體。水冷磁體是科學家最早使用的磁體類型,磁場調(diào)控靈活快捷,且具有能夠產(chǎn)生磁場強度迄今遠高于超導磁體的優(yōu)勢,為物質(zhì)科學研究提供了可靠和高效的實驗條件。
強磁場科學中心學術主任匡光力研究員將穩(wěn)態(tài)強磁場技術的發(fā)展形象地比作乒乓球賽場上的競技,“水冷磁體、超導磁體都是‘單打高手’,混合磁體是‘混雙組合’,2022年我們曾以綜合優(yōu)勢問鼎‘混雙冠軍’,今天我們在這一領域又有了新的突破,拿下一項‘單打冠軍’。”
穩(wěn)態(tài)強磁場是物質(zhì)科學研究需要的一種極端實驗條件,是推動重大科學發(fā)現(xiàn)的“利器”。數(shù)十年來,全球科學家在穩(wěn)態(tài)強磁場條件下的科學研究取得了諸多重大科研成果,先后有10多項科研成果獲得諾貝爾獎。因此,強磁場技術的發(fā)展成為國際科技競爭的重要領域,目前國際上有五大穩(wěn)態(tài)強磁場實驗室,分布于美國、法國、荷蘭、日本和我國合肥。(記者丁一鳴、常河)
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