9月22日,中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心自主研製的水冷磁體產(chǎn)生42.02萬高斯(即42.02特斯拉)的穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng),打破了2017年由美國國家強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室水冷磁體產(chǎn)生的41.4萬高斯的世界紀(jì)錄,成為國際強(qiáng)磁場(chǎng)水冷磁體技術(shù)發(fā)展新的里程碑。
「這次突破歷經(jīng)四年不懈努力,我們團(tuán)隊(duì)從比特片、磁體線圈和磁體結(jié)構(gòu)三個(gè)層面進(jìn)行系統(tǒng)性創(chuàng)新,很好地解決了水冷磁體在極高磁場(chǎng)下面臨的力學(xué)和熱學(xué)問題?!怪袊茖W(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)裝置高場(chǎng)水冷磁體負(fù)責(zé)人房震介紹,四年來,強(qiáng)磁場(chǎng)技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新了磁體結(jié)構(gòu)、優(yōu)化了製造工藝,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(chǎng),標(biāo)誌著我國乃至世界強(qiáng)磁場(chǎng)水冷磁體技術(shù)發(fā)展的新高峰。
穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)磁體分為三種類型,即水冷磁體、超導(dǎo)磁體以及由水冷磁體和超導(dǎo)磁體組合的混合磁體。水冷磁體是科學(xué)家們最早使用的磁體類型,擁有磁場(chǎng)調(diào)控靈活快捷,且具有能夠產(chǎn)生更高磁場(chǎng)強(qiáng)度的優(yōu)勢(shì),為物質(zhì)科學(xué)研究提供了可靠和高效的實(shí)驗(yàn)條件。
2022年,該院研製的穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)裝置混合磁體創(chuàng)造45.22萬高斯的世界穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)紀(jì)錄。這也是穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)裝置繼2022年混合磁體成功創(chuàng)造45.22萬高斯的世界穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)紀(jì)錄之後,取得的又一項(xiàng)重大技術(shù)突破。
強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心學(xué)術(shù)主任匡光力研究員將穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)技術(shù)的發(fā)展形象地比作乒乓球賽場(chǎng)上的競(jìng)技,「水冷磁體、超導(dǎo)磁體都是『?jiǎn)未蚋呤帧?,混合磁體是『混雙組合』,2022年我們?cè)跃C合優(yōu)勢(shì)問鼎『混雙冠軍』,今天我們?cè)谶@一領(lǐng)域又有了新的突破,拿下了一項(xiàng)『?jiǎn)未蚬谲姟?。?/p>
磁場(chǎng)越高,科學(xué)發(fā)現(xiàn)的機(jī)遇越多。
穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)是物質(zhì)科學(xué)研究需要的一種極端實(shí)驗(yàn)條件,在強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)環(huán)境下,物質(zhì)特性會(huì)受到調(diào)控,有利於科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)物質(zhì)新現(xiàn)象、探索物質(zhì)新規(guī)律,是推動(dòng)重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)的「利器」。自1913年以來,世界上有19項(xiàng)諾貝爾獎(jiǎng)都與強(qiáng)磁場(chǎng)有關(guān),強(qiáng)磁場(chǎng)也被稱為「諾貝爾獎(jiǎng)的搖籃」。目前國際上有五大穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室,分布於美國、法國、荷蘭、日本以及中國合肥「科學(xué)島」。
此次取得的重大科研突破,將更好地滿足科研用戶對(duì)快捷調(diào)控的穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)的實(shí)際需求,為科學(xué)家們探索新現(xiàn)象、揭示新規(guī)律提供了強(qiáng)大的實(shí)驗(yàn)條件,更為我國建設(shè)更高場(chǎng)強(qiáng)的穩(wěn)態(tài)磁體奠定了一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)。(央廣網(wǎng)記者周然 見習(xí)記者劉暢司晨)
圖源:中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院