我國穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場刷新水冷磁體紀(jì)錄

9月22日，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院強(qiáng)磁場科學(xué)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(qiáng)磁場實(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)磁場水冷磁體技術(shù)發(fā)展新的里程碑。新紀(jì)錄的產(chǎn)生，得益于我國穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場實(shí)驗(yàn)裝置的建設(shè)運(yùn)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(jì)錄。

在中國科學(xué)院和安徽省聯(lián)合科研攻關(guān)項(xiàng)目的支持下，經(jīng)過近4年不懈努力，強(qiáng)磁場技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新磁體結(jié)構(gòu)、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(biāo)志著我國乃至世界強(qiáng)磁場水冷磁體技術(shù)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(dāng)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(qiáng)磁場的實(shí)際需求，為科學(xué)家探索新現(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)更高場強(qiáng)的穩(wěn)態(tài)磁體奠定了一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)。

穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場磁體分為三種類型，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(qiáng)度迄今遠(yuǎn)高于超導(dǎo)磁體的優(yōu)勢，為物質(zhì)科學(xué)研究提供了可靠和高效的實(shí)驗(yàn)條件。

強(qiáng)磁場科學(xué)中心學(xué)術(shù)主任匡光力研究員將穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場技術(shù)的發(fā)展形象地比作乒乓球賽場上的競技，“水冷磁體、超導(dǎo)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(lǐng)域又有了新的突破，拿下一項(xiàng)‘單打冠軍’?！?/p>

穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場是物質(zhì)科學(xué)研究需要的一種極端實(shí)驗(yàn)條件，是推動重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)的“利器”。數(shù)十年來，全球科學(xué)家在穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場條件下的科學(xué)研究取得了諸多重大科研成果，先后有10多項(xiàng)科研成果獲得諾貝爾獎。因此，強(qiáng)磁場技術(shù)的發(fā)展成為國際科技競爭的重要領(lǐng)域，目前國際上有五大穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場實(shí)驗(yàn)室，分布于美國、法國、荷蘭、日本和我國合肥。

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