我國穩(wěn)態(tài)強磁場刷新水冷磁體世界紀(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年由美國國家強磁場實驗室水冷磁體產(chǎn)生的41.4萬高斯的世界紀(jì)錄，成為國際強磁場水冷磁體技術(shù)發(fā)展新的里程碑。這也是穩(wěn)態(tài)強磁場實驗裝置繼2022年混合磁體成功創(chuàng)造45.22萬高斯的世界穩(wěn)態(tài)磁場紀(jì)錄之后，取得的又一項重大技術(shù)突破。

穩(wěn)態(tài)強磁場是物質(zhì)科學(xué)研究需要的一種極端實驗條件，是推動重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)的“利器”。幾十年來，全球科學(xué)家在穩(wěn)態(tài)強磁場條件下的科學(xué)研究取得了許多重大科研成果，先后有十多項科研成果獲得諾貝爾獎。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、日本和中國合肥科學(xué)島。穩(wěn)態(tài)強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)家們最早使用的磁體類型，擁有磁場調(diào)控靈活快捷，且具有能夠產(chǎn)生磁場強度迄今遠(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驗條件。

在中國科學(xué)院和安徽省聯(lián)合科研攻關(guān)項目的支持下，經(jīng)過近四年的不懈努力，強磁場技術(shù)研究團(tuán)隊創(chuàng)新了磁體結(jié)構(gòu)、優(yōu)化了制造工藝，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磁場水冷磁體技術(shù)發(fā)展的新高峰。這一磁體的研制成功不僅更好地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(xué)家們探索新現(xiàn)象、揭示新規(guī)律提供了強大的實驗條件，更為我國建設(shè)更高場強的穩(wěn)態(tài)磁體奠定了一項關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)。

強磁場科學(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，拿下了一項‘單打冠軍’。”

國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施穩(wěn)態(tài)強磁場實驗裝置2010年開始“邊建設(shè)、邊運行”，2017年全部建成投入全面運行。截至2023年底，裝置已經(jīng)運行超過60萬個機時，為國內(nèi)外197家單位提供了實驗條件。裝置用戶在物理學(xué)、化學(xué)、材料科學(xué)、生命科學(xué)、藥物學(xué)、工程技術(shù)等領(lǐng)域開展了超過3000項課題的前沿研究，取得了一系列重大科技成果。

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