35.6特斯拉！全超導(dǎo)用戶磁體新世界紀(jì)錄產(chǎn)生
來(lái)源：中國(guó)網(wǎng)·中國(guó)發(fā)展門(mén)戶網(wǎng) 時(shí)間：2026-01-27 14:43
近日，依托中國(guó)科學(xué)院物理研究所建設(shè)的國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施-綜合極端條件實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)現(xiàn)了35.6特斯拉全超導(dǎo)磁體，創(chuàng)造了全超導(dǎo)用戶磁體新的世界紀(jì)錄。該裝置為國(guó)家“十二五”重大科技基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目，已于2025年2月通過(guò)國(guó)家驗(yàn)收。該全超導(dǎo)磁體由中國(guó)科學(xué)院電工研究所和中國(guó)科學(xué)院物理研究所經(jīng)過(guò)多年聯(lián)合攻關(guān)研制而成，經(jīng)專(zhuān)家現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，中心磁場(chǎng)達(dá)35.6特斯拉，可用孔徑為35毫米，是支持國(guó)內(nèi)外科研團(tuán)隊(duì)開(kāi)展前沿研究的用戶磁體。該成果打破了此前由美國(guó)國(guó)家強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)造的32.0特斯拉（可用孔徑34毫米）全超導(dǎo)用戶磁體的世界紀(jì)錄，將最高磁場(chǎng)提升了3.6特斯拉，奠定了我國(guó)在強(qiáng)磁場(chǎng)全超導(dǎo)用戶磁體領(lǐng)域的世界領(lǐng)先地位。
位于懷柔綜合極端條件實(shí)驗(yàn)裝置的全超導(dǎo)強(qiáng)磁場(chǎng)磁體系統(tǒng)在勵(lì)磁過(guò)程中
強(qiáng)磁場(chǎng)超導(dǎo)磁體是一種能在極低溫條件下實(shí)現(xiàn)零電阻和強(qiáng)磁場(chǎng)的裝置，具有極高的磁場(chǎng)強(qiáng)度、極高的均勻度和穩(wěn)定性，且能耗極低，是現(xiàn)代科技領(lǐng)域的核心裝備之一，在國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施、先進(jìn)科學(xué)儀器、高端醫(yī)療裝備、能源交通以及國(guó)防特種裝備等領(lǐng)域具有重大應(yīng)用價(jià)值。35.6特斯拉的全超導(dǎo)用戶磁體到底有多“強(qiáng)”？研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了直觀對(duì)比：醫(yī)院核磁共振的中心磁場(chǎng)1.5特斯拉或3特斯拉（高清分辨），此次實(shí)現(xiàn)的最高磁場(chǎng)是醫(yī)用核磁共振的約12-24倍，是地磁場(chǎng)的70多萬(wàn)倍。在強(qiáng)磁場(chǎng)和低溫環(huán)境下，35毫米的孔徑已經(jīng)能滿足大部分實(shí)驗(yàn)（如核磁共振、比熱、電阻測(cè)量等）的要求，未來(lái)研究團(tuán)隊(duì)計(jì)劃進(jìn)一步擴(kuò)大磁體孔徑，以滿足更多測(cè)量手段的要求。
據(jù)介紹，強(qiáng)磁場(chǎng)超導(dǎo)磁體研制涉及多學(xué)科交叉融合，工程化過(guò)程面臨多重技術(shù)瓶頸，對(duì)磁場(chǎng)強(qiáng)度、穩(wěn)定度、均勻度、有效口徑以及長(zhǎng)期運(yùn)行可靠性等指標(biāo)有著極高要求。建造強(qiáng)磁場(chǎng)超導(dǎo)磁體所需高溫超導(dǎo)材料還存在臨界電流與力學(xué)性能強(qiáng)各向異性、屏蔽電流效應(yīng)突出、尺寸偏差大等問(wèn)題，給磁體設(shè)計(jì)與工程化帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)。中國(guó)科學(xué)院電工所研制出超導(dǎo)磁體系統(tǒng)，突破設(shè)計(jì)與建造關(guān)鍵技術(shù)，創(chuàng)新多項(xiàng)核心方法，大幅提升磁體電磁-機(jī)械安全裕度。中國(guó)科學(xué)院物理所攻克高溫超導(dǎo)磁體健康監(jiān)測(cè)、極低溫高場(chǎng)精準(zhǔn)測(cè)量及多系統(tǒng)集成等難題。
據(jù)悉，該成果是我國(guó)強(qiáng)磁場(chǎng)技術(shù)領(lǐng)域的重大突破，使得我國(guó)綜合極端條件實(shí)驗(yàn)裝置成為世界領(lǐng)先的實(shí)驗(yàn)裝置之一，為物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)等前沿研究提供核心支撐的極端強(qiáng)磁實(shí)驗(yàn)條件，助力科研人員探索微觀世界的未知規(guī)律，加速推動(dòng)我國(guó)乃至全球在基礎(chǔ)研究及高端裝備制造領(lǐng)域的重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)與技術(shù)革新。但同時(shí)，在這一方向上，國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)依然激烈。未來(lái)，電工所與物理所團(tuán)隊(duì)將持續(xù)合作攻關(guān)，進(jìn)一步提升磁體綜合性能，研制40特斯拉及更高的全超導(dǎo)用戶磁體，保持領(lǐng)先地位。在研制過(guò)程中取得的知識(shí)產(chǎn)權(quán)積極地利用專(zhuān)利予以保護(hù)。
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