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来源:人民网-人民日报
磁力搜索究院强磁场科学中心高场磁体运行监控中心。
由多位中国科学院院士、中国工程院院士组成的专家组鉴定认为,该成果达到国际磁力搜索
稳态强磁场实验装置里的磁体正是基于这样的基本原理进行设计的不过随着电流增大,导体受到的电磁力急剧增加,磁体内的热量超乎寻常地变大,所以要通过更加精密、稳定、先进的材料和加工工艺,形成更加强大且稳定受控的磁场。
磁场强大到什么程度?地球磁场约等于0.5高斯,这0.5高斯的强度足以撬动指南针,让指针在地球上的任何方向准确旋转指向南方,而此次打破世界纪录的45.22万高斯相当于地球磁场的90多万倍“工欲善其事,必先利其器”。
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稳态强磁场是物质科学研究需要的一种极端实验条件,也是推动重大科学发现的利器在强磁场实验环境下,物质特性会受到调控,有利于科学家们发现物质新现象、探索物质新规律近年来,强磁场在很多研究领域发挥的重要作用愈发显现。
一方面,强磁场可以诱导新物态强磁场能有效调控材料中的电荷、自旋、轨道等,使之出现全新的量子态,从而呈现出丰富的新现象另一方面,强磁场可以催生新的重大应用技术,比如强磁场作用下的电磁冶金技术、化学反应合成等,特别是目前在化学和生物医学领域广泛应用的结构解析和非侵入性成像——核磁共振技术。
由于强磁场在物理、化学、材料、生命健康磁力搜索以及工程技术等方面的综合应用,强磁场极端条件在国际上被称为21世纪科学、工程和技术的交叉联合体,也有人称它为诺贝尔奖的“摇篮”重创新,根据新情况改进研究思路和技术工艺。
磁力搜索磁体产生了45特斯拉的稳态磁场,这个世界纪录保持了近23年。
此次的新纪录超出了0.22特斯拉,看起来似乎微不足道,但进步的背后,却要付出无数汗水和努力中科院精密测量科学与技术创新研究院叶朝辉院士打了一个形象的比方:“人类目前的百米世界纪录是9秒58,这是不是人类的极限还无法确定,但在此基础上哪怕缩短0.01秒,都难度极大。
就像稳态强磁场,达到45特斯拉以后,在此基础上每提升一点点,都需要大量的工作,不仅包括材料、技术、工艺、能源保障等方面的改进,更需要研究和设计思路上的创新”在磁场不断提升的过程中,科研人员一直根据新情况改进新技术。
“比如通过液压的方式增加线圈比特片之间的摩擦力;把中心3个线圈磁力搜索的结构和磁场贡献进行重新优化;使用新的绝缘材料;对水冷槽的加工工艺进行了改进;等等”中科院合肥物质科学研究院强磁场科学中心研究员陈思跃介绍经过5年多的技术攻关,科研团队先后进行了10余项技术革新,解决了一系列问题,取得重大技术突破。
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