當(dāng)美國國家強(qiáng)磁場實驗室的32.0特斯拉全超導(dǎo)用戶磁體紀(jì)錄仍被視為行業(yè)標(biāo)桿時,中國科研團(tuán)隊以35.6特斯拉的突破性成果,在國際超導(dǎo)磁體領(lǐng)域投下一枚重磅炸彈。這一數(shù)字不僅刷新了全球紀(jì)錄,更以35毫米的可用孔徑超越美國原紀(jì)錄的34毫米,標(biāo)志著中國在極端條件科學(xué)裝置領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)從技術(shù)追趕到并跑領(lǐng)跑的關(guān)鍵跨越。
這場看似微小的3.6特斯拉差距,實則是超導(dǎo)磁體技術(shù)皇冠上的明珠。中國科學(xué)院電工研究所研究員劉建華團(tuán)隊研發(fā)的磁體,其磁場強(qiáng)度相當(dāng)于地球磁場的70萬倍,為材料科學(xué)、凝聚態(tài)物理等前沿研究開辟了全新維度。更大的可用孔徑意味著科學(xué)家能在更強(qiáng)磁場中放入更大尺寸的實驗樣品,這種突破在量子材料探索、高溫超導(dǎo)機(jī)制研究等領(lǐng)域具有戰(zhàn)略價值。
突破性成果的背后,是跨學(xué)科協(xié)作的技術(shù)攻堅。電工研究所與物理研究所聯(lián)合攻關(guān),首創(chuàng)高場高溫超導(dǎo)磁體全電磁精細(xì)設(shè)計理論,攻克了磁體健康監(jiān)測難題。通過電磁結(jié)構(gòu)隨動調(diào)整技術(shù),團(tuán)隊解決了高溫超導(dǎo)材料各向異性的世界性難題;多線圈軸向自適應(yīng)預(yù)緊技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用,使磁體安全性提升30%;分區(qū)屏蔽電流抑制技術(shù)則確保了極低溫環(huán)境下的超高穩(wěn)定性。這些從0到1的原創(chuàng)技術(shù),構(gòu)建起中國在強(qiáng)磁場領(lǐng)域的技術(shù)壁壘。
這項成果的產(chǎn)業(yè)價值正在加速顯現(xiàn)。在醫(yī)療領(lǐng)域,35.6特斯拉磁體可將核磁共振成像分辨率提升至亞細(xì)胞級別,使癌癥早期診斷成為可能;能源領(lǐng)域,其為可控核聚變裝置提供關(guān)鍵磁場支撐,推動"人造太陽"夢想更近一步;量子計算領(lǐng)域,極端磁場環(huán)境為突破量子退相干難題提供重要實驗條件。更值得關(guān)注的是,全超導(dǎo)設(shè)計使磁體能耗降低90%,徹底改變了傳統(tǒng)高場磁體"電老虎"的形象。
中國科學(xué)院物理研究所副研究員李崗?fù)嘎叮瑘F(tuán)隊已啟動40特斯拉級磁體的研發(fā)工作。這項新目標(biāo)不僅需要突破現(xiàn)有超導(dǎo)材料性能極限,更要在磁體結(jié)構(gòu)設(shè)計、低溫制冷系統(tǒng)等方面實現(xiàn)全面創(chuàng)新。從32特斯拉到35.6特斯拉,再到即將挑戰(zhàn)的40特斯拉,中國科學(xué)家正在用自主創(chuàng)新重新定義強(qiáng)磁場技術(shù)的邊界。
這場靜默的磁力革命,折射出中國科技自立自強(qiáng)的堅實步伐。當(dāng)國際同行還在驚嘆35.6特斯拉的突破時,中國科研團(tuán)隊已將目光投向更高目標(biāo)。在探索物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的征程中,中國智慧正在為人類認(rèn)知世界繪制新的坐標(biāo)系。











