11月13日下午，中國科學(xué)院強(qiáng)磁場科學(xué)中心磁體實(shí)驗(yàn)大廳一片歡呼，我國自主研制的混合磁體裝置調(diào)試獲得成功，實(shí)現(xiàn)了任務(wù)目標(biāo)——40萬高斯穩(wěn)態(tài)磁場。
“這臺混合磁體裝置也正式成為磁場強(qiáng)度在世界排名第二高的穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場裝置，不久還有望沖擊45萬高斯穩(wěn)態(tài)磁場的世界紀(jì)錄?！敝袊茖W(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院院長兼強(qiáng)磁場中心主任匡光力告訴《中國科學(xué)報(bào)》記者。
匡光力介紹，混合磁體由外超導(dǎo)磁體和套在其中的水冷磁體組合而成。一個月前，水冷磁體單獨(dú)調(diào)試成功，能夠產(chǎn)生30萬高斯的穩(wěn)態(tài)磁場;一周前，低溫孔徑達(dá)920毫米的大型高場超導(dǎo)磁體調(diào)試成功，能夠產(chǎn)生10萬高斯的穩(wěn)態(tài)磁場。今天，兩個磁體成功合體，共同產(chǎn)生了40萬高斯的穩(wěn)態(tài)磁場，終于圓了相關(guān)科研人員奮斗了八年的夢想!
強(qiáng)磁場是支持科學(xué)前沿探索的一種極端實(shí)驗(yàn)條件，磁場越高，科學(xué)發(fā)現(xiàn)的機(jī)遇越多，因此，強(qiáng)磁場裝置必然追求更高的磁場?？锕饬φf：“追求極高的磁場就像攀登珠穆朗瑪峰，到達(dá)極限之前，需要克服許多困難方能成功。”
混合磁體是國際上產(chǎn)生最高穩(wěn)態(tài)磁場的主要選擇，但選擇它就意味著選擇了一系列重大技術(shù)挑戰(zhàn)——其水冷磁體必須解決材料和結(jié)構(gòu)的優(yōu)化選擇問題，面臨巨大電磁力和嚴(yán)峻的發(fā)熱問題，差之毫厘，失之千里，且給它供電的數(shù)千萬瓦級的穩(wěn)態(tài)直流電源本身也是一項(xiàng)重大技術(shù)挑戰(zhàn);其超導(dǎo)磁體孔徑巨大，導(dǎo)體的材料選擇、結(jié)構(gòu)選擇和磁體生產(chǎn)工藝以及與之配合的低溫冷卻技術(shù)等都是技術(shù)難題，此前國際上已有多個大型高場超導(dǎo)磁體因技術(shù)問題而失敗，而我國在高場超導(dǎo)磁體技術(shù)方面原有基礎(chǔ)薄弱。
混合磁體研制難度大不僅體現(xiàn)在上述方面，看似簡單的磁體安裝稍有偏差即可能導(dǎo)致巨大破壞，兩個磁體的磁中心面或磁軸如不能重合，即便相差一毫米，磁體也將面臨數(shù)噸的相互作用力。一位著名的國際強(qiáng)磁場技術(shù)專家此前曾一再感嘆：“世界上還沒有真正完全研制成功的混合磁體裝置?！?/span>
剛調(diào)試成功的混合磁體裝置是中國科學(xué)院強(qiáng)磁場科學(xué)中心承擔(dān)的國家“十一五”重大科技基礎(chǔ)設(shè)施——穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場實(shí)驗(yàn)裝置項(xiàng)目所包含的九臺磁體裝置中產(chǎn)生磁場最高的磁體，也是最后研制成功的磁體，此前研制成功的水冷磁體中有三臺創(chuàng)造了單項(xiàng)世界紀(jì)錄。
這次混合磁體的調(diào)試成功標(biāo)志著強(qiáng)磁場中心承擔(dān)的穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場裝置項(xiàng)目的主要任務(wù)已經(jīng)完成，它的研制成功是我國強(qiáng)磁場技術(shù)發(fā)展的重要里程碑。據(jù)悉，混合磁體裝置將主要用于新型功能材料的量子行為研究。
來源：中國科學(xué)報(bào)
