35.6特斯拉！我國全超導(dǎo)磁體創(chuàng)世界紀(jì)錄

近日，依托中國科學(xué)院物理研究所建設(shè)的國家重大科技基礎(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月通過國家驗(yàn)收，此次為在全超導(dǎo)磁體基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化升級。該全超導(dǎo)磁體由中國科學(xué)院電工研究所和中國科學(xué)院物理研究所經(jīng)過多年聯(lián)合攻關(guān)研制而成，經(jīng)專家現(xiàn)場測試，中心磁場達(dá)35.6特斯拉，可用孔徑為35毫米，是支持國內(nèi)外科研團(tuán)隊(duì)開展前沿研究的用戶磁體。該成果打破了此前由美國國家強(qiáng)磁場實(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，將最高磁場提升了3.6特斯拉，奠定了我國在強(qiáng)磁場全超導(dǎo)用戶磁體領(lǐng)域的世界領(lǐng)先地位。

該成果是我國強(qiáng)磁場技術(shù)領(lǐng)域的重大突破，使得我國綜合極端條件實(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，加速推動我國乃至全球在基礎(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。

強(qiáng)磁場超導(dǎo)磁體是一種能在極低溫條件下實(shí)現(xiàn)零電阻和強(qiáng)磁場的裝置，具有極高的磁場強(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、能源交通以及國防特種裝備等領(lǐng)域具有重大應(yīng)用價值。強(qiáng)磁場超導(dǎo)磁體研制涉及多學(xué)科交叉融合，工程化過程面臨多重技術(shù)瓶頸，對磁場強(qiáng)度、穩(wěn)定度、均勻度、有效口徑以及長期運(yùn)行可靠性等指標(biāo)有著極高要求。建造強(qiáng)磁場超導(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、尺寸偏差大等問題，給磁體設(shè)計與工程化帶來巨大挑戰(zhàn)。

針對上述技術(shù)難題，電工所科研團(tuán)隊(duì)研制出超導(dǎo)磁體系統(tǒng),突破強(qiáng)磁場用戶超導(dǎo)磁體設(shè)計與建造關(guān)鍵技術(shù)，創(chuàng)新提出高場高溫超導(dǎo)磁體全電磁精細(xì)設(shè)計理論與電磁結(jié)構(gòu)隨動調(diào)整方法、多線圈軸向自適應(yīng)預(yù)緊、分區(qū)屏蔽電流抑制等關(guān)鍵核心技術(shù)，大幅提升了強(qiáng)磁場超導(dǎo)磁體的電磁-機(jī)械安全裕度，物理所科研團(tuán)隊(duì)克服了高溫超導(dǎo)磁體健康監(jiān)測、極低溫下極高磁場準(zhǔn)確測量，磁體系統(tǒng)與低溫系統(tǒng)及用戶測量系統(tǒng)集成等方面的難題，實(shí)現(xiàn)了全超導(dǎo)磁體性能的跨越式突破。

未來，電工所與物理所團(tuán)隊(duì)將持續(xù)合作攻關(guān)，進(jìn)一步提升磁體綜合服役性能，為國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、先進(jìn)科學(xué)儀器研發(fā)、國防安全保障等領(lǐng)域提供國際頂尖水平的強(qiáng)磁場技術(shù)支撐，為國家重大戰(zhàn)略實(shí)施注入強(qiáng)勁科技動力。

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位于懷柔綜合極端條件實(shí)驗(yàn)裝置的全超導(dǎo)強(qiáng)磁場磁體系統(tǒng)在勵磁過程中

來源：綜合極端條件實(shí)驗(yàn)裝置

原標(biāo)題：我國全超導(dǎo)用戶磁體取得重大突破

編輯：Bingbing