2024年9月22日下午，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心自主研制的水冷磁體產(chǎn)生了42.02萬高斯的穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)，打破了2017年由美國國家強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室水冷磁體產(chǎn)生的41.4萬高斯的世界紀(jì)錄，成為國際強(qiáng)磁場(chǎng)水冷磁體技術(shù)發(fā)展新的里程碑。
國家穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)裝置是“十一五”期間國家發(fā)改委批準(zhǔn)立項(xiàng)的重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，共建設(shè)了三類10臺(tái)高場(chǎng)磁體。穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)磁體分為三種類型，即水冷磁體、超導(dǎo)磁體以及由水冷磁體和超導(dǎo)磁體組合的混合磁體。其中，水冷磁體是科學(xué)家們最早使用的磁體類型，擁有磁場(chǎng)調(diào)控靈活快捷，且具有能夠產(chǎn)生更高磁場(chǎng)強(qiáng)度的優(yōu)勢(shì)，為物質(zhì)科學(xué)研究提供了可靠和高效的實(shí)驗(yàn)條件。
經(jīng)過近四年的不懈努力，強(qiáng)磁場(chǎng)技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新了磁體結(jié)構(gòu)、優(yōu)化了制造工藝，最終在32.3兆瓦的電源功率下產(chǎn)生42.02萬高斯的穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)。
這一磁體的研制成功不僅更好地滿足了科研用戶對(duì)快捷調(diào)控的穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)的實(shí)際需求，為科學(xué)家們探索新現(xiàn)象、揭示新規(guī)律提供了強(qiáng)大的實(shí)驗(yàn)條件，更為我國建設(shè)更高場(chǎng)強(qiáng)的穩(wěn)態(tài)磁體奠定了一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)。
2022年，強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心自主成功研制了中心場(chǎng)強(qiáng)達(dá)45.22萬高斯的混合磁體，成功創(chuàng)造了世界穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)紀(jì)錄，成為全球范圍內(nèi)可支持科學(xué)研究的最高穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)。
“水冷磁體、超導(dǎo)磁體都是‘單打高手’，混合磁體是‘混雙組合’。2022年，我們?cè)跃C合優(yōu)勢(shì)問鼎‘混雙冠軍’。今天，我們?cè)谶@一領(lǐng)域又有了新突破，拿下了一項(xiàng)‘單打冠軍’?！睆?qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心學(xué)術(shù)主任匡光力研究員將穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)技術(shù)的發(fā)展形象地比作乒乓球賽場(chǎng)上的競(jìng)技。
穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)是物質(zhì)科學(xué)研究需要的一種極端實(shí)驗(yàn)條件。在強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)環(huán)境下，物質(zhì)特性會(huì)受到調(diào)控，有利于科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)物質(zhì)新現(xiàn)象、研究物質(zhì)新規(guī)律，是推動(dòng)重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)的“利器”。目前，國際上有五大穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室，分布于美國、法國、荷蘭、日本和中國。
