刷新世界紀錄!合肥強磁裝置造出史上最強穩態磁場,更大的已開建

科普大世界 發佈 2022-08-15T10:29:38.298520+00:00

磁體都會有磁場,電流也會產生磁場,在我們看來,磁場仿佛沒有多大作用,但實際上如今對磁場的應用相當多,比如發電、指南針、磁懸浮列車、電磁炮、粒子對撞機、醫學儀器等,其實這些還只是傳統意義上的磁場應用,實際上磁場的應用已經相當廣泛,已經涉及到科研和生產的方方面面,而且隨著科技的進步,

磁體都會有磁場,電流也會產生磁場,在我們看來,磁場仿佛沒有多大作用,但實際上如今對磁場的應用相當多,比如發電、指南針、磁懸浮列車、電磁炮、粒子對撞機、醫學儀器等,其實這些還只是傳統意義上的磁場應用,實際上磁場的應用已經相當廣泛,已經涉及到科研和生產的方方面面,而且隨著科技的進步,今後對磁場的應用也會越來越多,因此在磁場方面的研究也很有重要意義。

中國科學院合肥物質科學研究院的強磁場科學中心就是專門研究磁場的科研機構,今年8月12日,該科研機構研製的國家穩態強磁場實驗裝置中的混合磁體(磁體口徑32毫米)產生了45.22萬高斯(即45.22特斯拉)的穩態磁場,強度刷新了同類型磁體的世界紀錄,為目前世界上可支持科學研究的最高穩態磁場。

這個強磁裝置產生的磁場有多強呢?我們都知道地球也有個磁場,一般認為它產生於地球內部的鐵鎳核心,產生的磁場遍布於地球之外,在地表之外7萬公里就開始阻擋太陽風對地球大氣層的吹拂,因此我們的地球才有濃厚的大氣層,我們人類等萬千生命物種才能在地球表面生存,如果沒有地球磁場的保護,那麼秒速可達上千公里的太陽風可以將地球大氣層吹跑一大部分,生命也將很難在地球表面生存。地球的磁場可謂規模巨大,但是單位強度並不高,約等於0.5高斯,合肥強磁場科學中心製造的45.22萬高斯的磁場就相當於地球磁場的九十餘萬倍了。

很多前沿科技都需要強磁場來做研究和試驗,磁場越強能夠做到的事情就越多,因此國際上穩態強磁場技術領域的競爭十分激烈,每個科技強國都很重視強磁場實驗條件的建設,目前世界上知名的穩態強磁場實驗室一共有5個,合肥強磁場科學中心是其中的一個。

另外4個分別位於美國、法國、荷蘭與日本。之前強磁場的世界紀錄是1999年由美國國家強磁場實驗室創造的,其混合磁體設備產生了45萬高斯的磁場,該紀錄保持了23年。

那麼合肥強磁場科學中心的磁場裝置平時主要做什麼用呢?報導稱該裝置已經運行了超過50萬個機時,為國內外170多家單位提供了實驗機會,已經在多個學科領域開展了超過3000項的課題研究,取得了一系列重大科技成果,有不少已經成功地轉化為生產力,為社會經濟發展服務。

這次我國合肥的穩態強磁場實驗裝置混合磁體創造出地磁強度90萬倍的磁場雖然刷新了世界紀錄,但也並非現階段強磁場科研裝置的終點,中科院合肥物質科學研究院強磁場科學中心正在主導建設另一個同類大科學裝置——「強光磁集成實驗設施」,該裝置已於今年5月初在安徽大學開建,它是國內首個集成自由電子雷射與強磁場、低溫的科學裝置,由紅外自由電子雷射系統和5個實驗站組成,不僅可以產生更高的磁場,還其中集成了強雷射、強磁場、低溫等多種調控物質特性的技術,將支持物理學、化學、材料學、生命科學乃至集成電路產業等方面的科研實驗和及應用。建成之後,將又是一台極具價值的大國新重器。

參考資料:

《新華網》8月13日文章《全球連線|地球磁場90多萬倍!中國「穩態強磁場」打破世界紀錄》

《瀟湘晨報》5月5日文章《中國首個!「強光磁試驗裝置」開建》

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2021-11-15T03:23:21.766745+00:00

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