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全球觀速訊丨我國穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場研究打破美國保持23年的世界紀(jì)錄
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我國穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場研究打破美國保持23年的世界紀(jì)錄
本報(bào)訊(中青報(bào)·中青網(wǎng)記者 王磊 王海涵)8月12日，由中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院強(qiáng)磁場科學(xué)中心研制的國家穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場實(shí)驗(yàn)裝置再攀“科技高峰”：其混合磁體(磁體口徑32毫米)產(chǎn)生了45.22萬高斯(即45.22特斯拉)的穩(wěn)態(tài)磁場，刷新了同類型磁體的世界紀(jì)錄，成為目前全球范圍內(nèi)可支持科學(xué)研究的最高穩(wěn)態(tài)磁場。原世界紀(jì)錄是1999年由美國國家強(qiáng)磁場實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)造，其混合磁體產(chǎn)生45萬高斯，至今已保持紀(jì)錄23年之久。
國家穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場實(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(又稱“大科學(xué)裝置”——記者注)，包括10臺磁體、5臺水冷磁體、4臺超導(dǎo)磁體和1臺混合磁體。其中，混合磁體是國際上技術(shù)難度最高的磁體，也是能夠產(chǎn)生最高穩(wěn)態(tài)磁場的磁體，從結(jié)構(gòu)上看，它由外“超導(dǎo)磁體”和內(nèi)“水冷磁體”組合而成。2016年，強(qiáng)磁場團(tuán)隊(duì)自主研制成功中心場強(qiáng)達(dá)40萬高斯的混合磁體，一舉成為世界第二。
團(tuán)隊(duì)追求創(chuàng)新、勇攀高峰的腳步從未停歇，在合肥綜合性國家科學(xué)中心強(qiáng)光磁預(yù)研項(xiàng)目的支持下，經(jīng)過5年多緊張的技術(shù)攻關(guān)，強(qiáng)磁場團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新了磁體結(jié)構(gòu)、研發(fā)了新材料、優(yōu)化了制造工藝，終于取得重大技術(shù)突破。此次國家穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場實(shí)驗(yàn)裝置的混合磁體在26.9兆瓦的電源功率下產(chǎn)生45.22萬高斯的穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場，達(dá)到國際領(lǐng)先水平，成為我國科學(xué)實(shí)驗(yàn)極端條件建設(shè)乃至世界強(qiáng)磁場技術(shù)發(fā)展的重要里程碑。
穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場是物質(zhì)科學(xué)研究需要的一種極端實(shí)驗(yàn)條件，是推動(dòng)重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)的“利器”。在強(qiáng)磁場實(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)家發(fā)現(xiàn)物質(zhì)新現(xiàn)象、探索物質(zhì)新規(guī)律。世界科技強(qiáng)國一直重視強(qiáng)磁場實(shí)驗(yàn)條件建設(shè)，目前國際上有五大穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場實(shí)驗(yàn)室，分布于美國、法國、荷蘭、日本以及中國合肥科學(xué)島。
據(jù)悉，國家穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場實(shí)驗(yàn)裝置自投入運(yùn)行以來，已經(jīng)運(yùn)行超過50萬個(gè)機(jī)時(shí)，為國內(nèi)外170多家單位提供了實(shí)驗(yàn)條件，在物理、化學(xué)、材料、生命健康、工程技術(shù)等領(lǐng)域開展了超過3000項(xiàng)課題的前沿研究，取得一系列重大科技成果，如首次發(fā)現(xiàn)外爾軌道導(dǎo)致的三維量子霍爾效應(yīng)、揭示日光照射改善學(xué)習(xí)記憶的分子及神經(jīng)環(huán)路機(jī)制等。同時(shí)，研發(fā)裝置衍生的成果和依托裝置研究產(chǎn)生的多項(xiàng)成果，如組合掃描探針顯微技術(shù)、國家Ⅰ類抗癌創(chuàng)新靶向藥物等，成功轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力。
