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刷新世界纪录!合肥强磁装置造出史上最强稳态磁场,更大的已开建

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刷新世界纪录!合肥强磁装置造出史上最强稳态磁场,更大的已开建

磁体都会有磁场,电流也会产生磁场,在我们看来,磁场仿佛没有多大作用,但实际上如今对磁场的应用相当多,比如发电、指南针、磁悬浮列车、电磁炮、粒子对撞机、医学仪器等,其实这些还只是传统意义上的磁场应用,实际上磁场的应用已经相当广泛,已经涉及到科研和生产的方方面面,而且随着科技的进步,今后对磁场的应用也会越来越多,因此在磁场方面的研究也很有重要意义。

磁铁和铁屑在磁力作用下形成的磁场磁力线

磁悬浮列车

中国科学院合肥物质科学研究院的强磁场科学中心就是专门研究磁场的科研机构,今年8月12日,该科研机构研制的国家稳态强磁场实验装置中的混合磁体(磁体口径32毫米)产生了45.22万高斯(即45.22特斯拉)的稳态磁场,强度刷新了同类型磁体的世界纪录,为目前世界上可支持科学研究的最高稳态磁场。

合肥国家稳态强磁场实验装置

混合磁体装置结构图

这个强磁装置产生的磁场有多强呢?我们都知道地球也有个磁场,一般认为它产生于地球内部的铁镍核心,产生的磁场遍布于地球之外,在地表之外7万公里就开始阻挡太阳风对地球大气层的吹拂,因此我们的地球才有浓厚的大气层,我们人类等万千生命物种才能在地球表面生存,如果没有地球磁场的保护,那么秒速可达上千公里的太阳风可以将地球大气层吹跑一大部分,生命也将很难在地球表面生存。地球的磁场可谓规模巨大,但是单位强度并不高,约等于0.5高斯,合肥强磁场科学中心制造的45.22万高斯的磁场就相当于地球磁场的九十余万倍了。

阻挡太阳风的地球磁场示意图

很多前沿科技都需要强磁场来做研究和试验,磁场越强能够做到的事情就越多,因此国际上稳态强磁场技术领域的竞争十分激烈,每个科技强国都很重视强磁场实验条件的建设,目前世界上知名的稳态强磁场实验室一共有5个,合肥强磁场科学中心是其中的一个。

另外4个分别位于美国、法国、荷兰与日本。之前强磁场的世界纪录是1999年由美国国家强磁场实验室创造的,其混合磁体设备产生了45万高斯的磁场,该纪录保持了23年。

那么合肥强磁场科学中心的磁场装置平时主要做什么用呢?报道称该装置已经运行了超过50万个机时,为国内外170多家单位提供了实验机会,已经在多个学科领域开展了超过3000项的课题研究,取得了一系列重大科技成果,有不少已经成功地转化为生产力,为社会经济发展服务。

这次我国合肥的稳态强磁场实验装置混合磁体创造出地磁强度90万倍的磁场虽然刷新了世界纪录,但也并非现阶段强磁场科研装置的终点,中科院合肥物质科学研究院强磁场科学中心正在主导建设另一个同类大科学装置——“强光磁集成实验设施”,该装置已于今年5月初在安徽大学开建,它是国内首个集成自由电子激光与强磁场、低温的科学装置,由红外自由电子激光系统和5个实验站组成,不仅可以产生更高的磁场,还其中集成了强激光、强磁场、低温等多种调控物质特性的技术,将支持物理学、化学、材料学、生命科学乃至集成电路产业等方面的科研实验和及应用。建成之后,将又是一台极具价值的大国新重器。

参考资料:

《新华网》8月13日文章《全球连线|地球磁场90多万倍!中国“稳态强磁场”打破世界纪录》

《潇湘晨报》5月5日文章《中国首个!“强光磁试验装置”开建》返回搜狐,查看更多

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