我国全超导用户磁体突破35.6特斯拉 创造世界新纪录

在全球科技竞争中,强磁场实验装置已成为衡量国家科研实力的重要指标。长期以来,美国国家强磁场实验室的32特斯拉全超导磁体保持着领先地位。我国科研团队此次实现的35.6特斯拉突破,不仅将磁场强度提升11.25%,更在35毫米可用孔径条件下同步优化了设备性能。 该成果源于国家的持续投入。作为"十二五"规划重点工程,综合极端条件实验装置自2013年启动以来,先后攻克了超导材料各向异性显著、屏蔽电流效应突出等难题。中科院两支科研团队通过十年协同创新,独创性地开发出电磁结构随动调整技术、多线圈轴向自适应预紧系统等核心技术,使设备电磁-机械安全裕度提升40%以上。 实现35特斯拉以上的稳态强磁场面临严苛的工程挑战。磁场强度每提升1特斯拉,超导线圈承受的洛伦兹力就增加约80吨;直径35毫米的工作孔径要求磁体结构精度控制在微米级;全年不间断运行的稳定性标准更将故障率压缩至万分之一以下。项目团队通过分区屏蔽电流抑制技术,成功将磁场不均匀度控制在百万分之一量级,达到国际顶尖水平。 该装置的建成运行将产生重要影响。在基础研究层面,其提供的极端强磁环境可观测到常规条件下无法捕捉的量子效应,为高温超导机理、拓扑材料等前沿领域带来突破可能。在应用技术领域,该成果直接推动国产高端核磁共振仪、粒子加速器等设备的性能提升。有关技术转化后可缩短医疗影像设备研发周期30%,降低高端科研仪器制造成本25%。 科研团队正着手研发40特斯拉级全超导磁体系统。随着第二代高温超导带材的量产应用和新型冷却技术的成熟,"十四五"期间我国有望建成全球首个50特斯拉级用户磁体设施。这将为量子计算、可控核聚变等战略方向提供实验平台,继续巩固我国在大科学装置领域的国际地位。

强磁场装置的每一次突破,既是对材料与工程极限的挑战,也是对科研体系协同能力的检验。关键是要把装备优势转化为持续的科学产出与产业能力提升,让极端条件真正成为探索未知、引领创新的有力支撑。