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电工所研制出32.35T世界最高磁场超导磁体

  日前,电工所王秋良团队成功研制出中心磁场高达32.35特斯拉(T)的全超导磁体。该磁体采用了自主研发的高温内插磁体技术,打破了201712月由美国国家强磁场实验室创造的32.0特斯拉超导磁体的世界纪录,标志着我国高场内插磁体技术已经达到世界领先水平。 

  低温超导磁体产生的磁场强度上限为23。0T左右。为提高超导磁体的中心磁场强度,获得更高磁场,团队采用高低温混合超导磁体的方式建造磁体。即在低温超导磁体的同轴结构内部插入高温超导磁体,利用高温超导带材抗拉伸强度高和高磁场下载流密度大的优点来产生23.0T以上的中心磁场。 

  团队长期致力于高磁场高温超导内插磁体技术研究,先后研制成功24.0T25.7T27.2T全超导磁体,使我国成为世界上第二个能建造27.0T以上稳定运行超导磁体的国家。 

  此次研究团队设计并建造了全新的超导线圈和支撑结构,提高了线圈的整体工程电流密度和局部安全裕度,并采用轴向弹性支撑结构和绑扎装置,提高了超导接头抵抗局部拉应力集中的能力。通过这些改进措施,使得极高场内插磁体的电磁安全裕度和应力安全裕度都得以大幅提高。 

  经测试,此次建造的极高磁场超导磁体在液氦浸泡条件下产生了32.35T的中心磁场,并且实现了在32。35T全超导磁体的稳定运行。 

  中国科学院周远院士、美国麻省理工学院Yukikazu Iwasa教授等专家学者共同见证了现场测试试验。该项目负责人刘建华指出,32。35T极高全超导磁场的实现,标志着我国高场内插磁体技术已经达到世界领先水平,其关键技术参数均已满足综合极端条件实验装置国家重大科技基础实施项目对极端强磁场的技术要求。  

  此项研究成果将服务于世界一流水平的综合极端条件实验装置用户,为我国物质科学探索新物态、新现象、新规律等基础研究和应用研究提供最先进的强磁场实验条件。 

高低温混合超导磁体测试曲线 

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