42.02T磁场！中国磁体再创新高

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2024-11-02 16:53发布于江苏

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来源：鼎湖影像


9月22日，中国科学院合肥物质科学研究院公布了一则重磅消息:


强磁场科学中心自主研制的水冷磁体，产生了42.02T（T：特斯拉）稳态磁场！打破了美国2017年水冷磁体产生41.4T的世界纪录，成为国际强磁场水冷磁体技术发展新的里程碑。


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中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心自主研制的水冷磁体

（图片源自官网）


换言之，中国如今拥有全世界最强的水冷磁体，能产生比地球磁场强80万倍的磁场。此消息一出，新华社、人民网、央视网等媒体争相报道，中国刷新了水冷磁体世界纪录！


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各大媒体的报道截图


42.02T稳态强磁场有多强？‍‍


提到稳态强磁场，大家应该并不陌生，磁共振成像（MRI）就是稳态强磁场的典型应用之一，只是其磁场较低，常见的是1.5T到3T。


但稳态强磁场实验装置能够产生的磁场比医院磁共振设备的磁场要高得多，以常见的3T高场强为例，42.02T相当于MR磁场的14倍；地球磁场约为0.00005T，42.02T相当于地球磁场的80多万倍。

故42.02T的记录，标志着我国乃至世界水冷磁体技术发展的新高峰。

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中国稳态强磁场刷新水冷磁体世界纪录
（图片源自官网）

新一代CyberKnife强磁场磁体可以做什么？‍


稳态强磁场磁体分为三种类型：
  • 水冷磁体；
  • 超导磁体；
  • 由水冷磁体和超导磁体组合的混合磁体。
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水冷磁体是科学家们最早使用的磁体类型，拥有磁场调控灵活快捷，其产生磁场强度远高于超导磁体，这样的强磁场磁体为物质科学研究提供了可靠和高效的实验条件：

  • 适合用于揭示先进材料（如超导体等）的隐藏特性
这类材料能在极低温下，在不产生废热的情况下输送电流；

  • 有助于开展高灵敏度测量的实验
因为强磁场能增强分辨率，更容易发现微弱现象；

  • 是发现全新物理现象的窗口
中国科学院合肥物质科学研究院研究员匡光力教授表示“强磁场既可以诱导新物态，也可以催生新的重大应用技术。”

据了解，目前装置用户在物理学、化学、材料科学、生命科学、药物学、工程技术等领域开展了超过3000项课题的前沿研究，已经取得了一系列重大科技成果，同时依托装置衍生了多项成果：如扫描显微成像技术、国家Ⅰ类创新靶向药物研制等，成功就地转化为现实生产力，积极为经济社会发展服务。

不过水磁体的能耗巨大，运行成本高。据悉，下一代稳态强磁场大科学装置将建设以55T混合磁体为代表的稳态磁体群，主要目标是解决新型电子材料研发、重大疾病病理及药物研发等世界前沿科技问题。

参考资料

1、https://www.hf.cas.cn/zhxw/jrtt/202409/t20240922_7378453.html

2、Conroy G. China builds record-breaking magnet-but it comes with a cost[J]. Nature.

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