【安徽日報】穩態強磁場,向45T世界紀錄衝刺

2020-12-06 中國科學院

  「我們目前正在進行的工作,就是全面衝刺45T世界紀錄! 」12月5日,面對記者的採訪,中科院穩態強磁場中心磁體科學部副主任陳文革研究員開門見山地說。

  今年9月27日,穩態強磁場大科學裝置通過國家驗收,經過多年自主創新,強磁場研製團隊打破國際技術壁壘,成功克服關鍵材料國際限制、關鍵技術國內空白等重大難題,超越法國、荷蘭、日本等發達國家,建成繼美國之後世界第二臺40T級混合磁體,建成三臺場強創世界紀錄的水冷磁體,建立了國際領先水平的科學實驗系統,實現了我國穩態強磁場極端條件的重大突破。

  磁現象是自然界的基本現象之一,地球磁場強度約0.5高斯(磁感應強度或磁通量單位)。1萬高斯等於1特斯拉(T),目前世界上產生穩態磁場強度最高的是美國國家強磁場實驗室,實現磁場強度為45T。 「我們現在的目標就是要達到甚至超過美國國家強磁場實驗室獲得的穩態磁場強度。但獲得極高的磁場就像跳高一樣,越往上越難,需要我們將現有材料用到極限,工藝設計水平上也要求極高,來不得半點馬虎。 」陳文革表示。

  「強磁場是支持科學前沿探索的一種極端實驗條件,磁場越高,科學發現的機遇越多。 」強磁場中心科研辦主任盛志高告訴記者,強磁場是調控物質量子態重要參量,在發現新現象、揭示新規律、探索新材料、催生新技術等方面具有不可替代作用。隨著40T級混合磁體建成,強磁場中心完善了獨特的測試平臺,國內外很多科學家都希望利用強磁場獨特的測試系統進行高場下量子功能材料、生物學、醫學等研究。

  在科研人員的引導下,記者來到穩態強磁場實驗裝置現場,一位年輕人正在裝置旁的計算機上錄入數據。原來復旦大學張遠波教授團隊的研究生正在這裡做實驗,他告訴記者,不久前張遠波課題組和中國科大陳仙輝課題組合作首次在強磁場下觀測到黑磷中的量子霍爾效應,為進一步研究黑磷中的量子輸運奠定了基礎。 「過去,我們的主要數據是在美國強磁場國家實驗室完成的,現在在合肥強磁場中心就可以了。 」

  「針對急性白血病的一個國家I類創新靶向藥物,我們經過4年的研發完成了全面的臨床前評估,已經向國家藥監部門遞交了臨床試驗申請。 」在強磁場中心的一間實驗室裡,從哈佛大學醫學院歸國的劉青松研究員見到記者後興奮地介紹。

  近年來,他帶領藥物學研究團隊瞄準當前我國高發的腫瘤如白血病、肺癌、乳腺癌、胃癌、腸癌以及淋巴癌等,依託強磁場大科學裝置平臺,特別是高場核磁共振和共振成像裝置,使用以核磁為核心的高通量篩選技術和片段式藥物設計理念,開發了一系列具有自主智慧財產權的創新靶向抑制劑,目前多個成藥性良好的抑制劑正在根據國家監管機構的要求進行完善的臨床前評估,以期儘快進入臨床試驗。

  強磁場技術的發展會給我們的現實生活帶來很多變化,「比如醫院裡的磁共振成像就利用了強磁場技術。實際上,磁場越強,能看到的越清晰,強磁場科學中心的研究設備,甚至可以清晰地看到腦細胞。未來,在強磁場環境下,我們可以看到更為微觀的信息,分析人的新陳代謝,對病理過程進行直接的代謝分析。 」強磁場作為一種獨特的條件,可以改變材料,甚至創造新材料。比如強磁場可以幫助矽的提純,實現更高等級的單晶矽材料,衍生更好的電子產品。強磁場可以幫助高溫超導材料的研發,超導狀態下的材料電阻可以忽略,這意味著未來電力的輸送將不會有任何損耗。 「隨著45T甚至強度更高的穩態強磁場的研製成功,將為我國新材料、物理、化學、生命科學的研究提供更強大、更先進的平臺。 」陳文革興奮地說。

  (原載於《安徽日報》 2017-12-07 01版)

相關焦點

  • 【安徽日報】科學島穩態強磁場創世界紀錄
    記者4月21日從中科院合肥物質科學研究院獲悉,該院強磁場科學中心傳來喜訊:5號水冷磁體(WM5)在電流36700安培的條件下,獲得35萬高斯穩態強磁場,這是我國迄今獲得的最高強度的穩態磁場,創了世界紀錄。
  • 【科技日報】我國穩態強磁場強度今年有望創世界紀錄
    【科技日報】我國穩態強磁場強度今年有望創世界紀錄 2018-03-13 科技日報 張蓋倫 【中 小】 語音播報   合肥科學島上,世界第二臺穩態強磁場實驗裝置正在運行
  • 我國穩態強磁場強度今年有望創世界紀錄
    科技日報北京3月12日電 (記者張蓋倫)合肥科學島上,世界第二臺穩態強磁場實驗裝置正在運行。全國政協委員、穩態強磁場實驗裝置負責人、中科院合肥物質科學研究院院長匡光力12日告訴記者,目前該穩態強磁場產生的磁場強度為42.9萬高斯,相當於地球磁場的80萬倍。
  • 中國科研團隊預研建世界最高強度穩態強磁場裝置
    吳蘭 攝 中新網合肥7月18日電(劉鴻鶴)坐落於安徽合肥的中科院合肥物質科學研究院,承擔了3個國家重大科技基礎設施,包括已建成的全超導託卡馬克核聚變實驗裝置(EAST)、穩態強磁場實驗裝置(SHMFF)和正在建設中的聚變堆主機關鍵系統綜合研究設施。7月17日,中科院合肥物質科學研究院發布消息稱,目前穩態強磁場實驗裝置已取得眾多國際領先成果。
  • 穩態強磁場實驗裝置通過國家驗收
    中國科學院院長、黨組書記白春禮,安徽省委副書記、省長李國英,國家發展和改革委員會有關代表出席驗收會並講話。  驗收會上,中科院合肥物質科學研究院院長、穩態強磁場實驗裝置工程總經理匡光力作了項目建設總結報告。項目單位根據項目建設批覆要求,高質量地完成了穩態強磁場實驗裝置建設任務,建成了磁體技術和綜合性能國際領先的穩態強磁場實驗裝置。
  • 穩態強磁場領先世界
    可實現40萬高斯穩態磁場的混合磁體裝置。近日,中科院合肥物質科學研究院強磁場科學中心的「穩態強磁場國家大科學工程」,獲2019年安徽省科學技術獎科技進步特等獎,這是安徽省科技獎勵設立以來首次評選出的特等獎成果。該項目團隊經過多年自主創新,打破國際技術壁壘,建成繼美國之後世界第二臺40萬高斯級混合磁體,建成三臺場強創世界紀錄的水冷磁體,使我國穩態強磁場實驗條件從無躍升至世界領先水平。
  • 中國科研團隊預研建世界最高強度穩態強磁場裝置—新聞—科學網
    ,包括已建成的全超導託卡馬克核聚變實驗裝置(EAST)、穩態強磁場實驗裝置(SHMFF)和正在建設中的聚變堆主機關鍵系統綜合研究設施。7月17日,中科院合肥物質科學研究院發布消息稱,目前穩態強磁場實驗裝置已取得眾多國際領先成果。 「在專家組對我們這個項目驗收的時候,評價穩態強磁場實驗裝置磁體的技術和綜合性能,已達到國際領先水平。」
  • 華中科技大學強磁場中心創造脈衝平頂磁場強度世界紀錄
    11月22日,華中科技大學國家脈衝強磁場科學中心成功實現64特斯拉脈衝平頂磁場強度,創造了脈衝平頂磁場強度新的世界紀錄。此次該校64特斯拉脈衝平頂磁場,使用了具有獨立層間加固結構的單線圈磁體,孔徑為21毫米,電容器型脈衝電源供電,能耗7兆焦。磁體重量、電源能量不到國際同類型磁場系統的1/10,磁場強度更是一舉超過此前美國國家強磁場實驗室創造的60特斯拉脈衝平頂磁場強度世界紀錄,成為全球最高強度的脈衝平頂磁場。
  • 穩態強磁場實驗裝置與強磁場科學中心
    1982年,等離子體物理研究所將第三研究室的學科方向由聚變裝置的磁體設計和研製轉向強磁場實驗室高場磁體的設計和研製。高秉鈞研究員建成了20T的穩態混合磁體,後來他應邀到美國國家強磁場實驗室工作,與當時的實驗室主任Hans一起提出了新的Bitter磁體方案,獲得了世界上最高的45T穩態混合磁體。
  • 探秘「穩態強磁場」,探索前沿科學寶藏
    強磁場是探索科學前沿的一種極端實驗條件,在發現新現象、催生新技術方面具有不可替代的作用。位於中國合肥的「穩態強磁場實驗裝置」已建成3臺場強創世界紀錄的水冷磁體,建成場強排名全球第二的40T級混合磁體,將向45T的世界紀錄發起衝擊。
  • 我研製成功磁場強度世界第二高的穩態磁體裝置
    ■資訊熱搜  科技日報訊 (記者吳長鋒)11月13日,中國科學院強磁場科學中心磁體實驗大廳一片歡呼,自主研製的混合磁體裝置調試獲得圓滿成功,實現了任務目標——40萬高斯穩態磁場!它正式成為磁場強度在世界排名第二高的穩態強磁場裝置。
  • 合肥擬建設世界最高磁場強度的系列穩態強磁場裝置
    同時,合肥「科學島」正預研建設一個世界最高磁場強度的系列穩態強磁場裝置,探索解決國家重大科技領域需求中的瓶頸問題。2017年,其實現了穩定的101.2秒穩態長脈衝高約束等離子體運行,創造了新的世界紀錄,2018年,其首次實現等離子體中心電子溫度一億度運行,朝著未來聚變堆實驗目標邁出了關鍵一步。記者獲悉,日前,「人造太陽」實驗裝置的又一項裡程碑式的突破,獲得2019年度安徽省科學技術獎自然科學一等獎。
  • 我國最高強度穩態磁場創造35萬高斯的新紀錄
    4月16日,中國科學院強磁場科學中心傳來消息:5號水冷磁體(WM5)在電流36700安培的條件下,獲得35萬高斯穩態強磁場,這是我國迄今獲得的最高強度的穩態磁場。  據了解,之前我國科學家主要依靠超導磁體來獲得高磁場,但因為超導磁體材料限制,一般可獲得最高磁場強度為20萬高斯,而想要獲得更高場強,則需要水冷磁體來實現。
  • 中國造出磁場強度世界第二高的穩態磁體裝置,可研究量子行為
    中國造出磁場強度世界第二高的穩態磁體裝置,可研究量子行為 孫振/人民日報 2016-11-17 08:32 來源:澎湃新聞
  • 【安徽日報】核聚變研發躋身世界一流
    【安徽日報】核聚變研發躋身世界一流 2021-01-11 安徽日報 汪永安 【字體:大 中 小】 中科院合肥物質科學研究院等離子體所副所長徐國盛研究員介紹,「十三五」以來合肥研究院依託自主研製的世界上第一個全超導託卡馬克核聚變實驗裝置,瞄準並解決未來聚變能商用目標的關鍵科學問題,在高性能、穩態、長脈衝等離子體研究方面取得了多項原創性成果,創造了一個個世界紀錄:2016年11月,獲得超過60秒的完全非感應電流驅動(穩態)高約束模等離子體,成為世界首個實現穩態高約束模運行持續時間達到分鐘量級的託卡馬克核聚變實驗裝置
  • 啥是「穩態強磁場」? 下午兩點,來認識這個熟悉的陌生人
    電可以生磁,磁場可以改變電子結構、原子排列結構等,強磁場因此成為一種極為重要的極端科學研究環境,其研究範圍非常廣泛,在物理、材料、化學、生命科學、藥物學研究等學科的前沿基礎研究方面發揮著重大作用,其中有19項成果獲得了諾貝爾獎。  說到「穩態強磁場」,很多人可能會感覺陌生。不過其實你可能早就接觸過它。例如,磁共振成像(也就是核磁共振成像,一聽到「核」是不是很可怕?
  • 「大國重器-中科院重大科技基礎設施」穩態強磁場實驗裝置
    創世界紀錄的系列水冷磁體、國際一流水平的混合磁體及其磁體支撐裝備系統;國際唯一的高場掃描隧道顯微系統、國際獨創的組合成像顯微系統;國際領先的強磁場、超高壓、低溫綜合極端實驗條件。在國際上實現了強磁場實驗條件從跟跑到領跑的跨越,使我國穩態強磁場科學研究條件躍升至世界一流水平,SHMFF 已成為國際五大穩態強磁場實驗裝置之一。截至 2018 年底,SHMFF 運行累計機時數為 360 475 個,開展實驗課題數 2 094 個,用戶論文總數 1 261 篇(其中 SCI 論文1 134 篇)。
  • 中國研製成功世界第二高磁場強度的穩態磁體裝置
    中國研製成功世界第二高磁場強度的穩態磁體裝置由中國科學院強磁場科學中心經過8年的科研攻關,自主研製的混合磁體裝置調試成功,實現40萬高斯穩態磁場。據悉,該磁場強度僅次於美國國家強磁場實驗室實現的45萬高斯穩態磁場強度。地球磁場強度約0.5高斯,40萬高斯穩態磁場強度是地球磁場強度的80萬倍。
  • 中國刷新脈衝磁場強度紀錄 躋身世界前三
    據華中科技大學8月12日確認消息:該校自行研製的脈衝磁體近日實現90.6特斯拉(特斯拉是磁感應強度單位)的峰值磁場,再次刷新中國脈衝磁場的最高強度紀錄,使中國繼美國、德國之後成為世界上第三個突破90特斯拉大關的國家。中國工程院院士、華中科技大學教授潘垣介紹說,磁現象是物質的基本現象之一。
  • 發現:27T穩態強磁場影響人體細胞有絲分裂紡錘體
    近日,中科院強磁場科學中心張欣課題組與陸輕鈾課題組以及哈佛醫學院Timothy Mitchison院士合作,利用強磁場科學中心大科學裝置四號水冷磁體