再次突破上限!32T 超導磁鐵研製成功,將推動各領域研究進展

2020-12-06 DeepTech深科技

(《麻省理工科技評論》中英文版APP現已上線,年度訂閱用戶每周直播科技英語講堂,還有科技英語學習社區哦~)

近日,美國國家強磁場實驗室(National MagLab)創造了世界上最強大的超導磁鐵(superconducting magnet),比先前紀錄的最強磁鐵強上 33%,而且研究人員認為未來有望再度突破。

這並不是國家強磁場實驗室(National MagLab)第一次打破相關記錄了。然而,該團隊曾於2014年被別人搶走了「世界上電阻性最強磁鐵」的寶座。直到2017年8月,國家強磁場實驗室憑藉旗下名為「項目11」的磁鐵又將這份殊榮奪了回來。

其項目 11 磁鐵達到了磁場強度 41.4 特斯拉。12 月 8 日,他們又再次創下一個新紀錄:這一次,是全世界最強大的超導磁體。

MagLab 認為,這個紀錄是過去 40 年來最大的改進之一。這種更強的超導磁鐵將有望推動物理、化學、生物和量子領域的研究,為了讓科學進展更加快速,MagLab 也對外開放申請,讓世界各地的科學家都能有使用的機會。

他們在 MagLab Tallahassee 工廠創建的新型超導磁體的磁場強度達到了驚人的 32 特斯拉。作為參考,這個 32T 超導磁體比我們日常冰箱中的磁鐵要強約 3000 倍。 MagLab 稱,上周創下的世界紀錄是過去 40 年來實現的最大的進步之一。

圖 | 在國家實驗室設計和製造的超導磁體的磁場達到了 32 特斯拉(磁場強度單位),比以前的記錄強很多,比小型冰箱磁體強 3000 多倍。(圖源:National MagLab)

MagLab 的總監 Greg Boebinger 在新聞發布會上說:「這是磁性科技領域內的轉型的一步。這種先進的磁體設計不僅可以給我們實驗室提供新的實驗技術,而且還可以有助於其他科學工具發揮更好的功能,比如 X 射線和中子散射。」

從 MRI 機器,高速運輸系統,核聚變反應堆,巨大的粒子對撞機,超導體早已在其中發揮了至關重要的作用。因此,這種超導磁體有望助力包括物理、化學、生物和量子學在內的多個領域的研究。為了便於使用,MagLab 允許世界各地的科學家申請使用這種超導磁體。

不過,這支隊伍並不打算停在 32T 的成就上止步不前。也許有一天,超導磁體的強度能和實驗室同樣創紀錄的電阻磁體一樣大,但負責監測磁體結構的 MagLab 工程師 Huub Weijers 預估,超導磁體的強度會反超紀錄的電阻磁體

Weijers 在新聞稿中表示:「我們已經開闢了一個新領域,雖然我不知道極限在哪裡,但是肯定超過100特斯拉。不過目前還有一些介質阻隔了我們和100特斯拉,那就是技術和資金。」

相關焦點

  • 再次突破上限! 32T 超導磁鐵研製成功,將推動各領域研究進展
    (superconducting magnet),比先前紀錄的最強磁鐵強上 33%,而且研究人員認為未來有望再度突破。然而,該團隊曾於2014年被別人搶走了「世界上電阻性最強磁鐵」的寶座。直到2017年8月,國家強磁場實驗室憑藉旗下名為「項目11」的磁鐵又將這份殊榮奪了回來。其項目 11 磁鐵達到了磁場強度 41.4 特斯拉。12 月 8 日,他們又再次創下一個新紀錄:這一次,是全世界最強大的超導磁體。MagLab 認為,這個紀錄是過去 40 年來最大的改進之一。
  • 中科院再立新功,全超導磁體研製成功,美國領先的領域還剩多少?
    就在近日,中科院再次傳出好消息,再立新功將美國的記錄打破,也讓人們發出感慨,美國領先的領域還剩多少?據俄羅斯媒體最近的消息稱,中國科學家日前成功研製出了全超導磁體,打破了美國國家強磁場實驗室在2017年創下的記錄。
  • 美國新超導磁體再次打破世界紀錄,「32T」成就史上最強電磁鐵
    就在12月8號,該團隊用他們的最新項目——被命名為32T的超導磁體,再次創造了一個世界紀錄,重新奪回了曾在2014年8月失去的「世界上最強的電磁鐵」的名譽。在他們實驗室旗下、位於Tallahassee的工廠裡製造出了能形成磁感應強度達32特斯拉的新型超導磁體,比前一個創下記錄的磁體強大了近33%,因此這個新磁體有了「32T」的暱稱。
  • 國內首臺自主研製的超導扭擺磁鐵在北京同步輻射裝置投入運行
    2019年下半年,國內首臺自主研製的超導扭擺磁鐵(SCW)在北京同步輻射裝置投入運行,替代了原有的永磁3W1扭擺磁鐵。  2018年4月15日,中國科學院高能物理研究所加速器中心成功研製出了我國第一臺超導扭擺磁鐵,並通過國家發改委委託中科院組織的驗收。
  • 科學家研製出強於地球磁場兩萬倍的超導磁鐵
    9月19日上午8點,北京正負電子對撞機重大改造工程(BEPCⅡ)的大型粒子探測器北京譜儀超導磁鐵成功達到1萬高斯(是地球磁場的兩萬倍),電流達到3368安培,最大儲能達到1000萬焦耳。測試結果顯示,它已達到設計指標。專家稱,這個超導磁鐵的研製成功標誌著我國超導技術取得的又一巨大進步,是北京正負電子對撞機重大改造工程的重要裡程碑。
  • 中科院電工所成功研製世界最高磁場超導磁體—新聞—科學網
    )(電工所供圖) 高低溫混合超導磁體測試曲線(電工所供圖) 12月6日,中科院電工所對外發布消息,該所研究員、中科院院士王秋良團隊成功研製出了中心磁場高達 研究團隊成員、電工所副研究員劉建華告訴《中國科學報》,研究高磁場全超導磁體,初衷是建設世界一流的極高磁場的超導磁體,滿足綜合極端條件實驗裝置等國家重大科技基礎設施項目對極端強磁場的需求,為我國在材料、能源、信息等領域破解關鍵科學問題提供最先進的公共實驗裝置,為重大創新研究提供持續、重要支撐。 據介紹,低溫超導磁體產生的磁場強度上限為23.0T左右。
  • 美國國家強磁場實驗室開發出32T的超導磁體
    另外,「低溫超導材料」不僅需要工作在極低的溫度環境中,而且通常會在內部磁感應強度高於25特斯拉時停止工作,這也限制了超導磁體的磁場強度。特斯拉是磁感應強度的單位,符號表示為T,一個小型冰箱磁鐵約為0.01特斯拉。因此,科學家們一直都在探索於相對較高的溫度條件下實現超導。
  • 強於地球磁場兩萬倍的超導磁鐵問世
    9月19日上午8點,北京正負電子對撞機重大改造工程(BEPCⅡ)的大型粒子探測器北京譜儀超導磁鐵成功達到1萬高斯(是地球磁場的兩萬倍),電流達到3368安培,最大儲能達到1000萬焦耳。
  • 中科院:我國加速器低溫超導技術已取得重大突破
    新華社北京6月14日電(記者吳晶晶)記者日前從中國科學院高能物理研究所獲悉,北京正負電子對撞機重大改造工程(BEPCII)的三臺超導磁體聯合勵磁調試獲得成功。這標誌著我國加速器低溫超導技術取得重大突破,表明我國工程人員已掌握了加速器低溫超導技術,完全有能力自行設計、製造大型低溫超導磁體。    據介紹,BEPCII共有兩套低溫超導設備
  • 自第一個超導磁體問世以來,超導磁體的研製工作得到了迅速的發展
    從1911年人們發現超導電性以來,超導體作為固體物理一個活躍的分支,已經有六十多年的歷史了。隨著低溫製冷技術和實用超導材料的發展,近十幾年來,超導體的應用得到了迅速的發展。目前,超導電技術已成功地應用在磁流體發電、電機、磁力選礦、核物理等領域,並顯示出超導體非凡的能力。
  • 我國成功打破美國超導磁體性能數據,為磁懸浮列車普及打下基礎
    如果說過去中國製造是低端廉價的代名詞,那現在經過我國科學家的不斷努力,中國製造已經逐漸在高科技領域嶄露頭角。這不,最近就傳來了一個令人振奮的好消息,我國科學家研製出世界最高磁場超導磁體,這個超導磁體的中心磁場高達32.35特斯拉,超過了之前美國創造的世界紀錄,這意味著我們又在一領域走到了世界前列。說到這裡,很多人可能聽得雲裡霧裡的,不知道超導磁體究竟是什麼?
  • 中國成功研製世界最高磁場超導磁體,向科技文明創造者們致敬
    從人民日報發的官方微博中我們了解到,中國在科技領域又有了突破性進展,中國科學院電工研究所王秋良團隊成功研製出了一個中心磁場高達32.35特斯拉的全超導磁體,並且自主研發了高溫內插磁體技術,該技術的出現,打破了2017年12月由美國國家強磁場實驗室創造的32.0特斯拉超導體的世界紀錄,標誌著我國已成為世界高場內插磁體技術研究領域的引領者。
  • 中國科學家研製出高磁場超導磁體 破世界紀錄
    科學家研製出世界最高磁場超導磁體正在實驗室測試的高磁場全超導磁體(位於液氮罐體中)中科院電工所供圖中國科學報訊12月6日,《中國科學報》記者從中國科學院電工研究所獲悉,該所研究員、中國科學院院士王秋良團隊採用自主研發的高溫內插磁體技術,研製出了中心磁場高達32.35特斯拉(T)的全超導磁體。
  • 國產最緊湊型超導迴旋質子加速器研製成功
    近日,由我國科學家自主研製的最緊湊型超導迴旋質子治療系統加速器順利引出200MeV的質子束流,實現高能量級超導回旋加速器技術的關鍵突破,標誌著國產最緊湊型超導迴旋質子加速器研製成功。合肥質子治療系統研發研發團隊依靠自主創新日夜攻關,研製成功該加速器,相比較國際上同類裝置,其超導磁體電流密度達到140A/mm2,是國內外同類裝置磁體水平的3倍;靜電電場達到170kV/cm國際最高應用水平;加速器實現3.0T最高場強;直徑縮小25%,僅2.2m,重量降低50%,總重不超過50t。
  • 中國科學家成功研製國產最緊湊型超導迴旋質子加速器
    中國科學家成功研製國產最緊湊型超導迴旋質子加速器 葉華龍 攝中新網合肥12月16日電 (吳蘭 葉華龍)由中國科學家自主研製的最緊湊型超導迴旋質子治療系統加速器近日順利引出200MeV的質子束流,實現高能量級超導回旋加速器技術的關鍵突破,標誌著國產最緊湊型超導迴旋質子加速器研製成功。
  • 大型超導高場磁體裝置研製獲得成功
    該超導磁體的研製成功是國際超導技術發展的一個新的裡程碑,此前世界上沒有如此大型的磁體能夠產生10萬高斯磁場,也沒有能產生10萬高斯磁場的超導磁體能夠達到如此大的口徑。因此,它的研製成功不僅搭起了我國穩態強磁場科學研究的高平臺,也為國際超導高場磁體技術的發展創造了新的成功經驗。
  • 上海微系統所成功研製3D納米超導量子幹涉器件-科技創新-每日科技...
    【每日科技網】  在中國科學院戰略性先導B類專項等國家重大項目的支持下,中國科學院上海微系統與信息技術研究所、中國科學院超導電子學卓越創新中心在納米超導量子幹涉器件(nanoSQUID)研究中取得新進展。
  • 中鋁公司研製成功Nb3Sn超導材料
    中國鋁業(14.98,0.49,3.38%)公司西北鋁加工分公司自去年研製成功Nb-Ti超導材料棒材後,經有關單位和相關技術人員的共同努力,近日又研製成功Nb3Sn超導材料棒材。
  • 突破極限,中國高溫超導研究領跑世界
    「如果發現室溫超導體,我們出門可以坐上懸浮的超導車,甚至手機、手提電腦充一次電,就能用上好幾個月。」正是帶著這樣的夢想,中國科學技術大學超導研究團隊在這一領域裡已經堅守了20餘年。突破超導研究的禁區超導,是指某些材料在溫度降低到某一臨界溫度,或超導轉變溫度以下時,電阻突然消失的現象。在超導研究的歷史上,已經有10人獲得了5次諾貝爾獎,其科學重要性不言而喻。
  • 世界上最強大的超導磁鐵已被研製出 產生45.5特斯拉磁場強度
    所謂超導磁鐵,就是由超導材料製成的超導線圈構成的人工磁鐵,可以傳導普通導線無法傳導的強大電流,利用這種特性使其能夠製成體積小,功率大的電磁鐵,磁懸浮列車就是利用了超導磁鐵 據英國《自然》雜誌最新報導稱,世界上最強大的超導磁鐵已經被研製出,其能產生創紀錄的45.5特斯拉的磁場強度(產生的吸引力目前最強