啥是「穩態強磁場」? 下午兩點,來認識這個熟悉的陌生人

2021-01-08 新華網

　　地球是一個巨大的磁體，它產生的地磁場就像一把隱形的大傘保護著地球上的生物，使其免遭來自太空宇宙射線的侵襲。人類很早就開始認識磁，進一步發現了電與磁的密切關係。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？所以為了減少恐懼，一般就把「核」省略了：MRI）就是穩態強磁場的典型應用之一。在進行MRI掃描檢查時，你需要換上病號服，摘掉首飾、手錶等金屬配飾，戴上耳塞，接著進入一個黑暗、管狀的空間，在這裡呆上30分鐘到1小時。不過在強磁場中心裡的穩態強磁場比醫院裡的磁體磁場強多了。

　　穩態強磁場實驗裝置研製是一項複雜的系統工程，面臨巨大的技術挑戰。由中國科學院合肥物質科學研究院與中國科學技術大學共同建設的「穩態強磁場實驗裝置」，包括十臺強磁場磁體裝置和六大類實驗測量系統以及極低溫、超高壓實驗系統。強磁場研製團隊經過多年自主創新，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，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，首創SMA組合顯微系統，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。

　　強磁場極端條件是通向發現之旅的一種手段。說到這裡，你有沒有為之著迷？那麼，歡迎來到「雲上科學營活動」，開啟你的發現之旅！

　　2020年「雲上科學營」面向廣大青少年和社會公眾開放，通過「雲上科學營」網絡平臺、新華網、高校科學營官方微博、微信公眾號、官方抖音等網絡媒體，可觀看活動直播、錄播內容，瀏覽網上活動相關資料。

　　還等什麼？今天下午兩點，穩態強磁場實驗裝置，直播連結走起：https://cloud.kexueying.org.cn/cms/bigone/view?id=43！

相關焦點

  • 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。
  • 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。
  • 穩態強磁場實驗裝置通過國家驗收
    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。一是提出了一種水冷磁體設計創新方案，發展了一套全程可量化檢測的高精度裝配工藝。建成的水冷磁體中有三臺磁體的性能指標創世界紀錄，其中兩臺保持至今。
  • 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。
  • 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。目前，我們離這個目標還有相當長的距離，但此項重大進展，是一個『裡程碑』，具有重要的科學意義。」高翔表示。【成果篇】合肥或將建設世界最高磁場強度的系列穩態強磁場裝置實際上，大科學裝置主要分為專用研究設施、公共實驗設施，以及公益科技設施三大類。
  • 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。
  • 【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。
  • 穩態強磁場在強磁場超高壓下合金超導電性研究方面獲得進展
    近日，中國科學院物理研究所研究團隊利用穩態強磁場實驗裝置，在強磁場、超高壓、低溫綜合極端條件下的超導電性研究研究方面取得重要進展。相關研究成果已在線發表在材料類國際頂尖期刊《AdvancedMaterials》上。
  • 【科技日報】我國穩態強磁場強度今年有望創世界紀錄
    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3月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。「準備今年在原有基礎上進一步完善相關條件，讓其磁場強度達到45萬高斯，比肩美國的穩態強磁場裝置，達到世界最強。」　　我國穩態強磁場實驗裝置由五臺水冷磁體、四臺超導磁體、一臺混合磁體和系列外圍實驗測量系統構成。
  • 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科研人員與哈佛醫學院科研人員合作，利用強磁場科學中心大科學裝置四號水冷磁體，首次發現27萬高斯強穩態磁場能夠顯著改變人類細胞有絲分裂紡錘體的排布方向及形態。據悉，這是目前國際上唯一一例20萬高斯以上強穩態磁場下的細胞生物學效應研究。
  • 【安徽日報】穩態強磁場,向45T世界紀錄衝刺
    」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。
  • 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
    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。」我們建了十臺磁體，其中三臺的磁場強度是創世界紀錄的，我們還獨創了幾個特別的測量系統，目前也是國際上唯一的。」 據介紹，穩態強磁場實驗裝置於2008年5月19日獲批開工，2010年10月28日轉入「邊建設，邊運行」模式，2017年9月27日通過國家驗收。自投入試運行以來裝置狀態良好。截至2019年底已累計運行408402小時、開展實驗課題數2390個。
  • 「大國重器-中科院重大科技基礎設施」穩態強磁場實驗裝置
    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)。
  • 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
  • 強磁場中心首個水冷磁體獲得最高26.9特斯拉磁場
    1月16日下午4時，中科院合肥物質科學研究院強磁場科學中心一片歡呼聲：該中心自主研製的第一臺水冷磁體在輸入10兆瓦的電源功率、2萬安培高穩定度電流下，獲得了預計的26.93特斯拉的磁場。這標誌著「十一五」國家重大科技基礎設施——穩態強磁場實驗裝置項目獲得了重大進展，也標誌著我國強磁場水冷磁體技術達到世界先進水平。
  • 強磁科技 | 中外科學家合作研究發現27T穩態強磁場影響人體細胞有絲分裂紡錘體
    中國科學院合肥物質科學研究院強磁場科學中心科學家們以及哈佛醫學院Timothy Mitchison合作，利用強磁場科學中心大科學裝置四號水冷磁體，首次發現27T強穩態磁場能夠顯著改變人類細胞有絲分裂紡錘體的排布方向及形態，這也是目前國際上唯一一例20T以上強穩態磁場下的細胞生物學效應研究。
  • 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。
  • 熟悉的陌生人
    賀芒/重慶沙坪垻區他們是陌生人，更是故人，帶來時光滴落的安適、閒靜。路過學校禮堂，忽然一陣清甜的柚子香味飄過來。清甜的，帶著淡淡苦味。特別而又熟悉。
  • 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。