我国全超导用户磁体实现35.6特斯拉创纪录 强磁场平台助推基础研究与未来产业突破

日前,中国科学院电工研究所和物理研究所联合攻关的全超导用户磁体实现了35.6特斯拉的中心磁场强度,成功刷新由美国国家强磁场实验室保持的32特斯拉世界纪录。这个成就标志着中国强磁场科研领域实现了新的突破,更巩固了在高温超导应用上的国际领先地位。 要理解这一突破的意义,需要从磁场强度的量级入手。地球磁场强度仅为0.00005特斯拉,而35.6特斯拉的超导磁体磁场强度是地磁场的70多万倍。这个口径仅35毫米的装置,却能产生如此巨大的磁场强度,表明了当代超导材料和工程技术的高度发展。目前全球物质科学研究领域,仅有中国能够提供30特斯拉以上磁场的全超导用户磁体,这充分说明了我国在该领域的技术优势。 这项技术突破的取得并非一蹴而就。早在2023年,科研团队就已实现30特斯拉的突破,并向全球科研用户开放使用。经过持续的材料创新和工艺改进,科研人员在保持35毫米口径不变的条件下,增强了磁场强度,充分体现了中国科研工作者精益求精的工匠精神和持续创新的决心。 超强磁场在多个领域具有重要应用价值。在医疗领域,现有医用核磁共振设备的磁场强度通常在1.5至3特斯拉之间。35.6特斯拉的超强磁场将使核磁共振成像的分辨率实现质的飞跃,使医生能够更早、更清晰地发现病变组织,特别是在癌症早期筛查中将大幅提升诊断准确率,为患者的早期治疗争取宝贵时间。 在能源领域,可控核聚变研究对强磁场有着迫切需求。强磁场是约束高温等离子体的关键技术,35.6特斯拉的超导磁体将为"人造太阳"研究提供前所未有的实验条件,有助于加快推进核聚变能源的商业化进程。中国在核聚变领域已具有明显优势,这一突破将进一步巩固和扩大这种领先地位。 该超导磁体已被安置在北京怀柔科学城的综合极端条件实验装置内。该装置集极低温、超高压、超快光场等极端条件设施于一体,将成为探索物质科学前沿的超级平台。从超导材料到量子计算,从新型药物到纳米技术,众多前沿科学领域都有望在这一平台上取得突破性发现,为基础研究和应用研究提供强有力的技术支撑。 放眼全球竞争格局,美国、日本、欧洲等国家和地区虽然也在加紧研发强磁场技术,但与中国的35.6特斯拉相比仍存在明显差距。这意味着在未来相当长一段时间内,中国都将在强磁场科研领域保持领先地位,掌握该领域的话语权和主导权。

35.6特斯拉全超导磁体的成功研制,是中国科技创新能力的重要体现;该突破再次证明,坚持自主创新、深化开放合作的发展道路,必将为建设科技强国提供有力支撑。