R****a
发帖数: 6858 | 1 中国刷新人造脉冲磁场强度记录 磁体成本仅为美国德国十分之一
字号:小中大2013-08-13 17:21:33
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关键字 >> 基础研究磁场脉冲磁场脉冲强磁场脉冲磁场强度记录中国基础研究
2013年8月6日晚，国家脉冲强磁场科学中心（筹）取得重大突破，中心自行研制的脉冲
磁体成功实现了90.6特斯拉的峰值磁场，再一次刷新我国脉冲磁场的最高强度记录，使
我国成为继美国、德国后世界上第三个突破90特斯拉大关的国家。
据华中科技大学国家脉冲强磁场科学中心(筹)主任李亮教授介绍，8月6日晚产生90.6特
斯拉磁场强度的磁体、电源、控制系统等全套装置均为该中心自主开发研制。他们研发
出的PMDS脉冲磁体专用设计软件，现已被欧洲、美国各大脉冲强磁场实验室选定为专用
磁体设计工具；其磁体的制造成本也不到美国和德国同类磁体的1/10。
为了实现90特斯拉以上的磁场强度，美国洛斯-阿拉莫斯强磁场实验室用了20年，德国
德累斯顿强磁场实验室用了10年，而我国仅用5年时间就实现了这一水平。 在过去的几
年里，装置的建设水平得到了国内外同行的一致好评，国家脉冲强磁场科学中心（筹）
已当之无愧地成为世界四大脉冲强磁场科学中心之一。
90.6特斯拉磁体
2011年，美国国家强磁场实验室率先突破90特斯拉的非破坏性脉冲强磁场磁场强度。为
缩小与欧美国家脉冲磁场水平的差距，经华中科技大学潘垣院士提议，中心主任李亮教
授将装置最高磁场强度的建设目标从80提高到了90特斯拉，并得到学校领导的大力支持
。2011年和2012年，中心先后超越75特斯拉的国家验收指标，实现了83和86特斯拉的磁
场强度。
为实现90特斯拉的建设目标，在装置建设经理部的领导下，以彭涛、丁洪发、韩小涛等
几位教授为首的磁体技术部和电源及控制测量技术部一起，精益求精，反复对磁体结构
和系统进行优化，不放过每一个技术和工艺细节。彭涛教授更是顶着炎炎酷暑，用了一
个半月时间精心绕制磁体。艰苦的努力和辛勤的汗水换来了丰硕的成果，终于在8月6日
让我国脉冲强磁场一举迈入90特斯拉级磁场水平。该脉冲磁体有效磁场孔径为12mm、外
径480mm、高500mm，采用双线圈结构，内线圈采用国产高强、高导铜铌复合导线，外线
圈采用纯铜导线。每层导线均采用高强度人工复合材料加固，加固材料厚度经过优化计
算得到。内外线圈则分别采用实验室1.6MJ/25kV和11MJ/25kV电容器模块供电，实现峰
值磁场电流分别达到23kA和31kA。
90.6T磁体测试的磁场波形
值得一提的是，产生90.6特斯拉磁场强度的磁体、电源、控制系统等全套装置均为中心
自主开发研制。90特斯拉的磁场强度采用了中心全部的电容器组在接近满负荷状态下运
行，经受住了炎热潮湿恶劣环境的考验，验证了整体装置的可靠性。短短5年时间，中
心从无到有，从有到优，在中心全体人员的努力下使我国在脉冲强磁场领域实现了跨越
式发展。
脉冲磁体是产生高强磁场最重要的部件。电流和磁场相互作用在瞬间所产生的强大的电
动力和急剧温升是限制磁场强度提高的两大主要因素。一流的磁体设计方案是研制高场
强脉冲磁体基础，中心李亮、彭涛两位教授通过钻研，成功开发了PMDS脉冲磁体专用设
计软件，此次90.6特斯拉磁体正是使用该软件进行设计。该软件现已被欧洲、美国各大
脉冲强磁场实验室选定为专用磁体设计工具。与美国、德国90特斯拉级脉冲磁体都采用
昂贵的高强高导材料相比，本次国家脉冲强磁场中心（筹）的磁体除了内线圈采用中心
与西北有色金属研究院联合开发的高强高导铜铌合金导线外，外线圈采用的只是常规的
软铜导线，因此，磁体的制造成本还不到美国和德国同类磁体十分之一。
潘垣院士介绍说，科学研究发展至今，越来越需要利用极端条件来发现未知、研究规律
，推动科学的进步和社会的发展。磁现象是物质的基本现象之一。科学研究早已证实，
当物质处在磁场中，内部结构可能发生改变，产生新成果。磁场因而一直是研究物理等
诸多学科的一种非常有用的工具。强磁场与极低温、超高压一样，被列为现代科学实验
最重要的极端条件之一。近百年来，各国学者在强磁场条件下的科学研究一直非常活跃
，在物理、化学、材料和生物等多学科领域取得大批原创性重大成果，并推动相关新兴
高技术产业的发展。核磁共振成像技术即为典型的用强磁场进行物质结构研究而获得的
重大成果。 |
m**o
发帖数: 9805 | 2 有啥好奇怪的，美国这边设计这玩意的多半也有中国人的份，强磁场实验室场强最高的
匀强磁铁的设计方案就是中国人搞的，现在被弄回去搞国内的强场实验室了 |
c*****i
发帖数: 11737 | 3 中国在永磁体，强磁场方面水平还是很高的
【在 R****a 的大作中提到】
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: 磁体成功实现了90.6特斯拉的峰值磁场，再一次刷新我国脉冲磁场的最高强度记录，使
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: 据华中科技大学国家脉冲强磁场科学中心(筹)主任李亮教授介绍，8月6日晚产生90.6特
: 斯拉磁场强度的磁体、电源、控制系统等全套装置均为该中心自主开发研制。他们研发
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l*****o
发帖数: 9235 | |
b*******n
发帖数: 5065 | 5
靠，修仙就是超强磁。
【在 R****a 的大作中提到】
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: 2013年8月6日晚，国家脉冲强磁场科学中心（筹）取得重大突破，中心自行研制的脉冲
: 磁体成功实现了90.6特斯拉的峰值磁场，再一次刷新我国脉冲磁场的最高强度记录，使
: 我国成为继美国、德国后世界上第三个突破90特斯拉大关的国家。
: 据华中科技大学国家脉冲强磁场科学中心(筹)主任李亮教授介绍，8月6日晚产生90.6特
: 斯拉磁场强度的磁体、电源、控制系统等全套装置均为该中心自主开发研制。他们研发
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m**o
发帖数: 9805 | 6 做实验用的，跟炸弹没关系，虽然多半要用到炸药
【在 l*****o 的大作中提到】
: 这个脉冲磁场做什么用，用来做电磁脉冲炸弹？
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R****a
发帖数: 6858 | |
