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中國成功實現(xiàn)64特斯拉脈沖平頂磁場強度 刷新世界紀(jì)錄
關(guān)鍵字: 中國科技中國科技網(wǎng)·科技日報11月22日消息，11月22日華中科技大學(xué)國家脈沖強磁場科學(xué)中心成功實現(xiàn)64特斯拉脈沖平頂磁場強度，創(chuàng)造了脈沖平頂磁場強度新的世界紀(jì)錄。據(jù)悉，此次64特斯拉脈沖平頂磁場實驗，磁體重量、電源能量不到國際同類型磁場系統(tǒng)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(chuàng)造的60特斯拉脈沖平頂磁場強度。
脈沖平頂磁場波形圖
“此次實現(xiàn)的64特斯拉平頂磁場是我們技術(shù)創(chuàng)新的重要成果之一。”國家脈沖強磁場科學(xué)中心主任李亮教授介紹：為了滿足科學(xué)研究需求，脈沖強磁場需要具備磁場強度高、平頂穩(wěn)定度高和重復(fù)頻率高等特點。國際上其他脈沖強磁場實驗室都是通過研制不同磁體分別實現(xiàn)這三類磁場，而我們是通過電源與磁體的協(xié)同控制，讓同一個實驗站的同一個磁體產(chǎn)生高強度、高穩(wěn)定度和高重頻的脈沖磁場，這是需要全面掌握強磁場核心技術(shù)的。
據(jù)悉，此次實現(xiàn)64特斯拉平頂磁場的磁體還產(chǎn)生了45特斯拉/50赫茲的超高重頻磁場，將國際同類磁場重復(fù)頻率提高了2個數(shù)量級，且波形和頻率都能很方便的調(diào)節(jié)。這是我國技術(shù)領(lǐng)先的重要體現(xiàn)。
實驗人員在脈沖強磁場測試控制中心
據(jù)中國工程院潘垣院士介紹，脈沖平頂磁場兼具穩(wěn)態(tài)和脈沖兩種磁場的優(yōu)點，能夠?qū)崿F(xiàn)更高的強度且在一段時間保持很高的穩(wěn)定度。此次在測試64特斯拉平頂磁場的同時，國家脈沖強磁場科學(xué)中心也成功開展了重費米子材料CeRhIn5的比熱測量，這表明過去只能在穩(wěn)態(tài)磁場下開展的核磁共振、比熱、拉曼光譜等研究工作在更高場強下成為可能。
為了獲取高強度和高穩(wěn)定度的脈沖平頂磁場，需要解決磁場產(chǎn)生過程中的大電流精確調(diào)控和強電磁力下結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的難題，目前國外主要采用的大電源、大磁體的方案存在著體積大、磁體冷卻速度慢和實驗效率低等問題。為此，該中心科研人員提出了雙電容器耦合態(tài)調(diào)控新方案，首次實現(xiàn)了電容器驅(qū)動的脈沖強磁場波形調(diào)控，并成功實現(xiàn)64特斯拉、3‰穩(wěn)定度的脈沖平頂磁場，使我國脈沖強磁場技術(shù)走在了世界最前列。
脈沖強磁場中心的科研人員正在研制磁體
脈沖強磁場實驗裝置是華中科技大學(xué)承建的國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，是首個由教育部高校承建并按時通過驗收對外開放的國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施項目，已累計為60多家國內(nèi)外高校和科研機構(gòu)開展脈沖強磁場下的科學(xué)研究700余項，相關(guān)科研成果在Science、Nature及子刊等高水平期刊發(fā)表論文600余篇，有力地支撐了我國凝聚態(tài)物理、材料、化學(xué)、生命等前沿基礎(chǔ)學(xué)科的發(fā)展。在今年5月的國際評估中，該裝置被來自美國、德國、法國、日本等國際強磁場實驗室的專家評價為“國際領(lǐng)先的脈沖強磁場設(shè)施之一”。
標(biāo)簽 中國科技- 原標(biāo)題：我成功實現(xiàn)64特斯拉脈沖平頂磁場強度
- 責(zé)任編輯:呂棟
- 最后更新: 2018-11-24 08:48:20
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