我國(guó)科學(xué)家率先研制出24T全超導(dǎo)磁體

日前，記者從中科院電工研究所獲悉，該所王秋良研究組采用自主研發(fā)的高溫內(nèi)插磁體技術(shù)，將YBCO內(nèi)插磁體在15T超導(dǎo)背場(chǎng)下的中心磁場(chǎng)提高到了24@4.2K，使得我國(guó)成為繼美國(guó)、日本、韓國(guó)之后實(shí)現(xiàn)24T全超導(dǎo)磁體的國(guó)家。

與Bi2223內(nèi)插超導(dǎo)磁體相比，YBCO超導(dǎo)磁體具有更高的上臨界磁場(chǎng)和臨界電流，運(yùn)行穩(wěn)定性更高，更易獲取極高磁場(chǎng)。目前僅有美國(guó)國(guó)家高場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室、日本東北大學(xué)高場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室以及韓國(guó)的一家超導(dǎo)公司能夠?qū)崿F(xiàn)24T以上全超導(dǎo)磁體。

王秋良研究組采用YBCO帶材研制高場(chǎng)內(nèi)插磁體。研究人員采用分級(jí)設(shè)計(jì)的方式提高了整個(gè)線圈的安全裕度，并通過特殊設(shè)計(jì)的焊接裝置制作了性能優(yōu)良的磁體接頭，制作的內(nèi)插磁體在液氮測(cè)試條件下當(dāng)運(yùn)行電流為32A時(shí)，中心磁體達(dá)到了1.62T@77K。

而在液氦測(cè)試條件下，內(nèi)插磁體在運(yùn)行電流為167A時(shí)，在15T的超導(dǎo)背場(chǎng)中產(chǎn)生了9T的中心磁場(chǎng)，從而實(shí)現(xiàn)了中心場(chǎng)為24T的全超導(dǎo)磁體，其最高場(chǎng)為24.3T。

24T極高場(chǎng)全超導(dǎo)磁場(chǎng)的實(shí)現(xiàn)，標(biāo)志著我國(guó)在研制高場(chǎng)內(nèi)插磁體方面走在了世界前列，也標(biāo)志著我國(guó)逐步吸收和掌握了極高場(chǎng)磁體的制作技術(shù)并積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，為實(shí)現(xiàn)GHz級(jí)別的譜儀磁體和極高場(chǎng)大科學(xué)裝置奠定了基礎(chǔ)。