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近日，中國(guó)科學(xué)院正式宣布，下屬電工研究所王秋良院士領(lǐng)銜的科研團(tuán)隊(duì)，在大口徑高場(chǎng)通用超導(dǎo)磁體技術(shù)領(lǐng)域取得里程碑式突破。該團(tuán)隊(duì)成功研制出中心磁場(chǎng)強(qiáng)度高達(dá)16.5特斯拉（T）、內(nèi)孔直徑達(dá)150毫米的大口徑高場(chǎng)通用超導(dǎo)磁體，不僅創(chuàng)造了國(guó)內(nèi)同類磁體的最高磁場(chǎng)紀(jì)錄，更標(biāo)志著我國(guó)在這一關(guān)鍵核心技術(shù)領(lǐng)域已躋身國(guó)際先進(jìn)水平。 大口徑高場(chǎng)通用超導(dǎo)磁體作為強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)研究的"核心平臺(tái)"，其提供的大空間、高強(qiáng)度磁場(chǎng)環(huán)境，是推動(dòng)前沿科學(xué)探索與產(chǎn)業(yè)技術(shù)革新的關(guān)鍵支撐，在重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、高端科學(xué)儀器研發(fā)、先進(jìn)醫(yī)療設(shè)備升級(jí)、特種工業(yè)裝備制造等諸多領(lǐng)域都擁有不可替代的應(yīng)用價(jià)值。長(zhǎng)期以來(lái)，該類磁體的核心技術(shù)與產(chǎn)品被國(guó)際少數(shù)國(guó)家壟斷，我國(guó)相關(guān)領(lǐng)域發(fā)展面臨諸多限制，此次突破徹底打破了這一局面。 據(jù)科研團(tuán)隊(duì)介紹，大口徑高場(chǎng)超導(dǎo)磁體的研制堪稱"在極端環(huán)境下造精密儀器"。磁體在低溫運(yùn)行過(guò)程中，超導(dǎo)材料需承受冷收縮力、界面應(yīng)力與巨大洛倫茲力等復(fù)雜應(yīng)力作用，尤其是核心部件鈮三錫超導(dǎo)體作為脆性材料，稍有不慎便會(huì)損壞，給設(shè)計(jì)與制造帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)。為攻克這一難題，團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期技術(shù)攻關(guān)，創(chuàng)新采用分層分級(jí)電流密度技術(shù)與超導(dǎo)相比例調(diào)控方法，大幅提升了超導(dǎo)線圈的磁場(chǎng)利用效率與高場(chǎng)穩(wěn)定性；同時(shí)綜合運(yùn)用真空控速擴(kuò)散熱處理、高強(qiáng)度玻纖復(fù)合綁扎定向強(qiáng)化、密繞線圈分區(qū)真空壓力浸漬及微米級(jí)高分辨在線精繞控制等一系列新技術(shù)，成功解決了大口徑高場(chǎng)鈮三錫磁體服役中的大應(yīng)力、高應(yīng)變難題，使磁體性能實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍。 經(jīng)中國(guó)計(jì)量科學(xué)院第三方權(quán)威檢測(cè)認(rèn)證，該超導(dǎo)磁體的中心磁場(chǎng)強(qiáng)度、內(nèi)孔尺寸及運(yùn)行穩(wěn)定性等各項(xiàng)核心技術(shù)指標(biāo)均完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求，可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。尤為重要的是，這一成果從核心設(shè)計(jì)到關(guān)鍵制造環(huán)節(jié)均由我國(guó)科研人員自主完成，擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，徹底擺脫了對(duì)國(guó)外技術(shù)的依賴。 業(yè)內(nèi)專家指出，此次大口徑高場(chǎng)通用超導(dǎo)磁體技術(shù)的重大突破，不僅有力提升了我國(guó)在超高場(chǎng)科學(xué)儀器與大科學(xué)裝置領(lǐng)域的自主研發(fā)能力，更為新材料制備、生物醫(yī)學(xué)研究、可控聚變能源等前沿領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新提供了堅(jiān)實(shí)支撐。隨著該技術(shù)的逐步產(chǎn)業(yè)化，將進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)先進(jìn)醫(yī)療設(shè)備、特種工業(yè)裝備等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的升級(jí)發(fā)展，顯著增強(qiáng)我國(guó)在全球強(qiáng)磁場(chǎng)技術(shù)領(lǐng)域的核心競(jìng)爭(zhēng)力，為我國(guó)實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)注入強(qiáng)勁動(dòng)力。 |
