前言
我国自建国以来,在科研事业上一直都是鼎力前行,不过由于我国起步较晚,在一些尖端技术上经常被人卡脖子。
就在今年9月22日,我国合肥中科院的科学家们,打破了美国2017年创下的尖端科技纪录,在科研界给全世界上了一课。
究竟是怎样的技术突破,能让全球科研界为之惊叹,对我国的发展又有怎样的提升呢?
稳态强磁场
众所周知地球就是一个强大的磁场,稳态强磁场的建设,是一个国家开展物质科学研究所必备的条件。
可以说这个强磁场的建设,是能够推动重大科学发现的“神兵利器”,而且强磁场技术也已经成为了国际科技竞争重要的一环。
在数十年间,各国科研人员都在为此不断的探索,并且也都获得了不俗的成绩,并且还推动了一系列新兴技术产业的发展。
世界各发达国家,也将这项技术视为重大科技基础建设的重点,我国虽然在众多领域都已经实现了超越,但唯独在这项技术上被压制多年。
所以我国在这项技术上,十分迫切的想要建立一个,世界水平的强磁场装置,可这也不是那么简单的。
我国的强磁事业是从20世纪60年代开始的,早在1964年,我国就打算在汉中建立一个新的物理研究中心,其中就包括了强磁实验室。
但是在建设中,因为一些缘故不得不终止,随后1978年,我国科学院等离子物理研究所正式成立,并在其中设立了强磁研究室,这预示着我国强磁事业正式起航。
直到1992年,我国成功研发出了20T的混合磁体,这让我国一时间挺进了世界强磁研究的前列。
但仅有稳态磁场还远远不够,如何突破这项技术的瓶颈,使磁场强度得到提高,就成为了我国目前最关键的问题。
于是在2007年,我国正式复批建设项目,稳态强磁场实验装置,作为重大科技基础设施,也被列入其中。
美国强磁事业统治全球多年
美国作为全球科技领先的国家,在各项科研事业上都有着不同程度上的领先,对于强磁事业,美国也处于统治地位多年。
早在2011年,美国科学家就制作出了,当时世界上最大的强磁场,一度打破了德国科学家创下的记录。
而美国不只是在这些方面领先全球,在其他强磁领域也都有着不同规格的建树,比如说2017年底,美国国家强磁场实验室就在此打破了一项记录。
他们造出了能形成磁感应强度达32特斯拉的新型超导磁体,比前一个创下记录的磁体强大了近33%。
可能大家对于32特斯拉没有什么概念,打个比方,这个磁力要比在冰箱上的磁铁的磁力高3000多倍。
要知道,这项研究可以说是全球近40年里,在强磁领域里进展最大的一项研究之一,对美国的各项发展都有着不同程度的提升。
并且美国强磁实验室总监表示,这样技术是磁体技术转型不可或缺的重要条件之一,所以这是一次真正的技术革命。
这种先进的磁体设计不仅可以为实验室的研究提供新技术,而且还可以有效地加强其他科学工具的能力,比如世界各地的X射线和中子发生器。
当然,美国的野心不止于此,制造出32特斯拉的超导体磁不是他们的极限,他们对更强大的磁体还有着追求。
美国已经开辟了一个伟大的全新领域。,虽然不知道这款磁体的极限是多少,但他们有信心会超过100特斯拉。
它所需的材料目前都能制造出来,所以这方面不是问题,目前美国距离制造出100特斯拉的超导磁体只差两个关键因素了,那就是技术和资金。
中国科学院打破美国统治
我国在2007年国家复批重大科技基础设施建设后,将稳态强磁场建立在了安徽合肥,于2010年八月正式建成并投入使用。
2013 年9 月,第一台水冷磁体WM4 正式建成,磁场强度达到27.5T,一举刷新了同类型磁体的世界纪录。
这一纪录也验证了稳态强磁场实验装置水冷磁体的设计方案是可行的,后续更多的水冷磁体陆续建成。
2016年,我国历时八年,攻克了世界公认的技术难题,制造出了稳态强磁实验室最核心的磁体。
这也使得我国成为了,继美国之后第二个拥有40T以上磁体的国家,也奠定了我国强磁事业发展的基调。
其实在2015年,我国就已经获得了,稳态磁场水冷磁体的世界第一,但是仅保持两年的时间,就被美国以41.4T的成绩夺走第一。
这一技术统治被美国霸占了长达7年之久,就在本月二十二日,中国科学院自主研制的水冷磁体就产生了42.02T的稳态磁场。
用了七年的时间,我国再次超越美国,成为了国际强磁水冷体技术的领头羊,这也是我国继2022年混合磁体创下世界纪录后,再次取得一项重大技术突破。
强磁场技术的重要性
目前全球拥有稳态磁场实验室的国家少之又少,只有中美法荷兰日本这五个国家有能力建造。
之前在该领域里一直都是由美国牵头,但我国经过这次突破,已经不再是跟在别人屁股后面发展了,真正的成为了该项技术的领跑者。
强磁场技术在战略意义上还是比较重要的,毕竟强磁场技术运用到军事上也是十分强大的。
我国这次的技术突破,一定程度上打破了美国对军事科技上的垄断,在未来的科技发展上,现代化军事装备的进化,离不开强磁场的支持。
之前美国利用强磁场上的领先,让美国在高科技军备上占尽优势,中国在短时间里实现了反超,这一定程度上,也给美国带来了重大的冲击。
中国技术在世界舞台上不断地完善,美国不再是技术帝国,多年的垄断也终将被打破。
结语
强磁场是科学与技术的宝藏,国家稳态强磁场实验装置,有力支撑了我国量子材料、生命医药等诸多学科发展。
但新型电子材料与器件、重大疾病防治等,国家重大需求中的瓶颈问题的解决亟需新一代的强磁场装置。
我国未来的科技发展道路,终将一片光明。
信源:《42.02万高斯!合肥科学岛稳态强磁场刷新水冷磁体世界纪录——大皖新闻 2024-09-22