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各指标达国际先进 中国登脉冲强磁场高地

2014-10-24 07:29:00|来源:海外网-人民日报海外版|字号:

  国家脉冲强磁场科学中心(筹)自行研制的90.6 特斯拉脉冲磁体。

  装置总投资1.3385亿元,仅为国际同规模装置投资的1/4;建设期5年,仅为国际同规模装置建设工期的一半,但各项指标均达到或超过国际先进水平,自行研制的脉冲磁体更实现了90.6特斯拉的峰值磁场,磁场强度位居世界第三……

  10月23日,我国“十一五”期间部署建设、首批由高校承建的国家重大科技基础设施之一——华中科技大学脉冲强磁场实验装置通过国家竣工验收。这标志着我国拥有了国际顶级水平的脉冲磁场实验装置,成为继美、德、法之后第四个拥有大型脉冲磁场实验装置的国家。

  基础科学研究的必需品

  “从此以后,我们在强磁场环境下做实验,再不用找关系到国外实验室排队了!”验收现场,验收委员会专家、长期从事磁学和磁性材料研究的中国科学院院士都有为难掩激动。

  “简单来讲,这就相当于提供了一个极端环境下的实验平台。” 华中科技大学国家脉冲强磁场科学中心(筹)主任李亮介绍,强磁场与极低温、超高压等,被列为现代科学实验最重要的极端条件之一。建设脉冲强磁场实验装置,可为凝聚态物理、材料、磁学、化学、生命与医学等领域科学研究提供理想的研究平台。“如果说在正常实验环境下我们是用放大镜观察科学效应,那么在脉冲强磁场环境下,就如同用光学显微镜做观察”。

  “现在,我们可以毫不客气地说,在脉冲强磁场的技术领域,我们做到了世界顶尖!”作为脉冲强磁场实验装置的“发起人”,潘垣表示,“有了这个平台,接下来我们就可以做出更多的原创性成果。”

  工业应用将引发技术革命

  “看起来就像气功一样,当我们用电源驱动一个脉冲强磁场时,在100毫米的直径范围内,可产生500吨的电磁感应力,瞬间改变对象的形态。”李亮指着一件板材厚6毫米、直径600毫米喇叭状金属管说,“利用脉冲强磁场成形装置,将一块金属圆板塑成这个形状,只需要一道工序、十几毫秒、0.001千瓦时电。”

  这种技术被称为“多时空脉冲强磁场成形制造技术”,是李亮团队依托该中心自主研发的电源、磁体和控制技术,在世界上是首先提出并成功研发的。其原理在于,在脉冲强磁场环境中,线圈与金属材料相互作用,能产生极大的洛仑兹力,将坚硬的金属材料“百炼钢化为绕指柔”,在1至2毫秒的时间内塑造成特定的形状。

  除了电磁成形制造方面的创新,李亮团队在永磁装备充磁方面也取得了革命性突破。他们利用先进的脉冲磁体和脉冲电源技术,研发出大型永磁设备整体充磁系统,为大型永磁设备整体充磁的革命性改进提供了可能。

  此外,脉冲强磁场的相关衍生技术还可应用于磁制冷、磁治疗等多个领域,成为我国经济、社会发展的重要推动力量。(顾兆农 程远州)

(责编:吕倩)

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脉冲磁场 强磁场 洛仑兹力 实验装置 磁体

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