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戍天九思:20年反超!全超导稳态强磁场全球第一!

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发表于 2025-10-8 10:39:12 | 显示全部楼层 |阅读模式
  据9月28日《科技日报》报道,中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所联合清华大学等机构,成功研制全超导磁体系统,实现35.1特斯拉(T)的稳态强磁场,并稳定运行30分钟,刷新世界纪录。此前,全球第一的全超导磁体纪录是美国的32T。

  革命性突破:35.1T,全球第一,100%国产化

  全球唯一采用“高温超导+低温超导”复合结构,实现35T以上稳态磁场的国家。

  关键材料、工艺、制备100%自主可控,摆脱国外技术封锁。

  稳定运行30分钟,验证工程可靠性,具备实验平台级应用能力。

  高温超导带材由上海超导科技提供,实现产业链上下游协同突破。

  这不仅是全球首个全超导结构达到35T以上的稳态磁场,更意味着中国在高场超导磁体领域首次全面领先美、欧、日等传统科技强国,实现从“跟跑”到“领跑”的历史性跨越。

  中国20年攻关终于站上全球电磁技术之巅

  强磁场是物质科学、量子科技、生命科学等前沿研究的“极端实验条件”。过去,因为美国、法国、荷兰、日本有稳态强磁场实验装置,在高温超导、量子材料、生命科学等领域有近20项成果获得诺贝尔奖。

  强磁场技术被欧美视为“战略级前沿技术”,长期对华封锁。目前,在全球商用高端磁体领域,美国以32T全超导磁体领先全球,日本在24T商用NMR磁体方面产业化最成熟,欧洲则聚焦16–20T高温超导磁体用于未来聚变与加速器设施。

  2005年,中国稳态强磁场实验装置正式纳入国家“十一五”重大科技基础设施立项。经过长达20年的科研攻关,中国稳态强磁场实验装置终于取得两大标志性成果。

  ☆2022年8月12日,采用“水冷磁体+超导磁体”技术的混合磁体,创造场强45.22特斯拉的稳态强磁场纪录,超越美国保持23年之久的45特斯拉稳态强磁场世界纪录。

  ☆2025年9月28日,采用“高温超导+低温超导”复合结构的全超导磁体,实现了35.1特斯拉的稳态强磁场,创造了全超导磁体领域的全新世界纪录。

  这两大突破走的是两种不同的技术路线,45.22特斯拉混合磁体代表了当前全球最强的稳态磁场实验能力,而35.1特斯拉全超导磁体则在技术先进性、能效和国产化方面实现了突破,更适合未来广泛推广应用。两者分别代表了“极端性能”和“技术前沿”的不同方向。

  中国在稳态强磁场技术上的两大突破,打破了美、日、欧在高端磁体领域的技术霸权,为未来在量子材料、精密制造、航空航天、军事探测等领域的竞争赢得主动权。

  综合电力集成系统+稳态强磁场:“电磁革命”

  中国有马伟明发明的最好的综合电力集成系统,又突破35.1T全超导稳态强磁场技术且实现了100%的国产化,不仅是一次简单的技术突破,更是一场“电磁革命”新起点,意味着中国可以用强磁场技术把核磁共振成像、核聚变能源、量子技术、航天电磁推进、超导磁悬浮、高效电力传输等产业低成本重做一遍。据估算,高温超导产业规模2030年将突破千亿元,此次突破为中国抢占全球超导产业链制高点奠定基础。

  据10月1日央视报道,位于安徽合肥的紧凑型聚变能实验装置BEST项目建设取得关键突破,其主机关键部件——杜瓦底座完成交付并成功精准安装到位。到2030年,有望通过核聚变点亮第一盏灯。该装置最高磁场为 18.8 T,核聚变能量增益Q(能量输出与能量输入之比)设计为5。由于核聚变能量增益Q与磁场强度的平方成正比,如果将下一代核聚变能反应堆的磁场提高到35T,理论上核聚变能量增益Q可提高到BEST工程的4倍即Q=5×4=20,即将显著提高核聚变能量增益。

  比如,目前主流核磁共振仪的磁场为1.5 T–3 T,高端的7 T已落地,9 T以上仍属科研探索阶段。如果用新技术将核磁共振仪的磁场进一步提高,成本会更低,成像效果也会更好。

  又比如,根据网上数据推测,中国福建舰电磁弹射的磁场可能为8.2T、美国福特号航母的磁场可能为6T。如果中国资阳的电磁弹射火箭能用上35T的稳态强磁场,就可大幅提高航天电磁弹射的能量。

  电磁革命,未来可期!

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