重大科技基础设施验收:向世界第一稳态磁场挺进

发布时间:2021-12-29 02:12 阅读次数:
本文摘要:今年2月,专家组在中国科学院强磁场科学中心已完成对混合磁体工艺测试竣工验收,这也意味著中心顺利完成国家“十一五”根本性科技基础设施“稳态强磁场实验装置”混合磁体的各项建设任务。

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今年2月,专家组在中国科学院强磁场科学中心已完成对混合磁体工艺测试竣工验收,这也意味著中心顺利完成国家“十一五”根本性科技基础设施“稳态强磁场实验装置”混合磁体的各项建设任务。从2008年5月40T稳态强磁场项目启动,到2011年7月试验磁体通电测试顺利,国内首台使用铌三锡管内电缆导体的超导磁体研制已完成;到2016年11月,混合磁体大口径外超导磁体研制成功,取得10特斯拉磁场,沦为国际超导磁体技术发展的一个最重要顺利案例;再行到外超导磁体和内水冷磁体顺利合体,产生40特斯拉磁场强度,沦为国际磁场强度第二低的稳态磁体装置——8年时间里,强磁场人已完成了一个又一个横跨,但只有他们心里确切自己经历了怎样的折磨,进账了多少悲与善,以后的路又在何方。自由选择艰难的混合磁体混合磁体由内部水冷磁体和外部超导磁体组合而成。

其中,水冷磁体必需解决问题材料和结构的优化自由选择、极大电磁力和不利的痉挛问题;超导磁体孔径极大,导体的材料自由选择、结构自由选择和磁体生产工艺都是技术难题。中国科学院合肥物质科学研究院院长、强磁场科学中心主任匡光力讲解道,此前,世界上没如此大型的铌三锡超导磁体装置需要产生10特斯拉稳态磁场,也没能产生10特斯拉稳态磁场的超导磁体装置需要超过如此大的口径。

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不仅磁体本身是个挑战,与之因应的数千万瓦级的稳态直流电源系统、低温冷却系统、去离子水冷却系统等皆是一个个不容置疑的考验。比如,低温阀箱是一个集真空环境、低温液氮容器(液氮槽工作温度77K)、低温液氦容器(过冷槽工作温度4.5K)、一对16KA高温超导电流引线和13个WEKA低温阀门于一身的十分类似的非标压力容器。“其设计历时五年,绘制图纸1170余张,在大约1.5立方的狭小空间里总计用于各种规格管材总计总长2460米,阀箱总共焊缝数量5811条。

”强磁场科学中心研究员、磁体科学与技术部副主任欧阳峥嵘告诉他《中国科学报》记者。此前,国际上有数多个大型高场超导磁体因技术问题而告终,而我国在高场超导磁体技术方面原先基础薄弱。

“混合磁体又是国际上执着更高稳态极端场强的选用,自由选择了它就预见自由选择与艰难结缘。”强磁场科学中心研究员陈文革说道。与强磁场同喜同忧为了安全性,超导磁体组要求再行研制一款磁场强度较低、口径小,但选材、加工工艺完全相同的试验磁体,试验磁体在2011年7月份通电测试顺利,它是国内首台使用铌三锡管内电缆导体的超导磁体。

研制人员首次取得莫大的喜乐与希望,深信“国产”高场混合磁体无以能顺利。同时据涉及人员回想,当时的通电测试过程“无数次的测试与调整,让通电过程显得出现异常折磨漫长”。


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