全超导用户磁体世界纪录被刷新
近日，依托中国科学院物理研究所建设的国家重大科技基础设施——综合极端条件实验装置实现35.6特斯拉全超导磁体，创造了全超导用户磁体新的世界纪录。
该装置为国家“十二五”重大科技基础设施项目，已于2025年2月通过国家验收，此次是在全超导磁体基础上实现优化升级。该全超导磁体由中国科学院电工研究所和中国科学院物理研究所经过多年联合攻关研制而成，经专家现场测试，中心磁场达35.6特斯拉，可用孔径为35毫米，是支持国内外科研团队开展前沿研究的用户磁体。
专家介绍，该成果打破此前由美国国家强磁场实验室创造的32.0特斯拉(可用孔径34毫米)全超导用户磁体的世界纪录，将最高磁场提升3.6特斯拉，奠定了我国在强磁场全超导用户磁体领域的世界领先地位。
据了解，强磁场超导磁体是一种能在极低温条件下实现零电阻和强磁场的装置，在国家重大科技基础设施、先进科学仪器、高端医疗装备、能源交通以及国防特种装备等领域具有重大应用价值。但强磁场超导磁体研制涉及多学科交叉融合，工程化过程面临多重技术瓶颈，对磁场强度、稳定度、均匀度、有效口径以及长期运行可靠性等指标有着极高要求。建造强磁场超导磁体所需高温超导材料还存在屏蔽电流效应突出、尺寸偏差大等问题，给磁体设计与工程化带来巨大挑战。
针对上述技术难题，中国科学院电工研究所的科研团队研制出超导磁体系统,突破强磁场用户超导磁体设计与建造关键技术，创新提出高场高温超导磁体全电磁精细设计理论与电磁结构随动调整方法、多线圈轴向自适应预紧、分区屏蔽电流抑制等关键核心技术，大幅提升了强磁场超导磁体的电磁—机械安全裕度；中国科学院物理研究所的科研团队克服高温超导磁体健康监测、极低温下极高磁场准确测量、磁体系统与低温系统及用户测量系统集成等方面的难题，实现全超导磁体性能的跨越式突破。
评审专家一致认为，作为我国强磁场技术领域的重大突破，该成果使我国综合极端条件实验装置成为世界领先的实验装置之一，为物质科学、生命科学等前沿研究提供了核心支撑的极端强磁实验条件，助力科研人员探索微观世界的未知规律，加速推动我国乃至全球在基础研究及高端装备制造领域的重大科学发现与技术革新。
崔兴毅