相当地球磁场90万倍！我国打破美国保持23年纪录，强磁场有啥用？

　　45.22万高斯！
　　我国稳态强磁场实验装置实现重大突破， 混合磁体装置产生了45.22特斯拉的稳态磁场， 相当于地球磁场的90多万倍，打破了自1999年以来，由美国国家强磁场实验室混合磁体创造的45特斯拉的世界 纪录 ，从此我国成为这一世界纪录的保持者！
　　对于吃瓜群众而言， 这事听起来似乎很厉害，但自己一脸懵逼。
　　＂这个世界纪录是如何创造的？＂
　　＂我国创造相当于地球磁场90多万倍强度磁场究竟有啥用？＂
　　＂跟我有什么关系？＂
　　这事还真的跟你有关系，咱们在医院用到的核磁共振就和它有关系。别急啊，这篇文章就带你详细了解一下。 世界纪录是如何创造的？
　　中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心一共有10台磁体，其中包括： 5台水冷磁体，4台超导磁体以及1台混合磁体。
　　此次45.22万高斯的世界纪录是由一台 磁体口径32毫米的混合磁体产生的。
　　混合磁体由内水冷磁体，外超导磁体组合而成， 外围包括复杂的配套支撑系统。混合磁体是国际上难度最高的磁体，但它也是能够产生最高稳态磁场的磁体，此次咱们也就是用它来打破的美国保持23年之久的世界纪录。
　　科学家很早就知道，电和磁有很密切的关系， 电可以生磁， 咱们家用的导线就会有磁场，只是磁场太弱了，为了制作出更强的磁场，咱们必须要想点办法。
　　比如：把一根直导线缠绕几圈，得到一个螺旋管，产生的磁场就比单根导线磁场强。如果在螺旋管中间放入一个铁芯，得到的磁场就会进一步增强。
　　这样简单的装置能够产生的磁场是有限的，无法进一步突破，为了获得更强的磁场，咱们的科学家设计了更复杂的装置，比如：水冷磁体装置，超导磁体装置，以及 内水冷磁体，外超导磁体的混合磁体装置。 超导磁体
　　超导，就是在低温环境下，处于超导态的导体电阻会消失的一种材料，超导磁体就是带有磁性的超导体。超导磁体在直流电的条件下运行，不会发生能量损耗， 可以通过强度很大的电流产生巨大的磁场。
　　超导材料有很多，但是我国选择的是 铌三锡， 混合磁体的外超磁体由7组铌三锡超导股线，绕成的超导线圈组成。
　　超导材料有了，可该如何降低超导材料的温度呢？
　　液氦就是比较好的选择，在常温环境下，液氦的温度不高于268.9 ，液氦从导线内部流过时，就可以降温，让超导磁体能够在零电阻的工作环境下工作，产生强大的磁场。
　　水冷磁体
　　水冷磁体则是由比特片组装而成，提到比特片很多人会想到比特币，其实它俩没有任何关系，比特片是由大小不一的圆形片状组成，仔细看，你会发现它身上有许多小孔，事实上，这些小孔的大小和位置也是经过特殊设计。
　　比特片的制作非常复杂，除了尺寸和小孔的位置、形状要求之外，对光滑度要求也极高，不能有毛刺 ，去除毛刺后还要抛光，镀银，以及组装时要求环境非常洁净。
　　水冷磁体装置会使用比特片和绝缘片堆叠到一起组成，就好像是螺旋管一样，只不过螺旋管用到的是导线，这里用到的是比特片。
　　在组装时，工作人员会根据科学计算，研究合适的比特片大小，开孔位置和形状等，在安装时还要严格按照设计图，确保每一片都要能装到位，这样才能够让电流能够按照既定的方案分布。
　　之所以叫做水冷磁体，是因为该装置必须要通入高功率的电流，通电电流可达到2万安培以上，此次破纪录实验，在维持45.22万高斯稳态时内水冷磁体的 电流达到了39650安培。
　　在此过程中会产生大量的热量，为了带走这些热量，需要用到水流冷却。当然了，用于冷却的水也不是普通的水，而是去离子水，既能够防止导电，也能够防止水垢影响实验装置的精密度。
　　合肥科学岛稳态强磁场实验装置混合磁体产生的45.22万高斯（相当于45.22特斯拉），其中 11特斯拉是由外超导磁体贡献，34.22特斯拉是由内水冷磁体贡献。
　　此次我们能够破纪录，主要贡献在于水冷磁体，强光磁预研项目总工程师陈思跃介绍：
　　在超导磁体的部分，我们和美国基本水平相当，之所以成为世界第一，是因为我们在水冷磁体技术上取得了一些突破。破世界纪录的意义是什么？
　　稳态强磁场实验装置实现重大突破听起来似乎有点太过于高大上，有点儿不太接地气。我们很多人并不了解这项世界纪录的突破意味着什么？
　　事实上，咱们的目的虽然是获得超强磁场，但咱们并不是为了破纪录而破纪录，而是有着非常现实的考量，咱们真正的目的是要在超强磁场下观察材料的数据。
　　混合磁体的中心位置有一个做实验的空间，咱们可以将想要测试的物质放在这里，然后在超强磁场下，该物质内部发生的情况将会传输到研究人员的计算机中，研究人员可以拿到这些数据对其进行研究。
　　这可能不太好理解，咱们换一个比较常见的利用强磁场的装置。
　　咱们用到的核磁共振其实就是利用强大的磁场来探明人体内部发生了什么， 其中磁场越强，我们看到的越清晰。
　　比如：常规临床使用的核磁共振是1.5特斯拉和3.0特斯拉，而今年中科院电工研究所成功研制出 9.4特斯拉核磁共振，  相比于常规临床使用的核磁共振，它能够获得更高分辨率的图像，成像速度更快，而且还能够对恶性肿瘤以及阿尔茨海默症等进行早期诊断，相比于原来的核磁共振装置，更强的磁场让我们更清晰的了解人体。
　　只不过，人体对磁场是有承受上限的，所以核磁共振用到的磁场并不强。
　　但是自然材料是没有生命的，咱们就可以在超强磁场下看到它的内部结构。
　　破世界纪录的意义就在于， 咱们可以看到一些别的国家看不到的现象，针对看到的现象有助于科学家发现新的自然规律，或者是找到新的解决方案等。
　　这对于我国科技腾飞至关重要，毕竟我国已经不是过去的追赶者，而是将要成为引领未来的国家。
　　其实，在破世界纪录之前，咱们的稳态强磁场实验装置就已经为170多家单位提供了实验条件，和国内外优秀院校都有合作，合作单位可以利用咱们的稳态超强磁场实验装置进行相关科学实验，目前已经开展过超过3000项课题的前沿研究，在许多领域都取得了重大成功。
　　未来，咱们还会进一步打破稳态超强磁场实验装置的超强磁场的记录，这不仅能够造福于我国，对于全人类来说都是一件好事。
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