據(jù)中央廣播電視總臺中國之聲《新聞超鏈接》報道，8月12日，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院強磁場科學(xué)中心研制的國家穩(wěn)態(tài)強磁場實驗裝置產(chǎn)生了45.22萬高斯（即45.22特斯拉）的穩(wěn)態(tài)磁場，刷新了同類型磁體的世界紀(jì)錄，成為目前全球范圍內(nèi)可支持科學(xué)研究的最高穩(wěn)態(tài)磁場，這是我國科學(xué)實驗極端條件建設(shè)乃至世界強磁場技術(shù)發(fā)展的重要里程碑。

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穩(wěn)態(tài)強磁場實驗裝置（安徽日報記者 徐旻昊 攝）

“穩(wěn)態(tài)強磁場”是什么？45.22萬高斯的穩(wěn)態(tài)強磁場如何產(chǎn)生，又將催生哪些科技成果？

地球磁場的90多萬倍

穩(wěn)態(tài)強磁場是物質(zhì)科學(xué)研究需要的一種極端實驗條件。在強磁場條件下，物質(zhì)的特性將受到調(diào)控，科學(xué)家可以據(jù)此發(fā)現(xiàn)物質(zhì)新現(xiàn)象，探索物質(zhì)新規(guī)律。

中科院合肥研究院強磁場科學(xué)中心學(xué)術(shù)主任、強磁場安徽省實驗室主任、強光磁預(yù)研項目負(fù)責(zé)人匡光力告訴我們，磁場其實與電場類似，是一種人眼雖不能直接看見、但卻真實存在的特殊物質(zhì)。例如地球本身就會產(chǎn)生磁場，其強度較弱，大約只有0.5高斯，但也足夠讓指南針轉(zhuǎn)動。而穩(wěn)態(tài)強磁場則比地球磁場高許多，例如這次產(chǎn)生的45.22萬高斯，相當(dāng)于地球磁場的90多萬倍。

磁場越強，對科學(xué)研究的好處越大。在實驗過程中，磁場能使物質(zhì)的特性發(fā)生改變，磁場越強，改變的力度越大。同時，在越強的磁場條件下，實驗研究可探索的范圍也越大，科學(xué)家新發(fā)現(xiàn)的機(jī)遇就越多。另外，有些物質(zhì)的現(xiàn)象需要在極高的磁場條件下才會出現(xiàn)。因此，有了穩(wěn)態(tài)強磁場，才更有可能發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象和新規(guī)律，獲得重大原創(chuàng)的成果。

雖然能夠產(chǎn)生強磁場，但這個裝置本身非常安全。穩(wěn)態(tài)磁場傳播的范圍很小，在10米左右的距離就能衰減到安全值。而且，裝置運行時，人也不必在裝置附近，所有的數(shù)據(jù)采集都能顯示在控制室的大屏幕上，這進(jìn)一步保證了實驗人員的安全。

科研團(tuán)隊合影（中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院官方訂閱號科學(xué)島在線發(fā)布）

完全由中國科學(xué)家設(shè)計研制

如此高的穩(wěn)態(tài)磁場，是通過混合磁體產(chǎn)生的。混合磁體由兩個磁體組裝而成，其中一個是尺寸較大的超導(dǎo)磁體，另一個則是水冷磁體。這兩個磁體組裝起來后，共同產(chǎn)生的磁場達(dá)到了45.22萬高斯。

這套混合磁體裝置，完全是由中國科學(xué)家自己設(shè)計研制的，其中超導(dǎo)技術(shù)更是從零基礎(chǔ)開始。在大量的設(shè)計預(yù)研工作的基礎(chǔ)上，在材料選擇、加工工藝等多個方面攻克了一系列難題，最終才成功制造出了這樣一個大型的創(chuàng)紀(jì)錄的混合磁體。值得一提的是，我國從2008年才開始建設(shè)穩(wěn)態(tài)強磁場實驗裝置，起步比許多國家都晚，但短時間內(nèi)已經(jīng)達(dá)到了國際領(lǐng)先水平。

峰值達(dá)45.22萬高斯（中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院官方訂閱號科學(xué)島在線發(fā)布）

穩(wěn)態(tài)強磁場在2017年9月通過了國家驗收，此后投入全面運行，至今已經(jīng)提供給國內(nèi)外170多家單位的科學(xué)家進(jìn)行科學(xué)研究，為材料科學(xué)、凝聚態(tài)物理、化學(xué)、生物學(xué)及醫(yī)學(xué)等方面的3000多個課題提供研究條件，幫助科學(xué)家產(chǎn)出了很多高水平的科研成果。

據(jù)匡光力介紹，未來他們還將進(jìn)一步完善裝置外圍的實驗測量系統(tǒng)，并加大裝置的開放共享，讓更多有需要的科學(xué)家用上強磁場裝置。在低功耗電子材料、高溫超導(dǎo)機(jī)理研究等具有重大應(yīng)用前景的科研課題上，穩(wěn)態(tài)強磁場將為新發(fā)現(xiàn)帶來更多可能。

監(jiān)制：郭靜

記者：鶴佳

編輯：馬露絲 楊揚 潘雨薇

標(biāo)簽： 地球磁場 科學(xué)研究院 中國科學(xué)院