“40.99”“41.15”“42.02”,屏幕上不断跳动的数字最终定格……前不久,中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心自主研制的水冷磁体产生了42.02万高斯(即42.02特斯拉)稳态磁场,打破了2017年由美国国家强磁场实验室水冷磁体产生的41.4万高斯的世界纪录。
创造稳态强磁场有什么作用?强磁场科学中心学术主任匡光力表示,稳态强磁场是开展物质科学前沿研究所需的一种极端实验条件,是推动重大科学发现的“利器”。在强磁场实验环境下,物质特性会受到调控,有利于科学家发现物质新现象、研究物质新规律,为物理、化学、材料和生物等学科研究提供了新途径。
稳态强磁场磁体分为三种类型,即水冷磁体、超导磁体以及由水冷磁体和超导磁体组合的混合磁体。“水冷磁体、超导磁体都是‘单打高手’,混合磁体是‘混双组合’。2022年,我们曾以综合优势问鼎‘混双冠军’,今天,我们又拿下了一项‘单打冠军’。”匡光力说。
几十年来,全球科学家在稳态强磁场条件下取得了众多重大科研成果,其中有10多项获得诺贝尔奖。强磁场技术已成为国际科技竞争的重要领域。匡光力表示,这一磁体的成功研制,为我国未来建设更高场强的稳态磁体打下关键技术基础。
此次突破是中国科学院合肥物质科学研究院持续推进前沿、关键核心技术攻关的缩影。中国科学院合肥物质科学研究院位于合肥西郊三面环水的“科学岛”,面积不足3平方公里,却产生数个重要科技成果:全超导托卡马克核聚变实验装置成功实现世界最长且可重复的403秒高约束模式运行;大气校正仪载荷随遥感四十一号卫星成功入轨运行;“面向减污降碳的星载超光谱载荷数据处理及反演技术”获2023年度高分专项卫星应用优秀成果特等奖……
不仅如此,这座岛上还有多个大科学装置,已建成并运行全超导托卡马克核聚变实验装置、稳态强磁场实验装置,正在建设第三个大科学装置——聚变堆主机关键系统综合研究设施。此外,大气环境立体探测设施、强光磁集成实验设施正在开展预研工作。
“大科学装置”是高端科研的重要基础,也是重要的创新突破口。面向国家重大需求和世界科学前沿,未来,这座“科学岛”将会续写更多创新故事。
(安徽日报记者鹿嘉惠)