Китай обошел США и создал самое мощное стабильное магнитное поле на Земле
В Центре стабильного сильного магнитного поля Китайской академии наук (SHMFF) магнит, разрабатываемый годами, достиг устойчивого магнитного поля в 45,22 тесла, что в десятки тысяч раз мощнее, чем у обычного сувенирного магнита на холодильник.
Новинка побила рекорд для постоянного магнитного поля в 45 тесла, установленный Национальной лабораторией сильных магнитных полей (MagLab) в США с 1999 года. Прорыв устанавливает новые ограничения на условия, обычно используемые для изучения различных физических явлений, предлагая новые возможности в исследованиях. и инновации.
Исследовательские группы MagLab и SHMFF уже некоторое время работают над собственными гибридными магнитами. Это магнит, который использует два разных способа создания магнитного поля: внешнее сверхпроводящее кольцо и внутренний резистивный магнит Биттера (разновидность магнита, основанная на пакетированных пластинах). У каждой из этих технологий есть свои ограничения: сверхпроводящий магнит требует малой потребляемой мощности, но имеет верхний предел напряженности магнитного поля; Магнит Биттера, в свою очередь, намного более требователен по мощности.
Объединение двух технологий значительно снижает оба ограничения, позволяя распространять мощное устойчивое магнитное поле. Именно так MagLab разработала устройство, благодаря которому достигла рекордных 45 тесла. Благодаря этой же технологии в 2016 году SHMFF достигла постоянной напряженности магнитного поля в 40 тесла — невероятное достижение само по себе.
Но команда Китайской академии наук не удовлетворилась результатом, и с тех пор продолжала работать над своим магнитом. Наконец, эта тяжелая работа окупилась.
«Для достижения более сильного магнитного поля мы обновили структуру магнита и разработали новые материалы», — рассказал физик Гуанли Куанг, академический директор Лаборатории сильного магнитного поля Хэфэйского института физических наук Китайской академии наук. «Производственный процесс дисков Биттера также был оптимизирован».
При потребляемой мощности 26,9 мегаватт команда смогла достичь своего рекорда в 45,22 тесла; и даже в плане энергоэффективности новый магнит оказывается лидером. Магнит на 45 тесла в MagLab требует мощности 30 мегаватт.
Между тем, MagLab сохраняет рекорд самого мощного магнитного поля, когда-либо созданного на Земле: в 2019 году сверхпроводящий магнит ненадолго достиг силы 45,5 тесла в пробном запуске.
