近日，由中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)院等離子體物理研究所牽頭，聯(lián)合合肥國(guó)際應(yīng)用超導(dǎo)中心、合肥綜合性國(guó)家科學(xué)中心能源研究院、清華大學(xué)等單位共同研制的全超導(dǎo)磁體，成功實(shí)現(xiàn)35.1特斯拉中心穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)，刷新了同類磁體的世界紀(jì)錄。

圖1：全超導(dǎo)磁體測(cè)試曲線  圖源：中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)院等離子體物理研究所

磁場(chǎng)強(qiáng)度是衡量現(xiàn)代科技水平的重要標(biāo)尺之一。該磁體采用“高溫超導(dǎo)內(nèi)插+低溫超導(dǎo)磁體”的組合設(shè)計(jì)，兩者精準(zhǔn)同軸嵌套形成穩(wěn)定復(fù)合結(jié)構(gòu)?？蒲袌F(tuán)隊(duì)運(yùn)用多物理場(chǎng)協(xié)同優(yōu)化方法與高應(yīng)力調(diào)控工藝，有效解決了低溫高場(chǎng)環(huán)境下的應(yīng)力集中、屏蔽電流效應(yīng)及多場(chǎng)耦合等難題，大幅提升了磁體在極端工況下的力學(xué)穩(wěn)定性和電磁性能。實(shí)驗(yàn)中，磁體穩(wěn)定運(yùn)行30分鐘，充分驗(yàn)證了技術(shù)方案的可靠性，為后續(xù)開展各類樣品實(shí)驗(yàn)提供了強(qiáng)有力的平臺(tái)支撐。

圖2：測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)  圖源：中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)院等離子體物理研究所

據(jù)悉，高溫超導(dǎo)材料由上海超導(dǎo)科技股份有限公司提供。團(tuán)隊(duì)運(yùn)用萬(wàn)匝級(jí)高場(chǎng)磁體多物理場(chǎng)協(xié)同優(yōu)化方法與高應(yīng)力調(diào)控工藝，有效解決了低溫高場(chǎng)下的應(yīng)力集中、屏蔽電流效應(yīng)、多場(chǎng)耦合效應(yīng)等難題，大幅提升磁體在極端工況下的力學(xué)穩(wěn)定性與電磁性能。

此次成果實(shí)現(xiàn)了超高場(chǎng)全超導(dǎo)穩(wěn)態(tài)磁體領(lǐng)域國(guó)際共同面臨的關(guān)鍵技術(shù)突破，關(guān)鍵材料、工藝、制備均實(shí)現(xiàn)100%自主可控。這不僅推動(dòng)了國(guó)內(nèi)高溫超導(dǎo)材料產(chǎn)業(yè)的技術(shù)升級(jí)，更為核磁共振成像、航天電磁推進(jìn)、超導(dǎo)感應(yīng)加熱、超導(dǎo)磁懸浮、高效電力傳輸?shù)榷鄠€(gè)領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐，彰顯了我國(guó)在前沿聚變科技領(lǐng)域的創(chuàng)新實(shí)力與國(guó)際引領(lǐng)力。

責(zé)編：Jimmy.zhang