Рекорд по самому сильному устойчивому магнитному полю «побит» • The Register

Китайские ученые утверждают, что побили рекорд по созданию сильнейшего постоянного магнитного поля, которое по меньшей мере в миллион раз мощнее, чем у планеты Земля, с использованием сверхпроводящей системы.

Гибридный магнит был описан как сделанный из резистивной вставки внутри катушек из сверхпроводящего материала. Магнитное поле является самым сильным в круглом зазоре или отверстии магнита, имеющем форму отверстия пончика, и измеряется силой 45,22 Тесла (Тл), что делает его немного сильнее, чем гибридный магнит с силой 45 Тл, о котором сообщает Национальное агентство по сильным магнитным полям США. Полевая лаборатория (МагЛаб) в 1999 году.

Разработчики устройства из Института физических наук Хэфэй, исследовательского учреждения Китайской академии наук, заявили, что прогресс связан с материалами магнита.

«Чтобы добиться более сильного магнитного поля, мы усовершенствовали структуру магнита и разработали новые материалы», — Гуанли Куанг, профессор и академический директор Лаборатории сильных магнитных полей в Центре устойчивого сильного магнитного поля Института физических наук Хэфэй (SHMFF). ), - говорится в сообщении.

«Процесс производства биттерных дисков также был оптимизирован», — добавил он. Да, горькие диски.

Детали точной экспериментальной процедуры и установки неясны. Однако лаборатория опубликовала этот график, на котором зафиксирована напряженность магнитного поля ее магнита, достигающая более 45 Тл:

нажмите, чтобы увеличить

Директор MagLab Грегори Бебингер рассказал The Register: «Объявление об этом знаковом достижении исходит от талантливых инженеров и ученых из одной из величайших магнитных лабораторий мира. Мы очень доверяем отчету и с нетерпением ждем полной научной публикации, которая войдет во многие технические подробности о магните и создании 45,22Т».

По словам Бобингера, создание сильных устойчивых магнитных полей также предполагает выработку достаточной электроэнергии для возбуждения магнитов. Отметим, что SHMFF заявила, что для ее рекордного эксперимента ей необходимо 26,9 МВт.

«В 1999 году MagLab удалось поднять мировой рекорд с 36 Т до 45 Т, во многом благодаря тому, что электростанция MagLab была намного больше, чем раньше предназначалась для генерации мощных магнитных полей», — продолжил Бебингер.

«До отметки 45 Тл ведущие в мире электромагниты потребляли примерно 10 МВт мощности. MagLab использует более 30 МВт, чтобы поднять рекорд до 45 Тл».

Он продолжил: «С 1999 года ряд магнитных лабораторий по всему миру, включая лабораторию в Хэфэе, а также две лаборатории в Европе в Гренобле и Неймегене, построили более крупную инфраструктуру, которая делает возможным достижение 45 Тл».

Для сравнения: сильный магнит холодильника имеет напряженность поля около 100 Гаусс или 0,01 Тл, что делает гибридный магнит более чем в 4500 раз сильнее. Магнитное поле Земли еще слабее и составляет 0,00003 Тл.

Существуют магниты, технически способные достигать еще более высокой напряженности магнитного поля, хотя они и не настолько устойчивы, как тот, который создается гибридной системой SHMFF. Физики из MagLab во Флориде, например, сообщили, что в 2012 году они достигли колоссальных 100 Тл с помощью многозарядного магнита, но поле длилось всего 15 миллисекунд.

Фотография гибридного магнита Китая... Изображение предоставлено: SHMFF. нажмите, чтобы увеличить

Создание и поддержание сверхсильных магнитных полей затруднено. Сверхсильные магниты часто взрываются в экспериментах, потому что материалы часто не могут противостоять создаваемым силам. Физики избежали разрушения многозарядного магнита, лишь периодически подавая на него электрический ток для создания мощного магнитного поля.

Для гибридных магнитов также сложно поддерживать постоянную напряженность магнитного поля; их необходимо охлаждать с помощью жидкого гелия и постоянного потока воды для создания устойчивых магнитных полей. «Магнит [SHMFF] состоит из сверхпроводящего внешнего магнита на 11,5 Тл, внутри которого вложен резистивный магнит на 33,5 Тл. Именно этот внутренний магнит потребляет всю электроэнергию», — сказал нам Бобингер, объяснив также, почему его называют гибридом.