|我科学家创稳态强磁场实验装置新纪录( 二 )

“尤其是在第三次失败后，对大家打击很大。 ”中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心副研究员房震告诉采访人员，混合磁体由内水冷磁体和外超导磁体组合而成，此次混合磁体性能提升的关键在于水冷磁体。为此，团队成立了“混合磁体关键技术攻关小组”和“高场磁体技术青年创新突击队” ，再次向世界纪录发起冲锋。
在详细分析了以往冲击世界纪录失败的原因之后，针对混合磁体性能提升，大家得出了统一结论：必须对内水冷磁体中高场线圈技术进行根本性的革新，才能保证混合磁体迈过45T这一大关。很快，团队提出了一套创新性的技术方案。
攀登世界科技高峰的道路也绝非坦途。本次新的高场线圈设计采用了多项深层次的创新技术，即使是很细微的创新，从构想变成现实，都会遇到不小的挑战。
房震坦言，攻关小组和青年创新突击队成立以来，他时常会沉浸在新旧方案的对比之中，为了某一项技术创新工作到半夜也是家常便饭。 “大家不断优化流程，不放过任何一个小问题，全力保障即将到来的混合磁体冲高实验。 ”房震说。
最强稳态磁场逐渐浮出水面
2022年夏。气象数据显示，全国多地都在经历自1961年有完整气象记录以来的最强高温。此时，最强稳态磁场也在科研人员汗流浃背的努力下，逐渐浮出水面。
具有决定性意义的实验，发生在7月15日下午。
“当天的联调实验现场像极了观看一场体育比赛。 ”很多在场人员在事后回忆。
1万安培、2万安培……所有参数保持正常稳定。电流每增加1万安培，稳态磁场都会上一个台阶，这时候一般也会停顿十几秒。 “停顿是为了看磁场状态稳不稳，说实话每当停顿时，都挺煎熬的。 ”强磁场科学中心磁体部主任陈文革研究员说，直到电流上到了3万安培，他的心才稍微缓和了一点。不一会儿，中控大厅的屏幕上最终出现了“混合磁体总场强：45.2T”的字样，现场的欢呼声与掌声一时间此起彼伏。
“可以说，突破的关键还是我们对水冷磁体结构进行了比较深层次的改进，能够很好地平衡电磁力。 ”中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心研究员陈思跃说，这次冲击世界纪录的成功，得益于团队的10多项技术创新，其中包括中心线圈尺寸与磁场贡献的优化、新绝缘材料的使用、水冷槽工艺的改进以及液压技术的采用等等。
当天实验的种种迹象表明，高于45T的数据可以重复，这次实验给了团队极大的信心。在接下来近一个月的时间里，团队又进行了多轮的可重复实验，最终在8月12日上午举行的专家鉴定会上，混合磁体产生了45.22T的稳态磁场，一举打破了尘封23年的世界纪录。
“实现45.22T的稳态磁场，意味着人类操控磁场的能力达到新高度，让科学家做研究时看得更准、更清晰。 ”对于其中的难度，中国科学院院士叶朝辉打了一个形象的比方：“人类目前的百米纪录是9秒58 ，这是不是人类的极限还无法确定，但在此基础上哪怕缩短0.01秒，都是难度极大的事。 ”
叶朝辉说：“就像稳态强磁场，达到45T以后，在此基础上每提升一点点，都需要大量的工作，不仅包括材料、技术、工艺、能源保障等方面的改进，更需要研究和设计思路上的创新，这就是核心竞争力。 ”
“国之重器” ，未来可期
“作为推动重大科学发现的‘利器’ ，稳态强磁场实验条件对物理、化学、材料、生物医药等领域的研究，都具有重要作用。 ”匡光力介绍，物理学家克劳斯·冯·克利青就因1980年在法国强磁场实验室发现了量子霍尔效应而获得了1985年的诺贝尔物理学奖。