重大突破！我国成功研制全超导磁体，相当于地磁场的70多万倍

近日，据官媒消息，我国在科研团队依托国家重大科技基础设施——综合极端条件实验装置，在保持磁体口径35毫米不变的条件下，成功研制出中心磁场强度达35.6特斯拉的全超导用户磁体。

这一强度相当于地球磁场强度的70多万倍，刷新了全超导用户磁体的现有世界纪录。值得关注的是，保持磁体口径35毫米不变的条件，是目前全球物质科学研究领域唯一能提供30特斯拉以上稳态磁场的全超导用户磁体系统。

此次成果由中国科学院电工研究所负责设计制造，中国科学院物理研究所攻克了健康监测等关键技术难题。

什么是全超导磁体？

全超导磁体的研制是一项集材料科学、低温物理、精密工程于一体的尖端挑战，其难度堪称“冲击地表最强”。

首先，它对磁场强度、稳定度、均匀度、有效口径及长期运行可靠性等核心指标有着近乎苛刻的要求。在极高场强下，磁体内部会产生巨大的电磁力和机械应力，极易导致线圈失稳或损坏。

此前，美国、日本等国的超导磁体在冲击峰值时都曾因“失超”（失去超导性）或热管理问题而失败，日本的磁体甚至因此烧毁。

其次，全超导磁体技术壁垒极高。研制涉及高温超导内插磁体与低温超导磁体的精准同轴嵌套，需要运用多物理场协同优化方法和高应力调控工艺，以解决低温高场下的应力集中与屏蔽电流效应等世界性难题。

很显然，科研团队在材料、结构和工艺上持续优化，从2023年实现30特斯拉，到如今提升至35.6特斯拉，每一步都凝聚着巨大的创新。正如科研团队所言，他们以“不畏挑战”、“先干再说”的精神，在无人看好的情况下坚持攻关，最终实现了关键材料、工艺与制备的100%自主可控。

全超导磁体有什么用？

首先，强磁场是揭示量子现象、新材料特性及物质微观结构的关键工具。

在前沿科学方面，这台创纪录的磁体部署于北京怀柔科学城的综合极端条件实验装置内，可与极低温、超高压等极端条件协同，为物质科学、生命科学、核聚变能源等前沿探索提供前所未有的强大实验平台。

在高端医疗装备领域，全超导磁体是磁共振成像（MRI）设备的核心。更高场强的超导磁体能够实现更高分辨率、更快成像速度的多核成像（如钠、磷核），对帕金森病、阿尔茨海默病及恶性肿瘤的早期诊断和脑科学研究具有革命性意义。团队此前已成功研制出亚洲首台9.4T人体全身成像磁共振磁体系统。

在能源与交通领域，全超导磁体是磁约束核聚变装置（如ITER）实现等离子体稳定约束的关键，关乎未来清洁能源的获取。

此外，全超导磁体具有能耗极低、磁场强且稳定的特性，也是下一代磁悬浮列车实现高速、高效、低噪音运行的核心基础。

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