2018年1月8日

高磁场超导磁体的新时代——在科学、纳米技术和材料发现方面开辟了新的前沿

狗万正网地址牛津仪器很高兴地祝贺我们在国家高磁场实验室(NHMFL)的合作伙伴于2017年12月8日成功演示了32特斯拉全超导用户磁体。实现这一重大里程碑是高磁场、紧凑型磁铁领域的一个重大变化，对新科学研究和材料发现具有重要意义。它增强了我们对超导和纳米材料的理解和知识，导致新的纳米器件和应用。万博电脑网页版登录

32t超导系统由两个主要部分组成，一个是由牛津仪器纳米科学公司(OINS)使用先进的低温超导体(LTS)材料在4.2开尔文条件下开发的250毫米宽磁体中提供15特斯拉，另一个是由NHMFL的同事使用super Inc.制造的先进高温超导体(HTS)材料在34毫米冷孔中提供17特斯拉。狗万正网地址NHMFL团队将这两个部分集成在OINS开发的低温系统中。

在设计和制造这种前沿超导磁体的过程中，有三个特别的挑战需要克服——磁体线圈内的应力，磁体内非常高的存储能量的管理，以及LTS和HTS线圈的集成。为了管理极大的线圈应力，OINS将广泛的建模与创新的施工技术相结合，以生产所需的可靠的高场强LTS线圈。

在这种磁体中储存的能量是巨大的，在这种情况下只有不到10兆焦耳(兆焦耳)。如果磁体“猝灭”——换句话说，迅速失去其超导性——这些巨大的储存能量将在短短几秒钟内安全消散。对于32t磁体的LTS外围，开发了一种新的淬火能量管理系统，并在完整的集成磁体系统上进行了广泛的测试。

OINS联盟经理Ziad Melhem博士说:“我们对超导磁体技术取得这一里程碑式的成就感到高兴。这是我们在过去五年中在产品设计和开发的各个阶段与NHMFL的同事和合作伙伴密切合作的直接结果。这为使用LTS和HTS材料的超导研究磁体创造了新的记录。新的磁体系统将有助于加速材料研究，并在纳米材料和纳米器件方面实现新的创新和发现。”

新的磁体代表了磁体设计和超导材料的一个里程碑，超导材料是一个多世纪前由荷兰物理学家和诺贝尔奖获得者H Onnes教授发现的现象，并导致了牛津仪器公司在1960年推出了第一个商业超导磁体，随后牛津仪器公司在1970年开发了第一个用于医疗应用的商业磁共振成像(MRI)系统。狗万正网地址万博电脑网页版登录

项目负责人Huub Weijers博士评论道:“在这个项目中，我们探索了磁铁科学的新领域，并首次实现了符合所有规格的磁铁。只有当你有一个经过深思熟虑的概念(就像Denis Markiewicz在这个案例中提出的那样)，以及一个能够处理项目所需的各种任务并解决随之而来的每个问题的伟大团队时，这才有可能实现。我们的行业合作伙伴一直是团队不可分割的一部分，我们都致力于交付一款伟大的产品，即使我们事先并不清楚需要付出什么代价。我认为我们可以对结果以及我们能够实现这些目标的合作方式感到满意。”

超导体是一种先进的材料，它在导电时没有热损失，不像铜，在铜中电子会遇到大量摩擦并导致热损失，需要大量的功率和冷却来实现高磁场。到目前为止，所有超导磁体都是由LTS材料制成的，其性能限制在24特斯拉。但在1986年，科学家们发现了第一种可以在更高温度和大于24特斯拉的强磁场下工作的高温超导材料。当高温超导首次被发现时，它在科学界引起了巨大的轰动，并获得了诺贝尔奖。

OINS商务总监Michael Cuthbert博士说:“这块磁体的完成证实了牛津仪器公司开发最先进的高磁场超导磁体系统的世界级能力。狗万正网地址我们在开发和制造独特超导磁体产品方面的良好记录，是基于我们的承诺，使我们的客户能够推动他们的研究边界，并在紧凑的实验室规模环境中促进国家设施级的高磁场性能。”

NHMFL主任Greg Boebinger博士说:“我们非常重视与牛津仪器纳米狗万正网地址科学公司的合作伙伴关系。“我们共同庆祝这一新的范例，将HTS和LTS线圈与新颖的淬火保护技术相结合，创造出适合广泛科学实验的革命性32 T磁体。这是令人兴奋的时刻。”

强场与低温相结合是研究、修饰和控制物质新状态的重要手段。物理和生命科学研究界需要高磁场来探索纳米科学、纳米技术、生物科学和材料研究的新领域。超导磁体提供高磁场，而不需要电阻磁体那样的巨大功耗和庞大的基础设施要求。32特斯拉紧密型磁铁将使先进材料的新发现和创新成为可能，并将在纳米尺度上快速跟踪研究和开创性研究。