近日，我國在強(qiáng)磁場(chǎng)技術(shù)領(lǐng)域取得重大突破，依托中國科學(xué)院物理研究所建設(shè)的國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施——綜合極端條件實(shí)驗(yàn)裝置，成功實(shí)現(xiàn)35.6特斯拉全超導(dǎo)用戶磁體，一舉打破此前由美國國家強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室保持的32.0特斯拉（可用孔徑34毫米）世界紀(jì)錄，標(biāo)志著我國在該領(lǐng)域躋身世界領(lǐng)先行列。

此次實(shí)現(xiàn)突破的綜合極端條件實(shí)驗(yàn)裝置于2025年2月通過國家驗(yàn)收，此次創(chuàng)紀(jì)錄的磁體是在全超導(dǎo)磁體基礎(chǔ)上優(yōu)化升級(jí)而來。經(jīng)專家現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，該磁體中心磁場(chǎng)達(dá)35.6特斯拉，可用孔徑為35毫米。這一成果由中國科學(xué)院電工研究所與中國科學(xué)院物理研究所聯(lián)合攻關(guān)完成，其中電工研究所負(fù)責(zé)超導(dǎo)磁體系統(tǒng)的設(shè)計(jì)制造，物理研究所則攻克了高溫超導(dǎo)磁體健康監(jiān)測(cè)和精準(zhǔn)測(cè)量等關(guān)鍵難題。

為直觀理解這一磁場(chǎng)的強(qiáng)度，聯(lián)合團(tuán)隊(duì)進(jìn)行科普解讀：醫(yī)院常用核磁共振設(shè)備的中心磁場(chǎng)為1.5特斯拉或3特斯拉（高清分辨），而此次創(chuàng)紀(jì)錄的磁體磁場(chǎng)強(qiáng)度是其約12倍至24倍，更是地球磁場(chǎng)的70多萬倍。關(guān)于可用孔徑，團(tuán)隊(duì)指出，35毫米的孔徑在強(qiáng)磁場(chǎng)和低溫環(huán)境下，已能滿足核磁共振、比熱、電阻測(cè)量等大部分實(shí)驗(yàn)需求，未來計(jì)劃進(jìn)一步擴(kuò)大孔徑，以適配更多測(cè)量手段。

業(yè)內(nèi)專家評(píng)價(jià)，這一成果是我國強(qiáng)磁場(chǎng)技術(shù)領(lǐng)域的重大突破，使我國綜合極端條件實(shí)驗(yàn)裝置成為世界領(lǐng)先的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)之一。該裝置可為物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)等前沿研究提供極端強(qiáng)磁實(shí)驗(yàn)條件，助力科研人員探索微觀世界未知規(guī)律，推動(dòng)我國乃至全球在基礎(chǔ)研究和高端裝備制造領(lǐng)域取得重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)與技術(shù)革新。

強(qiáng)磁場(chǎng)超導(dǎo)磁體是現(xiàn)代科技領(lǐng)域的核心裝備之一，具有極高的磁場(chǎng)強(qiáng)度、均勻度和穩(wěn)定性，且能耗極低。其研制涉及多學(xué)科交叉融合，工程化過程面臨磁場(chǎng)強(qiáng)度、穩(wěn)定度、均勻度、有效口徑及長期運(yùn)行可靠性等多重技術(shù)瓶頸。建造強(qiáng)磁場(chǎng)超導(dǎo)磁體所需的高溫超導(dǎo)材料存在臨界電流與力學(xué)性能強(qiáng)各向異性、屏蔽電流效應(yīng)突出、尺寸偏差大等問題，給磁體設(shè)計(jì)與工程化帶來巨大挑戰(zhàn)。

針對(duì)這些難題，電工研究所團(tuán)隊(duì)突破強(qiáng)磁場(chǎng)用戶超導(dǎo)磁體設(shè)計(jì)與建造關(guān)鍵技術(shù)，創(chuàng)新提出高場(chǎng)高溫超導(dǎo)磁體全電磁精細(xì)設(shè)計(jì)理論與電磁結(jié)構(gòu)隨動(dòng)調(diào)整方法、多線圈軸向自適應(yīng)預(yù)緊、分區(qū)屏蔽電流抑制等核心技術(shù)，大幅提升了磁體的電磁-機(jī)械安全裕度；物理研究所團(tuán)隊(duì)則克服高溫超導(dǎo)磁體健康監(jiān)測(cè)、極低溫下極高磁場(chǎng)準(zhǔn)確測(cè)量、磁體系統(tǒng)與低溫系統(tǒng)及用戶測(cè)量系統(tǒng)集成等難題，實(shí)現(xiàn)全超導(dǎo)磁體性能的跨越式提升。

聯(lián)合團(tuán)隊(duì)透露，未來將持續(xù)合作攻關(guān)，進(jìn)一步提升磁體綜合性能，研制40特斯拉及更高的全超導(dǎo)用戶磁體，鞏固領(lǐng)先地位，并在研制過程中積極申請(qǐng)專利保護(hù)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，為國家重大戰(zhàn)略實(shí)施提供強(qiáng)有力的科技支撐。