經過6個月的刻苦攻關,由華中科技大學科研人員自主研制的國內最大脈沖強磁場實驗裝置樣機系統組裝、調試完成。3月31日,該系統首次向前來參加“脈沖強磁場下的前沿科學問題”國際學術研討會的國內外專家進行開放演示。
該校電氣與電子工程學院副院長陳晉告訴記者,該樣機系統是依照脈沖強磁場實驗裝置初步設計技術方案研制,包含1MJ/25kV脈沖電容器型電源、遠程控制系統、4個短脈沖磁體、2個科學實驗站和2套低溫系統。
此次已經測試完成的4個短脈沖磁體,磁場強度分別達到50T、60T和70T,這些磁體可在兩個實驗站間根據需要輪換使用。此外,該樣機系統配備有電輸運和磁特性兩個科學實驗站,分別配備有氦流氣和氦浸泡式低溫系統,能夠提供4.2K的低溫環境。
陳晉表示,該樣機系統自身就是一套完整的脈沖強磁場實驗裝置,脈沖強磁場中心將接受校內外用戶申請,使用該裝置開展一系列科學實驗。目前,該實驗站已經開始科學實驗,測量精度超過比利時魯汶大學同類型實驗站。
強磁場是現代前沿科學研究必需的極端實驗條件之一,是凝聚態物理、原子和分子物理學、材料科學、化學和生命科學等諸多科學領域的基本研究工具。它可分為穩態強磁場和脈沖強磁場兩大類,其對應的發生裝置又分為穩態強磁場裝置和脈沖強磁場裝置。當物質處在強磁場中,其結構可能發生變化,這就為物理、化學、材料和生物等學科研究提供了新途徑。
于2008年4月開工建設的脈沖強磁場實驗裝置,是我國“十一五”期間計劃建設的12項國家重大科技基礎設施之一,也是教育部所屬高校承建的第一個國家重大科技基礎設施項目,計劃投資1.33億元,建設周期為5年。其建設內容為:建設11個50~80T短脈沖磁體、長脈沖磁體和長短合成脈沖磁體;建設12MJ電容儲能型和100MVA/100MJ的脈沖發電機型兩類脈沖電源;建設電輸運、磁特性、磁光特性、壓力效應、極低溫等7套科學實驗測試系統以及相應的配套設施。
據介紹,脈沖強磁場實驗裝置擁有多學科前沿基礎研究必需的實驗測量系統和技術支撐系統,具備開放共享的良好服務系統,能夠滿足我國前沿科學研究對于脈沖強磁場極端實驗條件的需要。實驗裝置建成后,將成為面向國內外開放的公共實驗平臺,并成為與美國、法國、德國脈沖強磁場實驗室并列的世界四大強磁場科學研究中心之一。 |