تقوم الصين ببناء مغناطيس قياسي - ولكن ليس بدون سعر
تقوم الصين ببناء مغناطيس قياسي - ولكن ليس بدون سعر
تضم الصين الآن أقوى مغناطيس مقاوم في العالم ، والذي أنتج مجالًا مغناطيسيًا أقوى أكثر من 800000 مرة من الأرض.
في 22 سبتمبر ، عقد المغناطيس في مرفق المجال المغناطيسي العالي الثابت (SHHMFF) مجالًا مغناطيسيًا ثابتًا يبلغ 42.02 تسلا في معاهد Hefei للعلوم الفيزيائية للأكاديمية الصينية للعلوم. يتجاوز هذا المعلم تقريبًا الرقم القياسي لـ 41.4 Tesla ، الذي أنشئه في عام 2017 من قبل مغناطيس مقاوم في مختبر المجال المغناطيسي الوطني الأمريكي (NHMFL) في تالاهاسي ، فلوريدا. تتكون المغناطيس المقاوم من أسلاك معدنية ملفوفة وتستخدم في النظم المغناطيسية في جميع أنحاء العالم.
يحدد حامل السجل من الصين أساسًا لبناء مغناطيس موثوق به ، والذي يمكن أن يحافظ على حقول مغناطيسية أكبر من أي وقت مضى. هذا من شأنه أن يمكّن الباحثين من اكتساب معرفة بدنية جديدة مفاجئة ، كما يقول يواكيم ووسنيتزا ، وهو فيزيائي في درسدن هوتشفيلابور في ألمانيا.
المغناطيس المقاوم ، المفتوح للمستخدمين الدوليين ، هو المساهمة المهمة الثانية في الصين في المساعي العالمية لإنشاء حقول مغناطيسية أعلى من أي وقت مضى. في عام 2022 ، أنتج المغناطيس الهجين لـ SHMFF ، الذي يجمع بين المغناطيس المقاوم والموصل الفائق ، حقلًا يبلغ 45.22 تسلا ويعتبر أقوى مغناطيس دائم يعمل في العالم.
أداة البحث
مغناطيس الميدان العالي عبارة عن أدوات مفيدة للكشف عن الخواص الخفية للمواد التقدمية مثل supraliter المواد التي توجه التيار الكهربائي دون فقدان الحرارة في درجات حرارة منخفضة للغاية. يقول مارك هينري جوليان ، وهو عالم فيزيائي الدولة الصلبة في المختبر الوطني للحقول المغناطيسية المكثفة في غرينوبل ، فرنسا ، إن الحقول العالية توفر الفرصة لاكتشاف ظواهر جسدية جديدة تمامًا. "يمكنك إنشاء أو معالجة مسألة جديدة" ، يوضح جوليان.
يقول ألكساندر إيتون ، وهو عالم فيزيائي قوي في جامعة كامبريدج ، بريطانيا العظمى ، إنالحقول العالية مفيدة أيضًا للتجارب القائمة على قياسات حساسة للغاية ، لأنها تزيد من الدقة وتسهل التعرف على الظواهر الضعيفة. ويضيف: "كل تسلا إضافي أفضل بشكل كبير من الأخير".
يوضحGuangli Kuang ، وهو فيزيائي متخصص في الحقول المغناطيسية العالية على SHMFF ، أن الفريق قضى سنوات لتعديل المغناطيس لتحقيق أحدث سجل. يقول: "لم يكن من السهل القيام بذلك".
موثوق ، ولكن مكلف
المغناطيس المقاومة هي تقنية قديمة ، ولكن يمكن أن تحافظ على الحقول المغناطيسية على مدار فترات أطول من الهجينة الأحدث ونظرائهم الخيطين بالكامل ، كما يوضح Wosnitza. يمكن أيضًا زيادة الحقول المغناطيسية بشكل أسرع ، مما يجعلها مجموعة متنوعة من الأدوات التجريبية. يقول: "يمكنك ببساطة تحويل التبديل والتبديل من صفر تسلا إلى حقول عالية في غضون دقائق".
يقول إيتون إن العيب الكبير للمغناطيس المقاوم هو استهلاك الطاقة العالي ، مما يجعله مكلفًا. سحب المغناطيس المقاوم لـ SHMFF 32.3 ميجاوات من الكهرباء لإنشاء مجال قياسي. يوضح إيتون: "يجب أن يكون لديك سبب علمي جيد جدًا لتبرير هذا المورد".يدفع هذا التحدي السباق من أجل تطوير المغناطيس الهجين والخياطة بالكامل ، والتي يمكن أن تولد حقول عالية مع طاقة أقل. في عام 2019 ، قام باحثو NHMFL ببناء مغناطيسات مصغرة ومفهوم فائقة التوصيل التي يتم اختصارها باختصار حقل 45.5 Tesla الذي تم الحفاظ عليه ، وتطوير حاليًا مغناطيسًا كبيرًا للغاية مع 40 Tesla للتجارب. يقوم الفريق في SHMFF ببناء مغناطيس هجين مع 55 تسلا. على الرغم من أنه من المتوقع أن تكون هذه المغناطيسات الأحدث أكثر فعالية من التكلفة من أسلافهم المقاومة ، فإنها تجلب تحدياتهم الخاصة معهم: فهي أكثر تكلفة لتصنيع أنظمة تبريد معقدة ، كما يوضح المهندس مارك بيرد ، مديرة العلوم المغناطيسية والتكنولوجيا في NHMFL. يقول بيرد: "لا تزال التكنولوجيا قيد التطوير والتكاليف ليست واضحة بعد".