Kinija sukuria rekordinius magnets - bet ne be kainos
Kinija sukuria rekordinius magnets - bet ne be kainos
Kinijoje dabar yra galingiausi pasaulio atsparumo magnetai, kurie sukūrė magnetinį lauką, kuris yra daugiau nei 800 000 kartų stipresnis nei Žemės.
Rugsėjo 22 d. Magnetas pastoviame aukšto magnetinio lauko įrenginyje (SHHMFF) turėjo nuolatinį 42,02 „Tesla“ magnetinį lauką Hefei institutuose Kinijos mokslų akademijos fiziniams mokslams. Šis etapas beveik viršija 41,4 „Tesla“ rekordą, kurį 2017 m. Nustatė atsparus magnetas JAV nacionalinėje aukšto magnetinio lauko laboratorijoje (NHMFL) Talahasee mieste, Floridoje. Atsisparumo magnetai susideda iš apvyniotų metalinių laidų ir yra naudojami magnetinėse sistemose visame pasaulyje.
Įrašų turėtojas iš Kinijos yra patikimų magnetų statybos pagrindas, kuris gali išlaikyti vis didesnius magnetinius laukus. Tai leistų tyrėjams įgyti naujų fizinių žinių stebėjimo, sako Joachimas Wosnitza, Drezdeno Hochfeldlaboro Vokietijoje fizikas.
Rezistacinis magnetas, atviras tarptautiniams vartotojams, yra antrasis svarbus Kinijos indėlis į pasaulinius pastangas kurti vis aukštesnius magnetinius laukus. 2022 m. Hibridinis SHMFF magnetas, kuriame derinamas rezistyvusis magnetas su superlaidininku, užaugino 45,22 „Tesla“ lauką ir yra laikomas galingiausiu veikiančiu nuolatiniu magniu pasaulyje.
tyrimų įrankis
Aukšto lauko magnetai yra naudingi įrankiai, skirti aptikti progresyvių medžiagų, tokių kaip Supraliter Medžiagos, nukreipiančios elektros srovę be šilumos nuostolių esant labai žemai temperatūrai. Aukštieji laukai taip pat suteikia galimybę atrasti visiškai naujus fizinius reiškinius, sako Marc-Henri Julien, kietojo kūno fizikas Nacionalinėje intensyvių magnetinių laukų laboratorijoje Grenoblyje, Prancūzijoje. „Galite sukurti ar manipuliuoti naujomis medžiagomis“, - aiškina Julienas.
Aukštieji laukai taip pat yra naudingi eksperimentams, pagrįstiems labai jautriais matavimais, nes jie padidina skiriamąją gebą ir palengvina silpnų reiškinių atpažinimą, sako Alexanderis Eatonas, kieto statinio fizikas Kembridžo universitete, Didžiojoje Britanijoje. „Kiekvienas papildomas„ Tesla “yra eksponentiškai geresnis nei paskutinis“, - priduria jis.
Guangli Kuang, fizikas, kuris specializuojasi aukštuose Magnetiniuose laukuose SHMFF, paaiškina, kad komanda praleido daugelį metų modifikuoti magnetą, kad pasiektų naujausią įrašą. „Tai nebuvo lengva padaryti“, - sako jis.
patikimas, bet brangus
Rezistariniai magnetai yra senesnė technologija, tačiau ilgesniais laikotarpiais gali palaikyti magnetinius laukus nei jų naujesni hibridai ir visiškai susiuvami kolegos, aiškina Wosnitza. Jūsų magnetiniai laukai taip pat gali būti padidinti daug greičiau, todėl tai daro įvairius eksperimentinius įrankius. „Per kelias minutes galite tiesiog pasukti jungiklį ir perjungti nuo„ Zero Tesla “į aukštus laukus“, - sako jis.
Didelis atsparių magnetų trūkumas yra didelė energijos suvartojimas, todėl jis yra brangus, sako Eaton. ŠmFF rezistyvusis magnetas ištraukė 32,3 megavatų elektros energijos, kad sukurtų savo įrašų laužymo lauką. „Jūs turite turėti labai gerą mokslinę priežastį pateisinti šį šaltinį“, - aiškina Eatonas.
Šis iššūkis skatina lenktynes dėl hibridinių ir visiškai susiuvusių magnetų kūrimo, kuris gali generuoti aukštus laukus, turinčius mažiau energijos. 2019 m. NHMFL tyrėjai sukūrė miniatiūrinius, koncepcijos įrodymus superlaidžius magnetus, kurie trumpai a Laukas iš 45,5 „Tesla“ prižiūrimi ir šiuo metu kuria didesnį supervandenį magnetą su 40 „Tesla“. „ShMFF“ komanda pastato hibridinį magnetą su 55 „Tesla“. Nors tikimasi, kad šie naujesni magnetai bus ekonomiškesni nei atsparūs jų pirmtakai, jie su savimi kelia savo iššūkius: gaminti jie yra brangesni ir reikalauja sudėtingų aušinimo sistemų, aiškina inžinierius Markas Birdas, NHMFL magnetinio mokslo ir technologijos valdytojas. „Ši technologija vis dar plėtojama, o išlaidos dar nėra aiškios“, - sako Bird.