福州科技力量闪耀全国:我国首台35.6T全超导磁体在中科院物理所成功问世
2月22日,中国科学院物理研究所正式宣布——我国自主研发的全超导磁体实现重大突破,中心磁场强度达35.6特斯拉,相当于地球磁场的70余万倍。这一成果使中国成为全球唯一具备稳定提供30特斯拉以上全超导稳态磁场能力的国家,也为福建乃至全国高端科研装备自主化注入强劲动能。
从液氦到“磁笼”:全超导磁体的技术演进
超导现象最早由荷兰科学家于1911年在汞中发现:当温度趋近绝对零度时,电阻完全消失。以此原理制成的磁体,即为超导磁体。早期受限于材料性能,其磁场强度难以突破瓶颈。科研人员由此探索出两条技术路径:一是混合磁体(外层叠加常规导体),虽可提升场强但能耗高、稳定性差;二是全超导磁体——整套系统均由超导材料构成,无任何常规导体参与。
据中科院物理所王利邦博士介绍,正因彻底摒弃常导结构,该磁体消除了电阻热效应与电磁干扰,磁场均匀性与长期稳定性达国际顶尖水平,能源利用效率显著提升,被业内形象称为超导磁体中的“纯电旗舰”。
破纪录背后:高温超导带材的福建协同潜力
研制高场全超导磁体,不仅要求极端磁场强度,更对稳定性、均匀性、有效孔径及持续运行可靠性提出严苛指标。此前,美、日团队在冲击峰值场强过程中,均因“失超”或热管理失效而止步。我国此次成功,关键在于采用新型高温超导带材——该材料可在强场、低温、高应力复合环境下长期维持超导态,从而支撑起35.6特斯拉的稳态磁场输出,攻克了被称作“磁学珠峰”的世界级难题。

横向对比更显震撼:地球磁场约0.00005特斯拉;普通冰箱贴约0.01特斯拉;而本磁体强度需叠加3560个冰箱贴磁场才能等效。这一数值,亦远超福州本地三甲医院现役1.5–3T临床核磁设备十余倍。
微观探针:驱动基础科学跃迁的核心引擎
在物质科学前沿,这台“超级磁铁”已成为解析量子世界的关键工具。强磁场可精准调控电子自旋与轨道耦合,清晰呈现量子态演化路径。依托该平台,科研人员正加速攻关高温超导机制、拓扑物态等核心问题,相关成果将直接赋能福建正在布局的量子信息、宽禁带半导体等战略性新兴产业。
凭借其卓越性能,该磁体已为国内多个大科学装置提供支撑,未来亦有望与福州大学、福建师范大学等本地高校共建联合实验室,推动东南沿海基础研究能力整体跃升。
医疗升级:让早期病变“无所遁形”
磁场强度直接决定核磁共振(MRI)图像分辨率。当前福州各大医院主流设备多为1.5T或3T,而35.6T磁体理论上可将空间分辨率达纳米量级,极大提升微小肿瘤、早期神经退行性病变(如阿尔茨海默病)的识别能力,为闽都百姓带来更具前瞻性的健康守护方案。
能源革命:“人造太阳”的福建机遇
在可控核聚变领域,全超导磁体是构建“磁约束笼”的核心。面对上亿摄氏度等离子体,唯有超强稳态磁场能实现长效约束。该技术突破,不仅夯实我国“人造太阳”(EAST)工程基础,也为福建宁德等地未来承接聚变能配套产业、打造清洁能源高地提供关键技术支点。

不止于实验室:迈向民生应用的广阔图景
除科研与医疗外,该技术还将深度融入民用场景:如助力福州滨海新城磁悬浮交通示范线提速增稳;优化超导储能系统效率,服务福建新型电力系统建设;并为平潭海峡跨海通道等重大基建提供新型动力支持。
王利邦博士指出,后续迭代将聚焦更高场强、更大口径与更低成本三大方向。当单细胞级MRI诊断、时速超1000公里磁浮出行成为现实,其源头正是今日这台诞生于北京、却与福建科技创新生态深度联动的35.6特斯拉全超导磁体。
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