35.6特斯拉:半个世纪,只为做强一块磁体
2026年初,北京怀柔科学城,一台全超导磁体产生中心磁场35.6特斯拉,约地球磁场的71万倍,刷新世界纪录。此前纪录为美国国家强磁场实验室的32特斯拉。
这项成果由中国科学院电工研究所与物理研究所联合攻关完成。从32到35.6,仅提升3.6特斯拉,却是一次质变。磁场越强,电磁力呈指数增长——35特斯拉时,每平方厘米线圈承受超10吨拉力,相当于指甲盖上压一辆卡车。极高场下,热、电磁、力学多场强烈耦合,轻微扰动即可引发“失超”。团队不得不反复往返于工程与基础研究之间,边做边修正物理模型。
这种“边做边问”的传统已延续半个多世纪。上世纪70年代,老一辈从零起步自制线材和小型磁体;如今磁体越来越大,但追问未知问题的习惯未变。2017年团队达27.2特斯拉,旋即被美国反超;2019年以32.35特斯拉夺回;2026年再创新高。每一次突破都在挑战综合工程极限。
强磁场不只用于极端实验,也走进民生。团队历经十二年研制出9.4特斯拉人体全身磁共振超导磁体,打破英国独家垄断。磁体重35吨,需竖直组装后水平放置,安全翻转难度极大。2021年成功励磁超过9.4特斯拉,使我国成为少数掌握该项核心技术的国家。
针对磁共振依赖稀缺液氦的问题,团队早于2008年布局“无液氦”技术,2020年推出1.5特斯拉无液氦磁体,2022年国产整机上市,已在全国多家医院完成千余例检查,降低运维成本和偏远地区使用门槛。此外,团队还研制出超导重力仪,球度误差仅几十纳米,已在北京国家地球观象台长期运行,用于监测固体潮和地震重力变化。
谈及未来,中科院院士王秋良表示,将继续冲击40特斯拉、50特斯拉,但“不能只盯着数字”,更要让强磁场成为更多科研团队真正用得上、用得好的工具。从实验室到大科学装置,再到医院和地震监测台,这场持续半个多世纪的“逐磁”之路,仍在延伸。
