中国成功研制世界最高磁场超导磁体 超导磁体应用范围有哪些?超导材料的应用前景

时间:2019-12-09 04:04 来源:网络整理 作者:dede58.com

超导磁体在科学技术中不断发生着蜕变,应用领域逐渐广泛。近日,中国成功研制世界最高磁场超导磁体。据悉,该技术采用自主研发的高温内插磁体技术,打破2017年12月由美国国家强磁场实验室创造的32.0特斯拉超导磁体的世界纪录。

超导磁体在科学技术中不断发生着蜕变,应用领域逐渐广泛。近日,中国成功研制世界最高磁场超导磁体。据悉,该技术采用自主研发的高温内插磁体技术,打破2017年12月由美国国家强磁场实验室创造的32.0特斯拉超导磁体的世界纪录,标志我国高场内插磁体技术达到世界领先水平。据悉,此前低温超导磁体产生的磁场强度上限为23.0特斯拉左右。那,超导磁体工作原理是什么?世界最高磁场超导磁体研制成功有什么重要意义呢?

世界最高磁场超导磁体成功研制的意义

中国科学院电工研究所王秋良团队成功研制出中心磁场高达32.35特斯拉(T)的全超导磁体。此项研究成果将服务于世界一流水平的综合极端条件实验装置用户,为我国物质科学探索新物态、新现象、新规律等基础研究和应用研究提供最先进的强磁场实验条件。

超导磁体工作原理

超导磁体是使用超导导线制作的磁体。通常都用图1外加电流源供电方式工作,升场、降场都方便、安全。原则上也可以用闭合超导回路采用超导开关方式工作。在低温下,超导线可以无电阻运行,因此具有非常大的优势。那么,超导磁体应用在哪些领域呢?

超导磁体应用范围

一、医学领域

超导磁体会应用于医学领域中的探测设备中,例如医院经常会遇见的X光扫描仪,人体躺在专门的床上,经过上方设备的扫描过程,就会发现人体某个部位存在的问题,并留下用于分析的影像,类似这样的设备运用到了超导磁体具备的一流功能。

二、悬浮列车

超导磁体会被应用在悬浮列车上,例如到重庆旅游出行必备的轻轨,就相当于悬浮列车的一种,其中就运用了超导磁体的一些原理,使得整个列车能保持平稳的速率持续性的运行,不会出现来回摆动或者倾斜的现象,即使遇到转弯也能保证车身的稳步前进。

三、精密类的测量仪器

除了一些大型设备上的运用,超导磁体也会出现在部分精密度较高的小型设备上,例如高斯针就属于其中的一类,能利用不同的规格完成对不同体积物质的测量工作,经常被频繁的运用于大型的工厂中,这类精密类的设备需要超导磁体维持测量数据的准确性。

超导磁体可应用的范围围绕着消费者的日常生活,衣食住行都会涉及到,计量用超导磁体和同步辐射超导磁体在不同行业发挥着不同的作用。

超导材料的应用前景

①利用约瑟夫森效应可制作一系列精密测量仪表以及辐射探测器、微波发生器、逻辑元件等;

②利用材料的完全抗磁性可制作无摩擦陀螺仪和轴承;

③利用超导电性可制作磁体,应用于电机、高能粒子加速器、磁悬浮运输等。

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