科学网—德国制造出迄今最强人工磁场
时间:2017-12-07

  科学网 - 德国制造迄今为止最强的人造磁场

  据美国物理学家“网络6月29日(北京时间)报道,6月22日当地时间,亥姆霍兹,德国Rosenborough研究中心(HZDR)的研究人员创造的91.4特斯拉强度”磁场,打破了由创造了89特斯拉记录几年前的洛斯阿拉莫斯国家实验室,已成为世界上最强的人造磁场。

  据约阿希姆Wosnica,隶属于该中心的德累斯顿铁磁实验室的负责人,该磁场强度比地球“磁场强度(0.00005特斯拉),以及医疗核磁共振成像仪的磁场强度更大的约183万次(0.5 3特斯拉)近百倍。虽然这样的高磁场也通过使电流经过一个铜线圈产生,强磁场可以影响当前推动电流从线圈的,并且随着电流的增加,推力增加。对于普通的铜线圈,该磁场可以当它达到25特斯拉被撕开,如果场强达到100特斯拉,洛伦兹力在线圈将产生正常大气压力的40000倍的压力,即爆的力整个线圈像爆炸一样。

  为了克服这个问题,德累斯顿磁力实验室的谢格尔谢里克和他的同事们创造了一个重​​200公斤的双线圈。线圈的外部覆盖有一个高55厘米,直径32厘米的钢质护套,看起来像一个桶。

  为了承受由强磁场产生的洛仑兹力,研究人员使用了一种特殊的铜合金材料制成的线圈,这种线圈能够承受相当于标准压力10,000倍的压力。为了进一步确保实力,研究人员使用了一种由防弹背心制成的特殊织物,为这些合金添加了一层安全夹克。采用这种结构,特制线圈在0.02秒内产生50特斯拉的磁场。

  然而,50特斯拉的磁场强度仍然不能满足实验要求。为了获得更大的磁场强度,研究人员在第一个线圈外增加了12层铜线圈。虽然这种传统的铜线圈只能承受相当于正常大气压2500倍的压力,但短时脉冲产生的外部约束材料的磁场约为40特斯拉。事实上,当两个线圈同时工作时,器件在几毫秒内就产生了91.4特斯拉的磁场。整个线圈保存完好无损。

  Worsnica表示,虽然该设备创造了世界纪录强度,他们真正关心的是他们在材料科学领域的前景。更强的磁场意味着当科学家测试新的电子元件或超导体时可以获得更高的精度。这项研究使他们成为世界上第一个试验如此强大的磁场的研究机构。

  据称,得知消息后,许多德国和欧洲的研究人员都被吸引到这里来。日本和美国的科学家也希望HZDR能留出实验时间来测试他们的材料。可以做这个实验的五个实验室已经不能接受这么多的研究项目,中心计划建立第六个强磁场实验室。

  美国生理学家网络报告(英文)

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