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短短10年 中国这个强磁场中心实现“跟跑到领跑”

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  “武汉国家脉冲强磁场科学中心已跻身国际领先的脉冲强磁场设施”——前不久,由美国、德国、法国、日本、荷兰的国家强磁场实验室主任以及强磁场领域方向的21位权威专家组成的评估专家组,对武汉国家脉冲强磁场科学中心(以下简称“强磁场中心”)完成国际评估,并做出了上述结论。

  “国际领先”,意味着从跟跑向领跑跨越。而这个强磁场中心,从无到有、从弱到强,只用了短短10年时间。

  为什么中国要建自己的强磁场中心?因为,脉冲强磁场装置作为大型极端条件实验平台,可为物理、材料、生命等多个领域的科学家提供超强磁场、极低温、高压的复杂实验环境,为相关学科的基础科研开辟崭新的视角。

  据初步统计,强磁场中心建成后,北京大学、英国剑桥大学、美国斯坦福大学等60多家国内外科研单位在此开展了711项科学实验,在高温超导体、狄拉克电子体系等前沿科学热点方面取得了丰硕的研究成果,已在《科学》《自然》等国际顶级刊物上发表高水平论文569篇。

  核心材料和部件是要不来、买不来、讨不来的。强磁场中心85%以上的材料、部件都是国产的

  2008年4月25日,强磁场中心破土动工。仅仅11个月后,中心的脉冲强磁场实验装置样机系统就已研制完成。

  磁场强度从2011年的83特斯拉,到2013年90.6特斯拉,中心不断刷新着我国脉冲磁场强度纪录,也一直保持着亚洲第一、世界第三的排名。

  2014年10月,脉冲强磁场实验装置成功通过了国家验收,填补了国内超高磁场实验条件的空白。相关科研工作者不出国门,在“家门口”也可以利用强磁场装置完成重要实验了。有了这个平台,在一些国际竞争激烈的前沿科学领域,我国自主创新的核心技术可以“跑”得更快、“跑”得更远。

  以这样的“中国速度”,创造这样的“中国强度”,外国同行对强磁场中心由衷赞叹。

  “更重要的是,我们的‘中国强度’不是从国外‘买’来的,强磁场中心85%以上的材料、部件都是国产的。核心材料和部件是要不来、买不来、讨不来的。”中心主任李亮教授自豪地说。

  参与强磁场中心建设的科学家们,放弃了自己做科研出成果的机会,一门心思扑在强磁场装置的建设上。设备每一根电路的设计图都由团队自己绘制,每一个零件都是团队自己安装调试。

  磁体是脉冲强磁场装置的重要组成部分,而磁体的绕制不仅要求十分严格,而且没有“回头路”,只能一次成功。负责手工缠绕磁体的彭涛教授,常常“做梦都在绕磁体”,生怕出一点差错。武汉的夏天气温接近40摄氏度,可他要穿工作服站着工作八九个小时;午休时脱下工作服,身上就像刚被雨淋过似的。

  中心常务副主任韩小涛教授负责的控制系统是让装置动起来的“中枢大脑”。强电流、强磁场和极低温等极端条件对控制系统的可靠性、稳定性及安全性都提出了极为苛刻的要求,凭借团队自力更生、艰苦奋斗的精神,控制系统运行至今,无一起严重控制故障。

  免费开放脉冲强磁场平台,诚邀国内外高水平科学家们来“登台唱戏”

  技术的原创性、装置配备的尖端性、科研团队的专业性,使强磁场中心迅速引起了世界同行的关注。自2010年9月起,强磁场中心便陆续将已搭建完成的科学实验站对用户开放,与国际同行共享这一世界一流的实验平台。“我们做的其实就是搭戏台的工作,我们搭台,大家唱戏。”韩小涛笑称。

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