平均不到35岁的团队, 打破两项世界纪录!
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2022年7月15日,中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心,一场牵动人心的实验正在进行。随着电流的不断增强,被称为“国之重器”的稳态强磁场实验装置(SHMFF)混合磁体爆发出令人屏息的磁场强度——45.22特斯拉!
这一数字不仅冲破了美国国家强磁场实验室保持了23年的45特斯拉世界纪录,更标志着中国在强磁场领域实现从“跟跑”到“领跑”的历史性跨越。创造这一奇迹的核心力量,是一支平均年龄不到35岁的队伍——高场磁体技术青年创新先锋队。
抵达巅峰的道路布满荆棘。在此之前,团队已历经多次失败与挫折。问题直指核心:水冷磁体高场线圈难以承受万吨级的巨大电磁力——这力量足以将一艘055大型驱逐舰举起。
如何驯服这头“力之巨兽”?团队负责人房震研究员道出了灵感
成功的脚步并未停歇。2024年9月,这支青年团队自主研制的装置第六台水冷磁体单独运行即达到42.02特斯拉,再次刷新同类型磁体世界纪录。
这一次,核心挑战转向了极端热量管理——这台磁体功率高达32.3兆瓦,相当于5000户家庭同时开空调、吃火锅的总功率,被压缩在不到一立方米的体积内。团队创新性地利用前期多台磁体运行数据,提出更优的换热系数计算方法,并设计了独特的“多孔型流道”,如同为水流规划了高效迷宫,显著提升了冷却效率。房震坦言:“中国速度”的根基,正是前期无数次的失败填平了所有能预见的“坑”。
这支33人的团队中,35岁以下青年占比高达63%,博士17人。其青年培养机制颇具特色:以国家大科学装置的实际工程需求为导向,打破学科壁垒,鼓励青年参与从设计、组装到调试、维修的全流程,并提供经费支持其创新想法。团队骨干成员在实干中迅速成长。
45.22特斯拉与42.02特斯拉两座里程碑,为前沿研究提供了不可替代的极端条件。今年4月,薛其坤院士团队在45特斯拉极端磁场上开展高温超导机理研究,样品在达到40特斯拉以上开始出现团队期待的超导转变现象。复旦大学张远波教授在此实验后感慨:在中国做实验“方便多了”,否则需远赴美国,面临高昂成本与严格限制。目前该装置用户预约已排至三个月后,为国内外多家顶尖科研机构提供了优质服务。
此后,这支先锋队将目光投向了更远方,正积极筹备申请“十五五”国家大科学装置——稳态强磁场实验装置二期项目,目标直指55特斯拉!未来计划融合水冷、高温超导与低温超导磁体,其复杂程度被房震比喻为打造“水陆空三栖交通工具”,挑战巨大但技术储备已在进行。
从超导研究转向水冷磁体攻坚的房震,至今铭记老科学家高秉钧的言传身教:唯有亲自动手组装、拆解,从拧螺丝中洞察问题本质。他寄语青年学子:“甘坐冷板凳,坚持不懈打牢基础。”同时鼓励将专业知识与兴趣结合,动手研制工程样机,“实践能加深理解,更能激发深入钻研的动力。”
冷板凳上练就的内功,终将爆发引领世界的“中国速度”。这群中国青年用“书本叠加”的巧思驯服万吨磁力,在世界科学高峰刻下崭新坐标,更在强磁场领域的无人区,继续开拓着属于中国科技的未来之路。
文字|合肥日报-合新闻记者李想实习生叶韦芳
图片|本报资料图
编发|全媒体编辑吴弘
出品|合报特稿融媒体工作室

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