Logo
Cover

Инженеры из Китайской академии наук построили сверхмощный магнит для исследований в лаборатории юго-восточного города Хэфэй. Система генерирует стабильное магнитное поле силой 45,22 тесла, потребляя при этом 26,9 мегаватт энергии. В результате Китай смог побить мировой рекорд в 45 тесла, который удерживался США последние 23 года. Сила магнитного поля китайского магнита более, чем в миллион раз превосходит естественное магнитное поле Земли.

По словам разработчиков, на проектирование нового магнита ушли десятилетия, но его возможности окупят затраты уже в ближайшем будущем. Используя новое устройство, ученые ускорят изучение физических явлений, моделирование сложных сред и разработку электроники. Новый магнит побил рекорд, установленный Национальной лабораторией сильных магнитных полей (MagLab) в США в 1999 году. Тот магнит генерировал 450 000 гаусс (45 тесла) и удерживал звание самого мощного решения в течение 23 лет.

«Объект в Хэфэй стал самым мощным и устойчивым генератором магнитного поля, который может поддерживать научные исследования по всему миру», — рассказали авторы проекта.

Китайский магнит — это технология гибридного типа. Она применяет два разных способа создания магнитного поля одновременно: с помощью сверхпроводящего кольца и внутреннего резистивного магнита Биттера. Последний основан на пакетированных пластинах. У каждого из этих способов есть свои ограничения. Сверхпроводящий магнит требует сравнительно небольшое количество энергии, но в то же время имеет предел в напряжении магнитного поля, а магнит Биттера не может обойтись без постоянного и большого напряжения.

Вместе эти системы компенсируют недостатки друг друга и позволяют генерировать устойчивое магнитное поле. Описанный подход использовался и в прошлых проектах, но китайские инженеры придумали, как его можно оптимизировать. Для этого они обновили структуру магнита и разработали новые материалы. Какие именно элементы применялись в новом проекте, авторы не раскрывают. В итоге резистивный магнит дал 34,22 Тл, а сверхпроводящее кольцо — оставшиеся 11 Тл.

Стоит отметить, что технически магнит от Китайской академии наук — не самый мощный из созданных когда-либо на планете. Лидерство здесь все еще принадлежит MagLab, которая в 2019 году успешно запустила прототип, генерирующий мощность в 45,5 тесла, но такую силу магнит показал только в пике, удерживать ее постоянно он не смог. В 2018 году японской команде исследователей удалось создать магнитное поле с поразительной силой 1200 Тл в течение 40 микросекунд, прежде чем часть прибора взорвалась.