2018年1月8日

新时代的高场超导磁体-打开新的前沿科学，纳米技术和材料发现

bob平台下载手机版牛津仪器很高兴地祝贺我们在国家高磁场实验室(NHMFL)的合作伙伴在2017年12月8日成功演示了32特斯拉全超导用户磁铁。实现这一重大里程碑是高磁场、紧凑磁体领域的一个重大变化，对新科学研究和材料发现具有重要意义。它增强了我们对超导和纳米材料的理解和知识，导致新的纳米器件和应用。bob综合app官网登录

32t超导系统由两个主要部分组成，outsert部分交付15特斯拉在一个宽250毫米孔磁铁由牛津大学纳米科学仪器(网络)使用先进的低温超导材料操作(LTS) 4.2开尔文和插入部分交付17特斯拉在bob平台下载手机版寒冷34毫米孔由我们的同事在NHMFL使用先进的高温超导体(HTS)由超级大国公司制造的材料。这两个部分由NHMFL团队集成在OINS开发的低温系统中。

在这种前沿超导磁体的设计和制造中，有三个特别的挑战需要克服:磁体内部的应力，磁体内部存储的非常高的能量的管理，以及LTS和高温超导线圈的集成。为了管理非常大的线圈应力，OINS结合了广泛的建模和创新的施工技术，以生产所需的可靠的高场LTS线圈。

这种磁铁在满场时储存的能量是巨大的——在这种情况下，接近10兆焦耳(MegaJoules)。如果磁铁“猝灭”——换句话说，迅速失去其超导性——那么储存的大量能量就会在几秒钟内安全地消散。对于32 T磁体的LTS外置，开发了一种新的淬火能量管理系统，并在全集成磁体系统上进行了广泛的测试。

OINS的联盟经理Ziad Melhem博士说:“我们很高兴在超导磁体技术上取得了这一里程碑式的成就。这是我们在过去五年中与NHMFL的同事和合作伙伴在产品设计和开发的各个阶段紧密合作的直接结果。这创造了超导研究磁体使用LTS和高温超导材料的新纪录。新的磁体系统将有助于加速材料研究，使纳米材料和纳米器件的创新和发现成为可能。”

新磁体代表了磁体设计和超导材料的一个里程碑，一个多世纪前，荷兰物理学家和诺贝尔奖得主H·昂尼斯教授发现了超导现象，并导致牛津仪器在1960年首次商业化超导磁体，bob平台下载手机版随后，牛津仪器公司在19bob平台下载手机版70年开发了第一个商业磁共振成像(MRI)系统用于医疗应用。bob综合app官网登录

该项目负责人Huub Weijers博士评论道:“在这个项目中，我们探索了磁学的新领域，并在第一次投入使用时获得了满足所有规格的磁体。只有当你有一个经过深思熟虑的概念时，这才是可能的，就像在这个例子中由Denis Markiewicz开发的那样，并且有一个伟大的团队能够处理项目需要的广泛任务，并处理出现的每一个问题。我们的行业合作伙伴一直是团队不可分割的一部分，我们都致力于交付一款优秀的产品，即使我们没有提前明确需要什么。我认为，我们对取得的成果以及我们能够实现这些成果的合作方式感到满意。”

超导体是一种没有热损耗的先进材料，与铜不同，铜中的电子会遇到很多摩擦，导致热损耗，需要巨大的能量和冷却来实现高场。到目前为止，所有的超导磁体都是由LTS材料制成的，性能限制在24特斯拉。但是在1986年，科学家们发现了第一种高温超导材料，这种材料可以在比24特斯拉还要高的温度和磁场下工作。当高温超导首次被发现时，它在科学界引起了巨大的轰动，并导致了诺贝尔奖的获得。

OINS的商务主管Michael Cuthbert博士说:“磁体的完成证实了牛津仪器在开发最先进的高场超导磁体系统方面的世界级能力。bob平台下载手机版我们在开发和制造独特超导磁体产品方面的良好记录是由我们的承诺支撑的，我们致力于使我们的客户推动他们的研究边界，并促进在紧凑的实验室规模环境中高磁场的国家设施级性能。”

“我们非常重视与牛津仪器纳米科学公司的合作关系，”国家纳米实验室主任Greg bob平台下载手机版Boebinger博士说。“我们共同庆祝这种将高温超导和低温超导线圈与新型猝灭保护技术相结合的新范式，以创造一种革命性的32 T磁铁，适用于广泛的科学实验。这是激动人心的时刻。”

高场低温结合是研究、修饰和控制物质新态的重要手段。物理和生命科学的研究界需要高磁场来探索纳米科学、纳米技术、生物科学和材料研究的新领域。超导磁体可以提供高磁场，而不需要电阻磁体的巨大功耗和庞大的基础设施要求。32特斯拉紧密型磁铁将使先进材料的新发现和创新成为可能，并将在纳米尺度上快速跟踪研究和开拓性研究。