Китайские учёные создали самый мощный в мире электромагнит без сверхпроводимости

Фото: HFIPS

Китайские учёные из лаборатории сильных магнитных полей Хэфэйского института физических наук смогли сконструировать электромагнит, который создаёт электромагнитное поле с напряжённостью в 42.02 Тл при питании в 32.3 МВт. Показатель напряжённости оказался в 800 тысяч раз больше, чем у магнитного поля Земли.

Для разработки учёные использовали резистивный магнит или магнит Биттера. Классический магнит Биттера состоит из множества металлических дисков, разрезаных по радиусу. Диски накладываются друг на друга, чередуясь с диэлектрическими прокладками, образовывая спираль. После чего в них проделывается много небольших отверстий, по которым в последствии будет проходить хладагент. Диски обычно изготовлены из меди, так что такой магнит не использует сверхпроводимость, электроны в нём проходят через сопротивление, в следствии чего обмотки сильно нагреваются.

На постройку магнита у физиков Хэфэйского института ушло четыре года. Учёные отмечают, что это стало возможным благодаря инновациям в конструкции магнита и оптимизации производственных процессов.

Также своим проектом китайские инженеры смогли побить рекорд по напряжённости электрического поля, установленый в национальной лаборатории сильного магнитного поля в университете Флориды в США в 2017 году. Там физики смогли построить магнит с напряжённостью поля в 41.4 Тл, что на 0.62 Тл меньше, чем достигли их коллеги из Китая.

На самом деле это уже не первый рекорд, который ставят в Хэфэйском институте. В 2022 году эта же команда учёных смогла сделать самый мощный гибридный магнит с напряжённостью поля в 45.22 Тл. Глава лаборатории Куанг Гуанли сравнил классические и гибридные электромагниты с настольным теннисом.

Резистивные магниты и сверхпроводящие магниты — оба являются "мастерами одиночной игры", тогда как гибридные магниты — это "комбинации смешанного парного разряда

Гибридные магниты вбирают в себя качества резистивных и сверхпроводимых магнитов. Для их работы не нужна температура близкая к абсолютному нулю, в отличии от магнитов со сверхпроводимостью, но при этом они не так теряют в эффективности из-за сопротивления, как резистивные электромагниты.

Исследователи подчеркивают, что стремление к созданию уникальных магнитов – это не просто гонка за показателями. Подобные разработки играют важную роль в науке, способствуя созданию различных материалов, включая полупроводники, а также нового медицинского оборудования.

Ирина Скиба / Skibair
Журналист AOinform