华中科技大学国家脉冲强磁场科学中心
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中心超导磁体技术团队研制的无骨架NbTi低温超导磁体成功实现9.0T峰值场强

发布日期:2025-05-08    作者:     来源:     点击:

(通讯员 黎江蓝 王亦君)5月7日,由国家脉冲强磁场科学中心李亮教授牵头、宋运兴研究员团队自主研制的无骨架传导冷却NbTi低温超导磁体,在9.0T峰值场强下实现了稳定运行,实现了显著的轻量化、成本和运行效率的优化。

据介绍,该磁体采用无骨架技术,与有骨架低温超导磁体相比,重量更轻、成本更低、锻炼失超次数显著减少。相较于团队上一台有骨架低温超导磁体,该磁体经过了从设计到工艺等系列改良,在维持各项主要指标(冷孔直径100mm,磁场均匀度±0.05%@1cm球)不变的前提下,实现三大突破:(1)磁体重量从77kg降低至55kg,降低了近30%;(2)超导线用量从16.6km减少至13.8km,减少了17%;(3)锻炼失超次数从6次减少至3次,减少了50%。

此外,在一台KDE415SA制冷机的冷却下,该磁体在9.0T稳定工况时整体温度维持在3.8K,具备可观的温度裕度。凭借上述优势,该规格磁体在扫描隧道显微镜(STM)、物理性质测量系统(PPMS)、磁光测量等科研设备中具有广阔的应用前景。

宋运兴研究员表示,基于此次研制成功的宝贵经验,团队下一步将继续优化超导线圈设计,提升高场均匀度和冷却效率,加快批量化生产技术攻关,推动传导冷却低温超导科研磁体产业化进程,努力打破国外公司在此领域的技术垄断,为我国高端科研装备自主可控贡献力量。