2016年4月11日

制造磁铁的新方法创造了新的世界纪录

没有绝缘?没问题!事实上,通过挑战磁铁制造的惯例,MagLab的工程师们创造了一种同类磁铁,它才刚刚开始创造记录。

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塔拉哈西,佛罗里达州。美国国家磁实验室的工程师们使用一种新的磁体制造方法,打破了在高磁场中工作的高温超导(HTS)线圈的世界纪录爱游戏提现客服电阻磁铁.在这个过程中,他们为磁体制造和磁体相关研究的令人兴奋的进展打开了一扇新的大门。

4月7日,由MagLab工程师Seungyong Hahn领导的团队测试了一种由稀土钡铜氧化物(REBCO)制成的小而有力的磁铁,它在相对较高的温度和磁场下有效地导电,没有任何电阻。将磁铁线圈放入MagLab最强的磁铁之一中,该团队获得了40.2特斯拉的磁场。(特斯拉是衡量磁场强度的指标;一个典型的冰箱磁铁的磁场是0.01特斯拉)。小线圈的9.2特斯拉磁场与大磁铁的结合31特斯拉磁场生成新记录。

除了打破之前35.4特斯拉的记录,这次测试还展示了一种制造强磁场磁体的新方法的惊人潜力,以及磁体材料即使在非常强的磁场中也能继续超导的能力。

科学家们使用磁铁来研究材料、化合物和生物过程,当暴露在强磁场中时,所有这些都能揭示秘密。高磁场是由大量电流通过导体而产生的。电阻磁体使用铜和银作为导体,而超导磁体使用特殊材料,能以完美的效率传递电流,但通常只在非常低的温度下。不管怎样,用的电越多,磁体的磁场就越大。

哈恩和他的团队使用了一种创新的方法,挑战了磁铁制造的传统,他们能够抛弃对磁铁磁场没有任何贡献的额外材料。

传统上,磁体制造商在导电层之间编织绝缘体来引导电流。但是,作为FAMU-FSU工程学院的教授,Hahn开创了一种不需要绝缘的设计,允许工程师在更小的区域内装入更多的导体,因此也就有更多的电流。结果是一种小巧高效的磁铁,能将大量电流塞进一个紧凑的封装中,每平方毫米产生的磁场功率是之前记录的两倍多。事实上,哈恩的5厘米长,3.5厘米宽的测试线圈每平方毫米携带900安培——电流密度比新产品中使用的传统绝缘REBCO线圈大四倍多32特斯拉超导磁体将于今年夏天在MagLab上线。

“更高的电流密度可以在更小的占地面积内产生更高的电场,”Hahn说。

这对MagLab主任Greg Boebinger来说是个好消息,他想要开发一个比实验室强大得多的继任者45特斯拉混合磁铁它保持了16年最强连续磁场磁体的记录。

Boebinger说:“这一成功远远超出了我们对这种新设计策略的预期,这让我们非常兴奋。”“这是对这种新的无绝缘技术的巨大认可,这可能对推进其他磁铁技术至关重要,包括未来的60特斯拉混合磁铁。”

当然,磁铁的设计是其成功的关键,它拥有比绝缘磁铁更强的导体和更强的抗电损伤能力。但另外两个因素对该项目至关重要:最新的HTS超导磁带和来自实验室的高技能磁铁建造团队应用超导中心而且磁铁科学与技术司

磁体中使用的超导REBCO以薄带的形式出现,代表了高温超导技术的前沿。这是MagLab和磁带制造商密切合作的结果,超级大国。在美国,这种0.045毫米厚的胶带比以前的任何产品都要薄得多。大约240米宽的4毫米胶带,缠绕成12个线圈,被装入哈恩极其紧凑的磁铁中。

哈恩说:“如果没有这位新指挥,我们很难走到今天。”

令人难以置信的是,这个史无前例的线圈在不到一个月的时间里就建成了。

MagLab工程师伊恩·迪克森(Iain Dixon)负责监督磁铁的建造,他说:“缠绕和制造磁铁的人以前从未建造过这样的东西。”“这只是第一次尝试。所以我们知道可以做得更好。”

而这正是Dixon、Hahn和其他参与这项开创性工作的科学家和工程师们想要做的:不断创新,直到他们达到这种材料的全部潜力,他们相信这远远超过40特斯拉。

“还有改进的空间,”Dixon说。

“实质性的改善。”哈恩插话道。“说实话,这甚至都不是磁铁。这是一个玩具。更多的东西将会出现。”

上面的合影展示了参与这个项目的许多科学家、工程师和技术人员。从左至右分别是:金光民、金光乐、德米特罗·阿布拉莫夫、扬·雅洛辛斯基、乔治·米勒、w·斯科特·马歇尔、乌尔夫·特罗西维茨、伊恩·迪克森、韩承庆、金锡镐和约瑟夫·卢西亚。照片中没有李·马克斯和大卫·拉巴里斯特。

克里斯汀·科因的故事。摄影:STEPHEN BILENKY


爱游戏体爱游戏提现客服育是什么美国国家强磁场实验室是世界上最大、功率最高的磁体设备。位于佛罗里达州立大学、佛罗里达大学和洛斯阿拉莫斯国家实验室的跨学科国家磁实验室吸引了来自世界各地的科学家在强磁场中进行基础研究,促进了我们对材料、能源和生命爱游戏提现客服的理解。该实验室由美国国家科学基金会(DMR-115749爱游戏提现客服0)和佛罗里达州资助。欲了解更多信息,请访问我们的网站爱游戏提现客服www.familiaclick.com或者在NationalMagLab的Facebook、Twitter、Instagram和Pinterest上关注我们。爱游戏提现客服