가장 강력한 정상 자기장 기록 '깨짐' • The Register

중국 과학자들은 초전도 시스템을 사용하여 지구보다 최소 백만 배 더 강력한 가장 강력한 정상 자기장을 생성하는 기록을 깨뜨렸다고 주장합니다.

하이브리드 자석은 초전도 물질 코일 내에 저항성 삽입물로 만들어지는 것으로 설명되었습니다. 자기장은 도넛 구멍 모양의 자석의 원형 간격이나 보어에서 가장 강하며 측정값은 45.22테슬라(T)로 미국 국립고자기협회(National High Magnetic)에서 보고한 45T 하이브리드 자석보다 약간 더 강합니다. 1999년 현장 실험실(MagLab).

중국 과학 아카데미 산하 연구 기관인 허페이 물리 과학 연구소(Hefei Institutes of Physical Science)에 기반을 둔 장치 설계자들은 자석의 재료에 따라 발전이 이루어졌다고 말했습니다.

"더 높은 자기장을 달성하기 위해 우리는 자석의 구조를 혁신하고 새로운 재료를 개발했습니다."라고 허페이 물리 과학 연구소의 정상 고자기장 시설(SHMFF) 고자기장 연구소의 교수이자 학술 책임자인 Guangli Kuang은 말합니다. ) 성명을 통해 밝혔다.

그는 "비터디스크 제조 공정도 최적화됐다"고 덧붙였다. 예, 쓴 디스크입니다.

정확한 실험 절차 및 설정에 대한 세부 사항은 얇습니다. 그러나 연구실에서는 45T가 넘는 자석의 자기장 강도를 기록하는 그래프를 발표했습니다.

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MagLab 이사인 Gregory Boebinger는 The Register에 다음과 같이 말했습니다. "이 획기적인 성과의 발표는 세계 최고의 자석 실험실 중 하나의 재능 있는 엔지니어와 과학자들로부터 나온 것입니다. 우리는 보고서에 대해 큰 신뢰를 갖고 있으며 많은 분야에 적용되는 완전한 과학 출판물을 기대합니다. 자석과 45.22T 달성에 대한 기술적 세부 사항입니다."

강력하고 안정적인 자기장을 생성하려면 자석을 여기시키기에 충분한 전력을 생성해야 한다고 Boebinger는 설명했습니다. SHMFF는 기록적인 실험을 위해 26.9MW가 필요하다고 밝혔습니다.

Boebinger는 "1999년에 MagLab의 발전소가 이전에 강력한 자기장을 생성하는 데 사용되었던 것보다 훨씬 더 컸기 때문에 MagLab은 36T에서 45T로 세계 기록을 발전시킬 수 있었습니다."라고 말했습니다.

"45T 이전에는 세계 최고의 전자석이 약 10MW의 전력을 사용했습니다. MagLab은 30MW 이상을 사용하여 기록을 45T로 발전시켰습니다."

그는 계속해서 다음과 같이 말했습니다. "1999년 이래로 허페이(Hefei)의 실험실을 포함하여 유럽의 그르노블(Grenoble)과 네이메헌(Nijmegen)에 있는 두 개의 실험실을 포함하여 전 세계의 수많은 자석 실험실이 45T 달성을 가능하게 하는 더 큰 인프라를 구축했습니다."

비교하자면, 강력한 냉장고 자석은 약 100가우스 또는 0.01T의 전계 강도를 가지므로 하이브리드 자석을 4,500배 이상 더 강하게 만듭니다. 지구 자기장은 0.00003T로 더욱 약합니다.

SHMFF의 하이브리드 시스템에서 생성된 자석처럼 안정적이지는 않지만 기술적으로 더 높은 자기장 강도에 도달할 수 있는 자석이 있습니다. 예를 들어, 플로리다에 있는 MagLab의 물리학자들은 다중 샷 자석을 사용하여 2012년에 무려 100T에 도달했지만 자기장은 15밀리초만 지속되었다고 보고했습니다.

중국의 하이브리드 자석 스냅 ... 이미지 출처: SHMFF. 확대하려면 클릭하세요.

초고자기장을 생성하고 유지하는 것은 어렵습니다. 초강력 자석은 종종 생성된 힘을 재료가 견딜 수 없기 때문에 실험에서 폭발하는 경우가 많습니다. 물리학자들은 강력한 자기장을 생성하기 위해 정기적으로 전류를 공급함으로써 멀티샷 자석이 파괴되는 것을 피했습니다.

하이브리드 자석의 경우 자기장 강도를 일정하게 유지하는 것도 까다롭습니다. 일정한 자기장을 생성하려면 액체 헬륨과 일정한 물 흐름을 사용하여 냉각해야 합니다. "[SHMFF의] 자석은 11.5T의 초전도 외부 자석과 33.5T의 저항성 자석이 내장되어 있습니다. 모든 전력을 소비하는 것은 바로 이 내부 자석입니다."라고 Boebinger는 설명하며 이것이 하이브리드라고 불리는 이유를 설명했습니다.