美国保持23年的强磁场纪录被中国打破！45。22万高斯！是什

　　2022年8月12日，中国科学院合肥物质科学研究院传来捷报，国家稳态强磁场实验装置再攀科技高峰：其混合磁体（磁体口径32毫米）产生了45。22万高斯（即45。22特斯拉）的稳态磁场，刷新了同类型磁体的世界纪录，成为目前全球范围内可支持科学研究的最高稳态磁场。
　　稳态强磁场是物质科学研究需要的一种极端实验条件，是推动重大科学发现的利器又称大科学装置。
　　自从电磁场被安培制造出来后，磁场的应用就开始变的广泛，尤其是在强磁场被应用于科学研究之后。超强磁场一般叫强磁场，是指强度远高于强度为约为0。05mt地磁场的外加磁场，一般强度大于2T。对于磁场的研究，也产生了许多新现象和新概念。这些新技术对于现代物理、生物、化学学等学科产生的影响也很巨大，更不用说日常生活了
　　自1913年以来在高温超导、量子材料、生命科学等领域屡有重大发现，已有约20项相关成果获得诺贝尔奖。2017年我国自主研发的稳态强磁场实验装置通过国家验收并正式投入运行，使我国成为美国、法国、荷兰、日本之后第五个拥有稳态强磁场的国家。
　　此次国家稳态强磁场实验装置的混合磁体在26。9兆瓦的电源功率下产生45。22万高斯的稳态强磁场，达到国际领先水平，超过美国其混合磁体产生45万高斯0。22万高斯，打破了1999年由美国国家强磁场实验室创造的23年之久的原世界纪录。这就是中国速度，要知道我们强磁场实验室虽起步较晚，但仅用十余年的时间，实现了从无到有、从跟跑到并跑领跑的关键跨越。2016年，我国强磁场团队自主研制成功中心场强达40万高斯的混合磁体，一举跻身世界第二，而6年后的今天我们创造了强磁场奇迹，这就是强磁技术发展的中国速度，无人能及。
　　请看下图混合磁体，总磁强：45。22Tesla，外超导磁体场强：12Tesla，内水冷磁场强：34。22Tesla，外超导磁体电流：23397。21A，内水冷磁体电流：39642。77A。
　　我国稳态强磁场实验装置再攀科技高峰。那么45。22万高斯有多强呢？大家知道地球磁场约等于0。5高斯，而45。22万高斯的新纪录相当于地球磁场的90多万倍，没有听错奥。10000高斯等于1特斯拉（T），是很小的单位。一般磁铁表面的磁感应强度大约是0。40。7特，足有40000007000000毫高斯，是地磁场近万倍，所以磁铁容易干扰指南针指向。
　　高斯的概念高斯单位制的起源：1830年德国数学家、物理学家、天文学家高斯（Gauss，CarlFriedrich17771855）着手电学和磁学实验，应用绝对单位测量磁场强度。
　　1832年，高斯在他的著名论文《用绝对单位测量地磁强度》中指出，必须由根据力学中力的单位的规则而进行的绝对测量，代替用磁针的地磁测量。为此目的，高斯引入了一种以毫米、毫克和秒为基础的绝对电学单位制。高斯1809年发表的最小二乘法广泛应用于计量方面。
　　混合磁体是国际上技术难度最高的磁体，也是能够产生最高稳态磁场的磁体，从结构上看，它由外超导磁体和内水冷磁体组合而成。磁体在经过超导电缆的绞制、导体穿缆、线圈绕制、热处理和环氧真空浸渍等制造而成。该磁体中的外超导磁体由7个螺线管线圈（A、B、C、D1D4线圈）构成，其中A、B和C线圈采用层绕方式，D线圈采用饼绕方式，每个超导线圈均采用铌三锡管内电缆导体（CICC）绕制而成，采用超临界氦迫流冷却。超导磁体的孔径达920毫米，其超导体传输额定电流13。4千安，预计产生磁场强度达11特斯拉。
　　稳态强磁场与极低温、超高压一样，被列为现代科学实验最重要的极端条件之一。场强是决定磁共振性能的重要指标，越高场强往往带来更高清质量的图像。
　　稳态强磁场被广泛应用在我们实际生活中，比如我们在医院做CT的设备，也就是核磁共振机器。目前国内磁共振应用于临床检查的机器大部分磁场强度为0。35T到3T之间。地球的磁场强度大约为0。5高斯，也就是说一台3T的磁共振的磁场吸引力相当于地球吸引力的6万倍，超越日常生活中接触到的任何磁场，一切靠近它的铁磁性物质都会被立刻吸附。
　　磁场的强度决定性能。磁场越强，吸附能力越强，被吸附的物体越重，铁磁性物质含量越高，则越不容易分离。让我们拿一组实验数据来说明，假设您手持一把管子扳手站在距离磁铁4。6米远的地方，这时您可能会感觉到有轻微的拉力。走近几步，拉力就会增强许多。当走到距磁铁1米以内时，扳手就很可能从您的手中挣脱。当您手持扳手靠近机器时，将产生226公斤的吸力；假如换一个我们办公室的转椅，靠近机器时将产生600800公斤的吸力；若换成医院常用的给病人坐的轮椅，靠近机器，将产生一辆汽车重力的吸力。可见极快的速度和巨大的冲击力是一般力量绝对无法抵挡的，造成重伤或机器报废的可能性极大。
　　比如：近年，上海某医院磁共振检查室工作人员给一位患者检查结束，在接患者下床时，家属为了方便，将医生的叮嘱抛在脑后，竟然擅自将轮椅违规推进了检查室间。由于磁共振仪当时处于待机状态，仍具磁性，轮椅在进入检查室的一刹那腾空跃起，重重地砸在磁体上，轮椅已牢牢地贴在机器上，所幸并未发生人员伤亡。
　　除了医学领域、稳态强磁场被应用于工业和军事领域。美国电磁炮就利用了这个原理。1980年，美国为星球大战建造的实验电磁炮把质量为300克的炮弹加速到了每秒约4千米；而在真空中，这个速度更是可以惊人的提高到每秒810千米。2010年12月12日，在美国研发的电磁轨道炮试射中，电磁炮的射程为海军常规武器的10倍。在将来2025年美国要实行军舰配用。
　　结束语：虽然强磁场现在还难以获得广泛的应用，但是这个领域还是有很大的发展前景的，相信随着对强磁场应用研究的深入，更多我们还没有发现的强磁场的优势会被发掘出来。加油。参考文献
　　百度百科高斯单位制
　　百度百科磁场强度
　　莫中云。新世纪强磁场应用的发展〔J〕。魅力中国，2009（7）：7171。