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我国科研团队研制的全超导磁体刷新世界纪录
2025年11月27日 14:40:16
来源：化工仪器网 点击量：4233
等离子体所联合研制的全超导磁体实现35.1特斯拉稳态磁场，刷新世界纪录。
近日，由中国科学院合肥物质院等离子体物理研究所牵头，联合合肥国际应用超导中心、合肥综合性国家科学中心能源研究院、清华大学共同研制的全超导磁体，实现了35.1特斯拉中心稳态磁场，创造新的世界纪录。
全超导磁体是用低温/高温超导材料构建的高场内插磁体，具有零电阻运行、无焦耳热等技术特性，已应用于核磁共振成像系统、磁约束核聚变装置及粒子加速器等领域。其核心技术包括多宽度绕制技术、无绝缘绕制技术及预应力绕制技术。
据了解，2016年5月，中国科学院电工研究所率先研制出国内首个24T全超导磁体，使我国成为第四个掌握该技术的国家。
2023年，清华大学瞿体明团队与中国科学院合作研制的全超导磁体达到32.4T中心磁场，采用全国产材料实现自主可控；同年电工研究所团队创下32.35T磁场强度纪录并稳定运行逾两年，打破国际同行32.0T的原有纪录。
2025年9月，电工研究所联合研制的全超导磁体突破至35.1T稳态磁场，采用高低温超导磁体同轴嵌套结构，通过多物理场协同优化方法及高应力调控工艺解决应力集中与屏蔽电流效应难题，实现关键材料与工艺完全自主可控。
研究团队表示，该磁体采用高温超导内插磁体技术，与低温超导磁体同轴嵌套构建，其中高温超导材料由上海超导科技股份有限公司提供。团队运用万匝级高场磁体多物理场协同优化方法与高应力调控工艺，有效解决了低温高场下的应力集中、屏蔽电流效应、多场耦合效应等难题，大幅提升磁体在极端工况下的力学稳定性与电磁性能。
该磁体励磁至35.1特斯拉，稳定运行30分钟后安全退磁，充分验证了技术方案的可靠性，为在全超导磁体35.1特斯拉条件下开展各类样品实验提供了强有力平台。
据悉，等离子体所深耕全超导托卡马克技术研究，布局高温超导材料在聚变磁体中的应用研究。聚焦强场高载流磁体技术验证，突破电缆绕制、导体集成、接头制备等核心技术瓶颈，攻克聚变高温超导百千安级电流引线、数万安级CICC导体、纳欧级导体低阻接头、亚米级线圈制备系列关键技术及关键装备平台搭建。在低温超导导体及接头等磁体关键技术领域也取得突破性进展，攻克接头电阻纳欧级批量化稳定制备技术，实现大尺寸磁体毫米级高精度成型，为托卡马克装置工程化奠定了基础。
本次研究成果不仅实现了关键材料、工艺、制备100%自主可控，还成功突破了超高场全超导稳态磁体领域国际共同面临的关键技术难题，为高场科学仪器的研发提供了关键技术支撑，助力强场科学研究领域的创新发展。
素材来源： 中国科学院等离子体物理研究所
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