中國網/中國發展門戶網訊 近日，依托中國科學院物理研究所建設的國家重大科技基礎設施-綜合極端條件實驗裝置實現了35.6特斯拉全超導磁體，創造了全超導用戶磁體新的世界紀錄。該裝置為國家“十二五”重大科技基礎設施項目，已于2025年2月通過國家驗收。該全超導磁體由中國科學院電工研究所和中國科學院物理研究所經過多年聯合攻關研制而成，經專家現場測試，中心磁場達35.6特斯拉，可用孔徑為35毫米，是支持國內外科研團隊開展前沿研究的用戶磁體。該成果打破了此前由美國國家強磁場實驗室創造的32.0特斯拉（可用孔徑34毫米）全超導用戶磁體的世界紀錄，將最高磁場提升了3.6特斯拉，奠定了我國在強磁場全超導用戶磁體領域的世界領先地位。

位于懷柔綜合極端條件實驗裝置的全超導強磁場磁體系統在勵磁過程中

強磁場超導磁體是一種能在極低溫條件下實現零電阻和強磁場的裝置，具有極高的磁場強度、極高的均勻度和穩定性，且能耗極低，是現代科技領域的核心裝備之一，在國家重大科技基礎設施、先進科學儀器、高端醫療裝備、能源交通以及國防特種裝備等領域具有重大應用價值。35.6特斯拉的全超導用戶磁體到底有多“強”？研究團隊進行了直觀對比：醫院核磁共振的中心磁場1.5特斯拉或3特斯拉（高清分辨），此次實現的最高磁場是醫用核磁共振的約12-24倍，是地磁場的70多萬倍。在強磁場和低溫環境下，35毫米的孔徑已經能滿足大部分實驗（如核磁共振、比熱、電阻測量等）的要求，未來研究團隊計劃進一步擴大磁體孔徑，以滿足更多測量手段的要求。

據介紹，強磁場超導磁體研制涉及多學科交叉融合，工程化過程面臨多重技術瓶頸，對磁場強度、穩定度、均勻度、有效口徑以及長期運行可靠性等指標有著極高要求。建造強磁場超導磁體所需高溫超導材料還存在臨界電流與力學性能強各向異性、屏蔽電流效應突出、尺寸偏差大等問題，給磁體設計與工程化帶來巨大挑戰。中國科學院電工所研制出超導磁體系統，突破設計與建造關鍵技術，創新多項核心方法，大幅提升磁體電磁-機械安全裕度。中國科學院物理所攻克高溫超導磁體健康監測、極低溫高場精準測量及多系統集成等難題。

據悉，該成果是我國強磁場技術領域的重大突破，使得我國綜合極端條件實驗裝置成為世界領先的實驗裝置之一，為物質科學、生命科學等前沿研究提供核心支撐的極端強磁實驗條件，助力科研人員探索微觀世界的未知規律，加速推動我國乃至全球在基礎研究及高端裝備制造領域的重大科學發現與技術革新。但同時，在這一方向上，國際競爭依然激烈。未來，電工所與物理所團隊將持續合作攻關，進一步提升磁體綜合性能，研制40特斯拉及更高的全超導用戶磁體，保持領先地位。在研制過程中取得的知識產權積極地利用專利予以保護。