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14.1T!加速器磁铁场强刷新世界纪录

2019-09-15 16:31:50 暂无 阅读:891 评论:0
14.1T!加速器磁铁场强刷新世界纪录

费米实验室刷新加快器磁铁磁场强度世界记载。

图片起原:物理学家组织网

美国能源部费米实验室的科学家日前公布,他们获得了加快器转向磁铁迄今最高场强——将磁铁冷却到零下270摄氏度摆布时,创下14.1T(特斯拉)的新世界记载。此前,劳伦斯伯克利国度实验室在同样温度下创下13.8T的记载,并连结了11年之久。

物理学家组织网在9日的报道中指出,对于规划建造大型强子对撞机(LHC)“继任者”的粒子物理学家来说,这项最新研究是一个主要的里程碑。将来高能强子对撞机成功的一个要害身分是高场强磁铁。因为将来的环形对撞机需要将质子加快到LHC质子能量的好几倍,所以需要比LHC更强的转向磁铁。与今朝LHC磁铁中使用铌—钛分歧,国际高能物理学界正致力于研制15T的铌—锡磁铁,其焦点是名为铌—锡的进步超导材料。铌—锡可撑持更大的电流但很懦弱,在加快磁铁工作时轻易受力破损。

为此,费米实验室费的亚历山大·佐罗宾向导的团队研究出一种新型设计,让铌—锡线圈在运行过程中不受任何应力和应变的影响。

在新设计中,几十根圆形电线以某种体式扭曲成电缆,使之知足需要的电力和力学尺度。将电缆环绕成线圈后,研究人员对其进行为期两周的高温处理,让铌—锡导线“改头换面”,在约零下270摄氏度时酿成超导体。接着,他们将几个线圈封装在由带有铝夹的铁轭和不锈钢外壳构成的构造内,使线圈能抵当使其变形的伟大电磁力,最终取得了成功。

在接下来几个月里,该小组规划增强线圈的力学撑持,在本年秋天从新测试磁铁,进展实现15T的设计方针。佐罗宾注释说:“设计如许的磁铁需要考虑好多身分:磁场参数、超导线缆、力学构造及其在组装运行中的机能、磁铁手艺以及运行过程中的磁铁珍爱等。”

团队的方针不止于此。佐罗宾说:“我们规划将铌—锡磁铁的强度提高到17T。并且,我们或许能使用新型进步超导材料,设计出强度可达20T的转向磁铁。”(科技日报)

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