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高温超导微型磁体实现40特斯拉场强 毫米级设计为聚变堆小型化提供新思路

2026-03-18 09:42          高温超导微型磁体 核聚变 核技术

近日,美国圣路易斯华盛顿大学及国家高场实验室联合团队在《科学·进展》杂志发表了一项高温超导磁体研究的重要进展。该研究团队成功研制出一种直径仅3.1毫米、功耗低于1瓦却能产生高达40特斯拉磁场的微型磁体。该磁体采用REBCO高温超导带材,通过精密绕制与封装工艺实现,其技术主要面向核磁共振等科学仪器应用。

该突破的关键在于在毫米级空间内同时克服了材料、工艺与物理的极限。磁体在运行中需承受40特斯拉级磁场产生的巨大电磁应力,并确保在液氦浸泡冷却下的热稳定性。其采用的“无绝缘绕组”工艺与目前多个紧凑型聚变堆的高温超导磁体技术路线一致,而极低的直流损耗与紧凑的低温系统设计,也为相关工程积累了极端工况下的宝贵数据。

尽管该磁体并非直接用于聚变堆的主约束磁场,但其在小型化、高场强方面的成功实践,对聚变领域具有潜在参考价值。它有望推动等离子体诊断设备向更紧凑、高效的方向发展,并为下一代聚变堆高场磁体的材料工艺、失超保护及低温系统简化提供重要的工程技术启示。


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