摘要：中国科学院等离子体物理研究所的科学家们在超导磁场技术领域取得了突破性进展，成功产生了351,000高斯的稳态磁场强度，刷新了全超导磁体的世界纪录。这一成就不仅将推动核磁共振光谱仪等先进科学仪器的商业化进程，更为核聚变能源、空间推进技术和磁悬浮交通等前沿领域提供

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中国科学院等离子体物理研究所的科学家们在超导磁场技术领域取得了突破性进展，成功产生了351,000高斯的稳态磁场强度，刷新了全超导磁体的世界纪录。这一成就不仅将推动核磁共振光谱仪等先进科学仪器的商业化进程，更为核聚变能源、空间推进技术和磁悬浮交通等前沿领域提供了关键技术支撑。

该磁场强度相当于地球磁场的70万倍，超越了此前323,500高斯的世界纪录。在9月28日进行的验证实验中，这一超导磁体系统在35.1特斯拉的磁场强度下稳定运行了30分钟，随后安全完成退磁过程，充分验证了技术方案的可靠性和实用性。这标志着中国在极端磁场技术领域达到了国际领先水平。

技术创新突破多重物理极限

2025年9月28日，中国科学院等离子体物理研究所（ASIPP）的研究人员在中国东部安徽省合肥记录实验数据。【图片/新华社】

实现如此强大的稳态磁场需要克服一系列极端物理条件下的技术挑战。中科院等离子体所研究员刘芳介绍，该磁体采用了高温超导插入线圈技术，与低温超导磁体形成同轴嵌套结构。这种创新设计有效解决了低温高场环境下的应力集中、屏蔽电流效应和多场耦合效应等关键技术难题。

传统的磁体系统在如此高的磁场强度下往往面临机械稳定性和电磁性能的双重挑战。高磁场产生的巨大洛伦兹力会对导体材料产生极大的机械应力，同时超导材料在强磁场中的临界电流密度会显著降低，影响磁场的稳定性。中国科学家通过材料科学、工程设计和物理建模的综合创新，成功突破了这些技术瓶颈。

该项目是中科院等离子体所与合肥国际应用超导中心、合肥综合国家科学中心能源研究所以及清华大学的合作成果。这种产学研深度融合的模式为复杂工程技术问题的解决提供了有效途径，也体现了中国在组织重大科技攻关方面的制度优势。

研发团队在材料选择和工程设计方面实现了多项创新。高温超导材料的使用降低了系统的冷却成本，而精密的磁场分布设计则确保了整个系统的稳定运行。同时，先进的保护系统和监控技术为实验的安全进行提供了可靠保障。

核聚变能源的关键技术基石

这张照片拍摄于2025年9月28日，展示了中国科学院等离子体物理研究所（ASIPP）在中国东部安徽省合肥市开发的超导磁体。【图片/新华社】

超强磁场技术在可控核聚变领域具有不可替代的战略价值。磁约束聚变装置需要利用强大的磁场形成"磁笼"，将温度超过1亿摄氏度的等离子体安全约束在反应区域内，实现氢同位素的持续聚变反应。磁场强度的提升直接关系到聚变装置的性能和经济性。

中科院等离子体所作为国际热核实验反应堆项目中国工作组的主要承担单位，在ITER项目中负责超导体、校正线圈和磁体馈线等多个关键采购包的研发和制造。此次超导磁场技术的突破将为中国在国际聚变合作中提供更强的技术实力，也为未来独立发展聚变能源技术奠定了坚实基础。

近年来，中科院等离子体所在超导技术方面实现了从材料到器件再到系统的完全国产化。这种自主可控的技术体系不仅降低了成本，提高了供应链的安全性，还为技术的持续改进和优化创造了有利条件。在全球聚变技术竞争日益激烈的背景下，这种技术自主性显得尤为重要。

多领域应用前景广阔

强磁场技术的应用远不止核聚变能源一个领域。在医疗诊断方面，高场强核磁共振设备能够提供更清晰的成像效果，有助于早期疾病诊断和精确治疗。目前商用MRI设备的磁场强度通常在1.5-3特斯拉范围内，而超导磁场技术的突破为开发更高场强的医疗设备提供了可能。

在材料科学研究中，强磁场是探索物质在极端条件下性质变化的重要工具。许多新奇的量子现象只有在强磁场环境中才能观察到，这些发现往往能够推动基础科学理论的发展，并催生新的应用技术。中国强磁场技术的进步将为相关基础研究提供更强有力的实验平台。

空间技术领域同样受益于强磁场技术的发展。电磁推进系统具有高比冲、长寿命的优势，是未来深空探测和空间站建设的重要技术。强磁场技术的突破将推动更高效电磁推进系统的开发，提升中国在空间技术方面的竞争力。

在交通运输领域，磁悬浮技术正成为高速交通系统发展的重要方向。强磁场技术能够提供更强的悬浮力和导向力，支持更高速度和更大载重的磁悬浮列车运行。这对于构建未来智能交通网络具有重要意义。

国际竞争与技术发展趋势

强磁场技术一直是国际科技竞争的焦点领域。美国、欧洲、日本等发达国家和地区都在这一领域投入巨资进行研发。美国国家强磁场实验室、欧洲强磁场实验室等机构在脉冲磁场和稳态磁场方面都保持着较高的技术水平。

中国此次在全超导磁体稳态磁场方面取得的突破，标志着在这一关键技术领域实现了从跟跑到并跑乃至领跑的转变。这不仅提升了中国在相关国际合作项目中的话语权，也为中国主导未来技术标准制定创造了条件。

技术发展的趋势表明，未来强磁场技术将朝着更高场强、更低成本、更高可靠性的方向发展。新型超导材料的研发、磁体结构的优化设计、以及智能化控制系统的应用将是推动技术进步的主要驱动力。中国在这些方面的持续投入和创新将决定其在未来国际竞争中的地位。

同时，强磁场技术的产业化应用也面临着标准化、规模化生产等挑战。如何将实验室的技术成果转化为可批量生产的商业产品，需要在工程技术、质量控制、成本管理等方面进行深入研究和实践。

中科院等离子体所此次取得的成就不仅是技术上的突破，更代表了中国在前沿科技领域的整体实力提升。这一成果将为相关产业的发展注入新的动力，推动中国在全球科技创新版图中占据更加重要的位置。随着技术的不断成熟和应用领域的拓展，强磁场技术必将为人类社会的可持续发展做出更大贡献。

来源：人工智能学家