“磁場(chǎng)強(qiáng)度每提升1特斯拉,都好比在攀登珠穆朗瑪峰,責(zé)任感和使命感是我們不斷前行的動(dòng)力來源。”這是中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心研究員、水冷磁體負(fù)責(zé)人房震常激勵(lì)年輕同事的話語(yǔ)。
36歲的房震還有另一個(gè)身份——中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)裝置高場(chǎng)磁體技術(shù)青年創(chuàng)新先鋒隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)。每天早上8點(diǎn)前,他和團(tuán)隊(duì)成員準(zhǔn)時(shí)來到實(shí)驗(yàn)室,研究更高性能的磁體結(jié)構(gòu),和體型類似巨型圓罐的大科學(xué)裝置打交道,或是坐在一排排電腦前監(jiān)控磁體運(yùn)行的各項(xiàng)參數(shù)。
據(jù)了解,磁場(chǎng)是調(diào)控物質(zhì)量子態(tài)的重要參量,在發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象、揭示新規(guī)律、催生新技術(shù)等方面具有不可替代的作用。磁場(chǎng)越強(qiáng),科學(xué)發(fā)現(xiàn)的機(jī)遇就越多,攻關(guān)難度也相應(yīng)越大。
房震介紹,強(qiáng)磁場(chǎng)是現(xiàn)代科學(xué)實(shí)驗(yàn)最重要的極端條件之一,世界科技強(qiáng)國(guó)也一直重視強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)。對(duì)于強(qiáng)磁場(chǎng)的作用,房震比喻道:“就好比手機(jī)信號(hào)需要基站覆蓋作為基礎(chǔ),材料物理、化學(xué)合成、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域的尖端實(shí)驗(yàn),都需要特定強(qiáng)度的穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)作為‘實(shí)驗(yàn)底座’!
穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)磁體分為3種類型:水冷磁體、超導(dǎo)磁體以及由兩者組合的混合磁體。其中,水冷磁體是科學(xué)家最早使用的磁體類型!拔覈(guó)的穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)事業(yè)起步較晚,年輕科研人員繼承了老一輩科學(xué)家努力奮斗、自立自強(qiáng)的精神,從做足基礎(chǔ)研究、不斷革新理念做起,堅(jiān)定信心埋頭苦干!狈空鹫f。
高場(chǎng)磁體技術(shù)青年創(chuàng)新先鋒隊(duì)由33人組成,35周歲以下青年共21人,是承擔(dān)穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)裝置高場(chǎng)磁體研制任務(wù)的攻關(guān)團(tuán)隊(duì),致力于提升高場(chǎng)磁體性能,在近6年的實(shí)驗(yàn)里經(jīng)歷過多次大大小小的失敗。
近3年來,團(tuán)隊(duì)所研制的混合磁體產(chǎn)生了45.22特斯拉的穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng),水冷磁體產(chǎn)生了42.02特斯拉的穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng),兩度刷新同類型磁體世界紀(jì)錄,達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。
事實(shí)上,向“最高磁場(chǎng)”紀(jì)錄發(fā)起沖擊的道路,充滿坎坷與挑戰(zhàn)。2017年,在科研團(tuán)隊(duì)的接力努力下,磁場(chǎng)強(qiáng)度由40特斯拉提高到了42.9特斯拉,2019年,這一數(shù)字被提升到了43.9,距離由美國(guó)國(guó)家強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室保持的世界紀(jì)錄(45特斯拉)僅一步之遙。
強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心高級(jí)工程師、水冷系統(tǒng)負(fù)責(zé)人唐佳麗對(duì)2021年的一次實(shí)驗(yàn)記憶猶新。當(dāng)時(shí),團(tuán)隊(duì)進(jìn)行混合磁體沖擊45特斯拉磁場(chǎng)強(qiáng)度的嘗試,所有人都期待打破世界紀(jì)錄,可一些數(shù)據(jù)卻停滯不前,但團(tuán)隊(duì)成員并沒有被失敗擊倒。唐佳麗認(rèn)為,科研道路上,失敗是常態(tài),只有踩在失敗的肩膀上,不斷吸取經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),才能取得成功。
詳細(xì)分析失敗原因、徹底革新高場(chǎng)線圈技術(shù)、優(yōu)化工作流程……大家不斷進(jìn)行復(fù)盤、記錄,防止漏掉任何一個(gè)細(xì)節(jié)。房震形容:“團(tuán)隊(duì)每位成員都對(duì)自己要求極高,憑借沖勁和韌勁,擰成一股繩,有一股‘死磕到底’的勁兒。”他們不僅在設(shè)計(jì)方案上精益求精,還精通導(dǎo)體加工、線圈裝配、性能測(cè)試、磁體調(diào)試等磁體制造全流程環(huán)節(jié)。
功夫不負(fù)有心人,2022年8月12日,團(tuán)隊(duì)自主研制的混合磁體在26.9兆瓦的功率下產(chǎn)生了45.22特斯拉的全球最高穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng),成為我國(guó)科學(xué)實(shí)驗(yàn)極端條件建設(shè)乃至世界強(qiáng)磁場(chǎng)技術(shù)發(fā)展的重要里程碑。
唐佳麗介紹,團(tuán)隊(duì)青年科研人員創(chuàng)新了磁體結(jié)構(gòu)、優(yōu)化了制造工藝、升級(jí)了磁體技術(shù)裝備系統(tǒng),挺過多次大大小小的打擊,進(jìn)行10多項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新。
房震記得,一次實(shí)驗(yàn)前夕,磁體內(nèi)一個(gè)不起眼的密封圈發(fā)生滲漏,團(tuán)隊(duì)成員連夜檢修,拿著工具在磁體內(nèi)爬上爬下,完成拆卸、檢測(cè)、加工、安裝,一直忙到凌晨。修復(fù)后,一群年輕人擠在磁體前合影留念。
2024年9月22日,團(tuán)隊(duì)自主研制的水冷磁體,成功產(chǎn)生42.02特斯拉的穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng),打破了同類型磁體產(chǎn)生磁場(chǎng)強(qiáng)度的世界紀(jì)錄,創(chuàng)造了強(qiáng)磁技術(shù)發(fā)展的“中國(guó)速度”。
談到團(tuán)隊(duì)名稱中的“先鋒隊(duì)”3個(gè)字,房震說:“先鋒寓意著‘開路’,代表著攻堅(jiān)克難、追求卓越,這激勵(lì)年輕科研人員不要懈怠,要勇闖無人區(qū),懷抱改變世界的勇氣,這也是科學(xué)家精神的應(yīng)有之義!
目前,團(tuán)隊(duì)匯聚了一批多學(xué)科跨部門的科研攻關(guān)人才,穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)裝置已為國(guó)內(nèi)外200多家單位提供了實(shí)驗(yàn)條件,支撐用戶在物理、化學(xué)、材料、生命健康、工程技術(shù)等領(lǐng)域開展前沿研究。
“追求極限強(qiáng)磁場(chǎng)極端條件是一條永無止境的路,下一個(gè)新的高峰正等著團(tuán)隊(duì)去攀登和挑戰(zhàn)!狈空鸨硎,未來,團(tuán)隊(duì)將始終面向國(guó)家重大需求,牢記責(zé)任擔(dān)當(dāng),為下一代混合磁體研制做好技術(shù)儲(chǔ)備。“希望未來5到8年,我們將穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)的世界紀(jì)錄推高到55特斯拉,為搶占極端條件領(lǐng)域科技制高點(diǎn)作出更大貢獻(xiàn)!
中青報(bào)·中青網(wǎng)記者 王海涵 王磊來源:中國(guó)青年報(bào)

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