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纳米科学|博客
破纪录的32T磁铁-问答

国家强磁场实验室(National MagLab)是破纪录的32个特斯拉超导磁体(SCM-32T)的所在地,今年,它已在塔拉哈西佛罗里达州立大学总部的一个令人兴奋的新设施中向高磁场用户社区开放。

牛津仪器纳米科学公司与世界上最大、功率最高的磁铁实验室合作,在32 T的开发中发挥了至关重要的作用。狗万正网地址牛津仪器纳米科学公司定制和专业系统全球负责人John Burgoyne博士是实现这一目标的团队的一员。狗万正网地址他分享了参与制作这块磁铁的意义,以及该项目的成功、挑战以及材料发现的未来。


“我们与国家磁实验室的沟通是我们取得成果的关键。我们从2011年开始在这个项目上合作,在那段时间里,我们真正了解了项目的复杂性,并与更广泛的团队进行了广泛的合作。"

牛津仪器纳米科学公狗万正网地址司在这个项目中的作用是什么?

牛津仪器纳米科学团队在磁狗万正网地址铁的开发中发挥了重要作用。牛津仪器公司与国家磁实验室团队密切合作,为磁体设计并建造了15 T低温超导(LTS)外部,当它与来自磁实验室的17 T高温超狗万正网地址导(HTS)插入件配对时,为研究创造了稳定而均匀的高场环境。

32t为世界各地的科学家创造了独一无二的用户体验,我们非常自豪能够在开启物理现象探索方面发挥我们的作用。该磁体代表了超导磁体发展的重要一步,最好的一点是,现在科学家们可以探索了!

进一步磁铁项目,我们继续为MagLab提供一个特殊的Kelvinox®TLM稀释冰箱作为一个实验插入,使整个系统能够在32 T磁场中提供低至15 mK的温度——这是固体物理学家在探索新材料的基本机制和现象时非常令人印象深刻的资源。记住,这种所谓的“深奥”或“蓝天”研究是你手机芯片的起源!牛津仪器在超导磁体和超低温系统方面的双重专业知识是我们能够在完整系统中为MagLab提供成功的关键支撑因素。

你认为这个项目背后的成功是什么?

我们与国家磁实验室的交流是我们取得这些成果的关键。我们从2011年开始在这个项目上合作,在那段时间里,我们真正了解了项目的复杂性,并与更广泛的团队进行了广泛的合作。我们保持了一种极好的持续和开放的技术关系,对各种情况都有良好的相互反应,我们的奉献精神、愿景和坚持到底的雄心成为了这样一个大型项目背后的驱动力。

在这个项目中你遇到了什么挑战?

对我们来说,最重要的是提供客户期望的技术,公平地说,在磁铁项目从最初的探索性设计到最终安装的四年直接工作中,它提出了独特的挑战。我们开始创建一个系统,不仅要满足其规格,而且要具有完全的可靠性和可重复性,我们知道磁体将经历多个淬火周期,而MagLab在成为“用户磁体”之前完善了HTS插入,而这正是我们所做的。

后续的后续专题KelvinoxTLM稀释冰箱建立在我们已经建立的所有合作关系的基础上,并将于2021年初在现场签字。

微调的KelvinoxTLM是一项很大的工作,因为32t磁铁的内径相对较小,只有34毫米,所以我们没有太多的空间来发挥,以保持其未来用户可用的最佳样品空间。正如我所提到的,协作工作是这个项目成功的基础,在这种情况下,从实验室中控制系统布局的实际细节扩展到在如此高磁场和狭窄空间中工作时必须考虑的详细设计方面。这两支球队的经验都很丰富。

此外,在MagLab的站点上需要进行大量的工作来设置和安装KelvinoxTLM在32t磁体系统中,保持精确的对准。由于2019冠状病毒病,在2020年和2021年的大部分时间里,实验室都关闭了,人们被隔离或远程工作,这意味着我们必须在现有的机会之窗下工作,配合设施和政府指南,以确保每个人的安全。

这个令人兴奋的新设施对未来意味着什么?

这将意味着在固体物理和材料科学领域进行更多的探索。现有的这种高场强全电阻磁体需要1000加仑的水来冷却和许多兆瓦时的电力,所以相比之下,这种磁体更容易运行,也更紧凑和用户友好。如果没有这样的设备,物理学上的新发现是不可能实现的。MagLab的使命中一个值得注意的部分是,使用这些设备不收取直接费用,所以使用这些设备是基于科学价值的,所以像32t这样的设施对所有人开放。我代表更广泛的团队说,我们真的很期待看到未来使用这种磁铁的研究。

有关32特斯拉超导磁体的更多信息,请访问国家高磁场实验室网站

约翰·伯戈因博士

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