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超导强磁技术被称为“21世纪科学工程和技术的交叉联合体”,是世界各国前沿科技必争的科技制高点之一。中国科学院电工研究所(以下简称“电工所”)王秋良院士领导的无液氦高场强磁装备研究团队瞄准世界超导强磁科学技术基础前沿、关键核心技术,20多年来持续攻坚克难,取得了一系列国际领先水平的强磁装备科研成果。
高磁场超导磁体涉及超导物理、低温物理、机械和测量等多学科高度融合交叉,设计与制造难度极大。实现高磁场超导磁体就必须攻克基于高温超导带材的高磁场高温超导磁体设计和工程制造这个核心关键技术。由于高温超导带材结构非常脆弱并且价格昂贵,在高温超导磁体制造过程中存在带材损伤的风险,造成整组的高温超导磁体报废的巨大损失。团队先后攻克了高温超导磁体难以失超保护、极高场下磁体应力集中、高温超导接头易损坏、极高场下难以匀场等一系列关键技术难题,研制出32.35T世界最高磁场超导磁体,超过了地球磁场的64万倍,时至今日这一世界纪录仍未被打破!团队研制的两套极高场超导磁体已经应用于“综合极端条件实验装置国家重大科技基础设施”的1.15吉赫兹固体核磁共振谱仪测试系统和30.15T量子振荡测试系统,研制成功亚洲第一台9.4T人体全身磁共振成像磁体,为国内外用户提供世界一流水平的超导强磁条件,大幅提升了我国在物质科学、生命科学、脑科学等领域的原始创新能力!
为解决昂贵稀缺的液氦资源供应不可持续的全球性“卡脖子”难题,团队突破无液氦超导磁体成套关键技术,研发出多种适应地面、空天、海洋等苛刻应用场景、能够在高抗震及在恶劣环境中稳定运行的无液氦特种强电磁装备,包括中国首台中心磁场强度10T/100mm口径无液氦超导磁体系统、中国首台适应三级公路的特种电磁装备用无液氦超导磁体系统、稳态强磁场大科学设施用无液氦高磁场分裂超导磁体系统、空间应用的无液氦高温超导磁体系统以及多种无液氦超导磁共振成像磁体系统等,满足国家重大需求,形成批量供应,为国家安全和人民医疗健康做出重大贡献。
近年来,团队获得国家科学技术进步奖二等奖1项、国家技术发明奖二等奖2项,省部级科学技术一等奖4项,以及何梁何利科学技术进步奖、中国科学院“科苑名匠”称号、日内瓦国际发明展览会金奖等。