(Národné laboratórium vysokého magnetického poľa) Nový supravodivý magnet si krátko udržal úžasnú intenzitu magnetického poľa 45,5 tesla. Pre porovnanie, vaše chabé magnety na chladničku majú asi 1 percento jednej tesla.
Meranie, ktoré dosiahli výskumníci z Národného laboratória vysokého magnetického poľa ( MagLab ) na Floridskej štátnej univerzite obnovuje latku toho, čo je možné v magnetických poliach s jednosmerným prúdom, čím prekračuje predchádzajúci limit o pol tesla.
MagLab už sídli na svete najsilnejší súvislý magnet , hybrid, ktorý sa spolieha na párovanie šialene chladného supravodič s bežnejší elektromagnet prevádzkovať.
Takéto mrazivé podmienky si vyžadujú malé budovy s potrubím a strojmi s hmotnosťou približne 35 ton. Je samozrejmé, že toto nie je kus kovu o veľkosti mince, ktorý môžete použiť na zbieranie kancelárskych sponiek.
Pravdupovediac, ani ich novšia verzia, ktorú tiež treba prevádzkovať pri teplote len pár stupňov nad absolútnou nulou. Ale jadro nového systému je stále oveľa kompaktnejšie, čo je vlastnosť, ktorá je tajomstvom jeho úspechu.
Dostatočne malý na to, aby sa zmestil do pollitra, váži iba 390 gramov (približne 0,86 libry) a vyzerá trochu ako krátka hromada plochých diskov zabalených do tenkých kovových prúžkov.
Pásiky sú vyrobené z kovu nazývaného oxid bárium-meďnatý vzácnych zemín (REBCO), ktorý nahrádza zliatinu na báze nióbu používanú v hybridnom magnete 45T.
Zliatina na báze nióbu v pásoch REBCO 45T a 45,5T môže viesť elektrický prúd prakticky bez odporu, čo im pomáha vytvárať silné magnetické polia.
Jedným problémom konvenčných supravodivých obvodov je, že keď sa zahrejú, môžu trpieť náhlym skokom odporu tzv uhasiť . Akákoľvek chyba alebo odchýlka v ich dráhe spôsobí, že vodivosť bude nižšia ako super, čo preruší tok.
Tenké papierové pásiky REBCO to obchádzajú tým, že upustia od izolácie, čo umožňuje prúdu prechádzajúcemu cez ktorúkoľvek sekciu rýchlo zmeniť jazdný pruh v prípade prerušenia.
„Skutočnosť, že závity cievky nie sú od seba izolované, znamená, že môžu veľmi ľahko a efektívne zdieľať prúd, aby obišli ktorúkoľvek z týchto prekážok,“ hovorí materiálový vedec David Larbalestier , ktorý vysvetľuje viac o dizajne magnetu v klipe nižšie.
Tieto tesne navinuté pásy tiež odvádzajú teplo, ktoré by mohlo interferovať s tokom elektrónov s nízkym odporom, čo umožňuje dizajnérom zbaviť sa obvyklých medených chladičov a ďalej znižovať objem.
Pevnejší a účinnejší supravodič pomáha tejto inovácii vytlačiť ešte silnejšie magnetické pole.
Supravodič 45T dokázal vydať iba 11,4 tesla. V kombinácii s viac záhradnou odrodou „odporový“ elektromagnet produkovaním poľa 33,6 tesla dosiahol svoj starý rekordný limit.
Najnovšia verzia tímovej „malej veľkej cievky“ založená na REBCO, spárovaná s odporovým magnetom 31,1 tesla a ponorená do komory tekutého hélia, dosiahla 14,4 tesla, čím sa zvýšil nový rekord.
Staré hybridné nastavenie je stále oficiálne najsilnejším pracovným magnetom. Táto nová verzia zatiaľ vyzerá sľubne len v testoch.
Ako vysoko môžeme ísť, je stále otvorenou otázkou. Tieto limity sa prekračujúkaždých pár rokov, pričom výskumníci si myslia, že by sme teoreticky mohli smerovať k trojciferným číslam na základe toho, čo v súčasnosti vieme.
Tieto druhy magnetov majú uplatnenie v rôznych oblastiach, od lekárskej diagnostiky až po výskum časticovej fyziky.
'Naozaj otvárame nové dvere,' hovorí inžinier Seungyong Hahn , ktorý prišiel s tenkým dizajnom nového magnetu.
'Táto technológia má veľmi dobrý potenciál úplne zmeniť obzory aplikácií vo vysokom poli vďaka svojej kompaktnej povahe.'
Tento výskum bol publikovaný v r Príroda .