中國科學(xué)院物理研究所建設(shè)的國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施——綜合極端條件實(shí)驗(yàn)裝置近日實(shí)現(xiàn)了35.6特斯拉全超導(dǎo)用戶磁體，打破了此前由美國國家強(qiáng)磁場實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)造的32.0特斯拉全超導(dǎo)用戶磁體的世界紀(jì)錄。這標(biāo)志著中國在強(qiáng)磁場全超導(dǎo)用戶磁體領(lǐng)域處于世界領(lǐng)先地位。

此次優(yōu)化升級的全超導(dǎo)用戶磁體已于2025年2月通過國家驗(yàn)收。中國科學(xué)院電工研究所負(fù)責(zé)超導(dǎo)磁體系統(tǒng)的設(shè)計制造，而中國科學(xué)院物理研究所則解決了高溫超導(dǎo)磁體健康監(jiān)測和精準(zhǔn)測量等難題。雙方聯(lián)合攻關(guān)，研制出支持中外科研團(tuán)隊(duì)開展前沿研究的用戶磁體。經(jīng)專家現(xiàn)場測試，該磁體中心磁場達(dá)到35.6特斯拉，可用孔徑為35毫米。

達(dá)到35.6特斯拉的全超導(dǎo)用戶磁體，其磁場強(qiáng)度是醫(yī)院常用核磁共振（1.5特斯拉或3特斯拉）的約12倍至24倍，是地球磁場的70多萬倍。35毫米的孔徑已經(jīng)能滿足核磁共振、比熱、電阻測量等大部分實(shí)驗(yàn)需求，未來計劃進(jìn)一步擴(kuò)大磁體孔徑，以滿足更多測量手段的要求。

這項(xiàng)成果被認(rèn)為是中國強(qiáng)磁場技術(shù)領(lǐng)域的重大突破，使得中國綜合極端條件實(shí)驗(yàn)裝置成為世界領(lǐng)先的實(shí)驗(yàn)裝置之一。它可為物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)等前沿研究提供極端強(qiáng)磁實(shí)驗(yàn)條件，助力科研人員探索微觀世界的未知規(guī)律，并加速推動基礎(chǔ)研究及高端裝備制造領(lǐng)域的重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)與技術(shù)革新。

由于超導(dǎo)體具有零電阻從而沒有能耗，全超導(dǎo)磁體運(yùn)行成本極低。強(qiáng)磁場超導(dǎo)磁體是一種能在極低溫條件下實(shí)現(xiàn)零電阻和強(qiáng)磁場的裝置，具有極高的磁場強(qiáng)度、均勻度和穩(wěn)定性，在大科學(xué)裝置、先進(jìn)科學(xué)儀器、高端醫(yī)療裝備、能源交通以及國防特種裝備等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用價值。

強(qiáng)磁場超導(dǎo)磁體研制涉及多學(xué)科交叉融合，工程化過程面臨多重技術(shù)瓶頸。針對這些問題，中國科學(xué)院電工研究所團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新提出高場高溫超導(dǎo)磁體全電磁精細(xì)設(shè)計理論與電磁結(jié)構(gòu)隨動調(diào)整方法、多線圈軸向自適應(yīng)預(yù)緊、分區(qū)屏蔽電流抑制等關(guān)鍵核心技術(shù)，大幅提升了強(qiáng)磁場超導(dǎo)磁體的安全裕度；中國科學(xué)院物理研究所團(tuán)隊(duì)則克服了高溫超導(dǎo)磁體健康監(jiān)測、極低溫下極高磁場準(zhǔn)確測量等方面的難題，實(shí)現(xiàn)了全超導(dǎo)磁體性能的跨越式突破。

未來，聯(lián)合團(tuán)隊(duì)將持續(xù)合作攻關(guān)，進(jìn)一步提升磁體綜合性能，研制40特斯拉及更高的全超導(dǎo)用戶磁體，保持領(lǐng)先地位，并在研制過程中積極申請并利用專利保護(hù)自主知識產(chǎn)權(quán)，為國家重大戰(zhàn)略實(shí)施注入全超導(dǎo)、強(qiáng)磁場的強(qiáng)勁科技動力。