中国突然公布一超级大科学装置,终于做蓝星顶级水平

原创 蜀中行讲武堂 2017-11-07 08:37

近年中国的科技实力大增,尤其是一些原创性的科技装置越来越多,近日官方罕见全程公开了一顶级大科学装置,利用超强稳态磁场和扫描隧道显微镜以及原子力显微镜等在3厘米的极端空间内观测原子表面,已经获得大批顶级成果。

稳态强磁场,大科学装置,全球第二

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稳态强磁场

专家说,咱们已经做到40万高斯稳态强磁场,相当于地球磁场的80万倍,利用水冷方式。而日本水冷磁体没有做上去,只有超导磁体成功,法国的水冷磁体已经烧掉现在小心翼翼地再试验,我们这次做成了40万高斯水冷磁体算是一个重大突破,全球只有中美拥有40万高斯强磁场装置。

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稳态强磁场实验装置

前不久,这套国家重大科技基础设施“稳态强磁场实验装置”在合肥通过了验收,使我国成为继美国、法国、荷兰、日本之后第五个拥有稳态强磁场的国家。而在北京怀柔,另一个大科学装置——“综合极端条件实验装置”也启动建设。

这个装置看起来像锅炉,它是一个混合磁体,中心磁场强度能够达到40万高斯,地球磁场的80万倍。

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原子调控

在强磁场这种极端条件下,物质的特性可以被调控,这就给科学家提供了研究新现象、发现新技术的机遇。匡光力说,几十年来,在磁场下的科学研究取得了大量的创新成果,先后有19项成果获得了诺贝尔奖。

强磁场也被称为诺贝尔奖的摇篮,先后获得1985年和1998年诺贝尔物理奖的整数和分数量子霍尔效应,就是在强磁场下发现的;2003年获得诺贝尔奖的核磁共振成像技术,也是基于强磁场环境的研究成果。从生命科学到医疗技术,从化学合成到功能材料……在各个科学领域,强磁场都是科学家们渴求的研究环境。

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强磁场装置

我国成为继美国之后,世界上第二个拥有40万高斯强磁场装置的国家,磁体技术达到世界一流水平。不仅如此,在建造强磁场装置的过程中,也有很多突破。我们混合磁体当中的外超导磁体,将提供800毫米的室温孔径,如此大的孔径,提供如此高的场强,在世界上应该是独一无二的

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成果

把扫描隧道显微镜、原子力显微镜和磁力显微镜,三种显微镜,放到磁场环境下去测量,种图像分辨率是原子尺度的分辨率,非常非常精密的一种测量,要求很高,国际上在我们之前,没有哪家做成功。

中科院合肥研究院强磁场中心陆轻铀团队取得了重要的突破。

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扫描隧道显微镜

这就是陆轻铀团队自主研发的扫描隧道显微镜,大小如同一支钢笔,它在世界上首次实现了在强磁场水冷震动环境下拍摄到原子级别的图像。这套显微镜系统也成为吸引科研人员的一项利器

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成果

稳态强磁场实验装置”运行期间,为清华、北大、复旦、中科大等106家用户单位的1500余项课题提供了实验条件,产出了一大批具有国际影响力的科研成果。

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成果

就在“稳态强磁场实验装置”通过验收的第二天,我国在北京市怀柔科学城启动建设首个“综合极端条件实验装置”,比“稳态强磁场实验装置”更进一步,这将是国际上首个集极低温、超高压、强磁场和超快光场等极端条件为一体的用户装置。,从原来的跟踪正式进入到全球引领的这样一个地位。