合肥穩態強磁場實驗裝置

『壹』 怎麼用實驗室器材做出勻強磁場

蹄形磁鐵的中間部分可不可以，可以用透明膠把幾個蹄形磁鐵串聯在一起，用平拋運動得知，運動速度

『貳』 國之重器穩態強磁場實驗裝置有何驚艷之處

9月27日，國家重大科技基礎設施「穩態強磁場實驗裝置」在合肥通過國家驗收，這使我國成為繼美國、法國、荷蘭、日本之後第五個擁有穩態強磁場的國家。

據了解，「穩態強磁場實驗裝置」包括十台強磁場磁體裝置和六大類實驗測量系統以及極低溫、超高壓實驗系統。中國科學院合肥物質科學研究院為承擔項目單位，中國科學技術大學為共建單位。穩態強磁場研製團隊經過多年自主創新，打破國際技術壁壘，成功克服關鍵材料國際限制、關鍵技術國內空白等重大難題，成功建成繼美國之後世界第二台40T級混合磁體，建成三台場強創世界紀錄的水冷磁體。首創SMA組合顯微系統，建立了國際領先的科學實驗系統，實現了我國穩態強磁場極端條件的重大突破。

『叄』 感動！一句祖國需要我，哈佛8博士集體回國做貢獻，現狀如何

「此生無悔入中華，來世還做中華人」，作為一名中國人，我們應該愛國，為中國驕傲，同時也要不忘初心，在國家需要的為國家做貢獻。哈佛八「劍客」有著炙熱的愛國之心，而且他們不忘初心，他們願意為了國家放棄一切，哪怕是優越的待遇，他們也能義無反顧的放棄，一句祖國需要我，他們就能無怨無悔的貢獻出自己的一份力量為國家的發展做貢獻。

『肆』 科學島的歷史沿革

一、合肥分院和四個研究所整合為合肥物質科學研究院
為建設國家創新體系，1998年,經黨中央、國務院批准，中國科學院實施知識創新工程試點工作。根據中國科學院實施知識創新工程試點工作的總體部署，2000年下半年開始，合肥分院和四個研究所開始醞釀、討論和制定合肥分院與四個所進行整合，成立中國科學院合肥研究院，整體進入中國科學院「二期創新工程試點」的創新方案。2001年5月11日中國科學院第六次院長辦公會議審議並原則通過了這個方案。同年11月中國科學院批准合肥分院及安徽光學精密機械研究所、等離子體物理研究所、固體物理研究所開始整合，合並成一個法人單位—-中國科學院合肥研究院（暫用名）。任命了謝紀康為院長、宋兆海為黨委書記的合肥研究院領導班子。2001年12月19日，中科院合肥分院召開全體研究員及處以上幹部大會，中國科學院人教局原局長余翔林宣布了合肥研究院領導班子成員名單，黨組副書記郭傳傑作了重要講話。這標志著中國科學院合肥研究院新領導班子正式成立，各項工作正式啟動（合肥智能機械研究所因當時中國科學院意將其作為科學院的改制單位，未同意其整合進入合肥研究院）。
2003年5月8日中央機構編制委員會辦公室（中央編辦復字[2003]49號）正式批復中國科學院合肥分院、中國科學院安徽光機所、中國科學院等離子體物理所、中國科學院固體物理所合並為中國科學院合肥物質科學研究院。2003年6月17日中國科學院正式行文批准取消中國科學院合肥分院、中國科學院安徽光機所、中國科學院等離子體物理所、中國科學院固體物理所四個法人單位資格，成立一個新的法人代表單位：中國科學院合肥物質科學研究院。2004年4月16日，中國科學院鑒於合肥智能機械研究所的學科方向已按院里的要求進行了調整，遂不再堅持將智能所改制的意見，批准同意智能所取消法人資格，歸屬合肥物質科學研究院。
中國科學院批准成立合肥物質科學研究院後，研究所成為研究院下屬的非法人科研單位，合肥分院正式撤消，相關職能轉交合肥物質科學研究院。
二、強磁場科學技術中心成立
2005年12月28日，由合肥物質科學研究院和中國科學技術大學聯合共建，掛靠合肥研究院的非法人研究單元「合肥強磁場科學技術研究中心」成立。其主要職能是組織強磁場實驗裝置項目的建設及強磁場科學技術的研究。中心主任匡光力，副主任高秉鈞、張裕恆、孫玉平、劉小寧、李曉光、周江寧。該中心成立後，開展了有關強磁場實驗裝置的調研、論證和先期預研工作，成功爭取了國家「十一五」重大科技基礎設施建設項目——穩態強磁場實驗裝置項目立項，並落戶合肥研究院。
在此中心的基礎上，2008年4月30日中國科學院批准成立中國科學院強磁場科學中心（非法人研究單元，批准給與120個事業編制，80個創新崗位），依託合肥物質科學研究院管理。2008年5月18日，中國科學院強磁場科學中心所承擔的國家「十一五」重大科技基礎設施建設項目——「穩態強磁場實驗裝置開工典禮暨中國科學院強磁場科學中心揭牌儀式」在科學島舉行，這標志著強磁場科學中心正式開工建設。強磁場科學中心的學科定位是：持續發展強磁場技術，建設國際先進的穩態強磁場實驗設施，滿足我國多學科研究對於強磁場實驗條件的需要；開展強磁場條件下物理、化學、生物、材料等多學科領域的前沿探索；開展強磁場條件下新技術研究，促進相關技術的發明和應用。強磁場科學中心目標：面向強磁場科學技術發展的國際前沿，面向國家科學技術發展對強磁場的重大需求，力爭經過五年的努力，建成具有國際先進水平的強磁場科學技術研究平台，形成一支精乾的強磁場科學技術研究隊伍，並擁有一批高水平的強磁場科研用戶。力爭經過十年的努力，建成國際知名的強磁場研究基地。
三、安徽循環經濟技術工程院成立
2006年4月30日，安徽省機構編制委員會辦公室皖編辦[2006]101號文「關於同意成立安徽循環經濟技術工程院的批復」批准成立安徽循環經濟技術工程院。安徽循環經濟技術工程院是貫徹中國科學院新時期發展戰略，結合國家中部崛起戰略和建設合肥國家科技創新型試點市的需要，依託中國科學院合肥物質科學研究院的科技資源優勢，由中國科學院和安徽省人民政府合作共建的科技類事業單位。由安徽省科技廳和中科院合肥物質科學研究院聯合組建，委託合肥研究院管理。成立安徽循環經濟技術工程院旨在尋求知識經濟與循環經濟的發展價值鏈的有效結合點，探索中央駐皖科研機構和大學促進區域經濟發展和科技創新的新途徑，把在承擔國家科研任務中形成的創新性應用成果和技術進一步加以開發，使之成為在循環經濟經濟產業鏈中有應用前景的核心技術，並結合產品的市場定位進行二次開發和集成。通過技術轉移形成有核心技術和市場前景的高新技術產品，成為在技術開發前期將人才、技術、資金、市場和政策等各種要素結合的技術創新平台、高新技術產業孵化平台、創新創業人才聚集和培養平台以及安徽省企業的共用研發和實驗平台。
四、新研究單元和科技轉移轉化機構成立
在安徽光學精密機械研究所、等離子體物理研究所、固體物理研究所、合肥智能機械研究所4個老牌研究所基礎上，陸續成立了強磁場科學中心、技術生物與農業工程研究所、先進製造技術研究所、醫學物理與技術中心、核能安全技術研究所。2014年6月，研究院成了中科院合肥創新技術工程院，作為實現科技成果產業化的機構。2015年1月，合肥研究院在安徽循環經濟技術工程院基礎上成立了應用技術研究所 。

『伍』 超導體的超導磁體

超導材料最誘人的應用是發電、輸電和儲能。
由於超導材料在超導狀態下具有零電阻和完全的抗磁性，因此只需消耗極少的電能，就可以獲得10萬高斯以上的穩態強磁場。而用常規導體做磁體，要產生這么大的磁場，需要消耗3.5兆瓦的電能及大量的冷卻水，投資巨大。
超導磁體可用於製作交流超導發電機、磁流體發電機和超導輸電線路等。 高溫超導材料的用途非常廣闊，大致可分為三類：大電流應用（強電應用）、電子學應用（弱電應用）和抗磁性應用。大電流應用即前述的超導發電、輸電和儲能；電子學應用包括超導計算機、超導天線、超導微波器件等；抗磁性主要應用於磁懸浮列車和熱核聚變反應堆等。
超導磁懸浮列車利用超導材料的抗磁性，將超導材料放在一塊永久磁體的上方，由於磁體的磁力線不能穿過超導體，磁體和超導體之間會產生排斥力，使超導體懸浮在磁體上方。利用這種磁懸浮效應可以製作高速超導磁懸浮列車。超導磁體計算機
高速計算機要求集成電路晶元上的元件和連接線密集排列，但密集排列的電路在工作時會發生大量的熱，而散熱是超大規模集成電路面臨的難題。超導計算機中的超大規模集成電路，其元件間的互連線用接近零電阻和超微發熱的超導器件來製作，不存在散熱問題，同時計算機的運算速度大大提高。此外，科學家正研究用半導體和超導體來製造晶體管，甚至完全用超導體來製作晶體管。 科學家新近創造（發現）出一種新的物質形態，並預言它將幫助人類做出下一代超導體，以用於發電和提高火車的工作效率等多種用途。
這種新的物質形態稱作「費米子凝聚態 」，是已知的第六種物質形態。前五種物質形態分別為氣體、固體、液體、等離子體和1995年剛剛發明（發現）的玻色一愛因斯坦冷凝體。
費米子和玻色子的重大差異，體現在「自旋」這一量子力學特性上。費米子是像電子一樣的粒子，有半整數自旋（如1/2，3/2，5/2等）；而玻色子是像光子一樣的粒子，有整數自旋（如0，1，2等）。這種自旋差異使費米子和玻色子有完全不同的特性。沒有任何兩個費米子能有同樣的量子態：它們沒有相同的特性，也不能在同一時間處於同一地點；而玻色子卻能夠具有相同的特性。因此，1995年物理學家將一定數量銣和鈉原子冷卻成玻色子時，大部分原子變成了同樣的低溫量子態，實際上成為單一巨大的整體原子：玻色一愛因斯坦凝聚態。但像鉀一40或鋰一6這樣的費米子，即使在很低的溫度下，每種粒子必定也有稍微不同的特性。
2003年，物理學家找到了一個克服以上障礙的方法。他們將費米子成對轉變成玻色子，兩個半整數自旋組成一個整數自旋，費米子對就起到了玻色子的作用，所有氣體突然冷凝至玻色一愛因斯坦凝聚態。奧地利英斯布瑞克大學的科學家將鋰一6原子冷卻，同時施加穩定磁場，促使費米子結合在一起；美國科羅拉多「實驗室天體物理學聯合研究所」採用的技術略有不同，他們將鉀一40原子冷卻後施加磁場，通過磁場變化讓每個原子強烈吸引附近的原子，誘發它們形成成對原子，然後凝聚成玻色一愛因斯坦凝聚態。
1962年，年僅20多歲的劍橋大學實驗物理研究生約瑟夫遜在著名科學家安德森指導下研究超導體能隙性質，他提出在超導結中，電子對可以通過氧化層形成無阻的超導電流，這個現象稱作直流約瑟夫森效應。當外加直流電壓為V時，除直流超導電流之外，還存在交流電流，這個現象稱作交流約瑟夫森效應。將超導體放在磁場中，磁場透入氧化層，這時超導結的最大超導電流隨外磁場大小作有規律的變化。約瑟夫遜的這一重要發現為超導體中電子對運動提供了證據，使對超導現象本質的認 識更加深入。約瑟夫森效應成為微弱電磁信號探測和其他電子學應用的基礎。 70年代超導列車成功地進行了載人可行性試驗。超導列車是在車上安裝強大的超導磁體，地上安放一系列金屬環狀線圈。當車輛行進時，車上的磁體在地上的線圈中感應起相反的磁極，使兩者的斥力將車子浮出地面。車輛在電機牽引下無摩擦地前進，時速可高達500千米。 1987年3月12日中國北京大學成功地用液氮進行超導磁懸浮實驗。1987年日本鐵道綜合技術研究所的「MLU002」號磁懸浮實驗車開始試運行 1991年3月日本住友電氣工業公司展示了世界上第一個超導磁體。 1991年10月日本原子能研究所和東芝公司共同研製成核聚變堆用的新型超導線圈。該線圈電流密度達到每平方毫米40安培，為過去的3倍多，達到世界最高水準。該研究所把這個線圈大型化後提供給國際熱核聚變堆使用。這個新型磁體使用的超導材料是鈮和錫的化合物。 1992年1月27日第一艘由日本船舶和海洋基金會建造的超導船「大和」1號在日本神戶下水試航。超導船由船上的超導磁體產生強磁場，船兩側的正負電極使水中電流從船的一側向另一側流動，磁場和電流之間的洛倫茲力驅動船舶高速前進。這種高速超導船直到目前尚未進入實用化階段，但實驗證明，這種船舶有可能引發船舶工業爆發一次革命，就像當年富爾頓發明輪船最後取代了帆船那樣。 1992年一個以巨型超導磁體為主的超導超級對撞機特大型設備，於美國得克薩斯州建成並投入使用，耗資超過82億美元。 1996年改進高溫超導電線的研究工作取得進展，製成了第一條地下輸電電纜。歐洲電纜巨頭皮雷利電纜公司、美國超導體公司和舊金山的電力研究所的工人，共同把6000米長的鉍、鍶、鈣、銅和氧製成的線纏繞到一根保持超導溫度的液氮的空管子上。目前國內外的研究狀況及發展趨勢強磁場實驗裝置是開展強磁場下物理實驗的最基本條件。建立20T以上的穩態強磁場裝置是復雜的涉及多學科和高難度的大型綜合性科學工程，其建設費用高，磁體裝置的運行費用也很高。正因為如此，國際上擁有20T以上的穩態磁體的強磁場實驗中心僅分布在主要的工業大國。世界上第一個強磁場實驗室於1960年建於美國的MIT。隨後，歐洲的英國、荷蘭、法國和德國以及東歐和蘇聯相繼在70年代建立了強磁場實驗室。日本的強磁場實驗室建於80年代初。磁場水平由60年代的20T，提高到80年代的30T。90年代初，美國政府決定在福羅里達州建立新的國家強磁場實驗室,日本在築波建立了新的強磁場實驗室,強場磁體技術有了長足的進步和發展，穩態磁場水平可望達到40-50T。伴隨著強磁場實驗室的建立，強磁場下的物理研究也在不斷深入。量子霍爾效應的發現得到了1985年諾貝爾物理學獎。它是在20T穩態強磁場中研究金屬－氧化物－半導體場效應晶體管輸運過程時觀測到的。21世界以來，有關強磁場下物理工作的文章對每個強磁場實驗室來說平均每年都在上百篇，其中有很多重要的科學發現。發展趨勢普遍是將凝聚態物理學領域中前沿的研究對象如高溫超導材料、納米材料、低維系統等同強磁場極端條件相結合加以研究。在Grenoble強磁場實驗室，半導體材料和半導體超晶格中的光電特性以及元激發及其互作用等是其主要的研究內容，而在美國、日本等強磁場實驗室，則側重在高溫超導材料、低維系統、強關聯電子系統、人造超晶格以及新材料等方面。同時，強磁場下的化學反應過程、生物效應等方面的研究也逐漸為人們所重視。在中國雖有一些6T-12T的超導磁體分散在全國各地，但尚未形成一個全國性的強磁場實驗中心，我國在10T以上穩態強磁場下的系統的科學研究工作尚屬空白。為滿足國內強磁場研究工作的需要，早在1984年中國科學院數理學部就組織論證，決策在等離子體物理研究所建立以20T穩態強磁場裝置為主體的強磁場實驗室。該裝置於1992年建成並投入運行。與此同時，實驗室相繼建成了多個能滿足不同物理實驗、場強在15T左右的穩態強磁場裝置，配備了相應的輸運和磁化測量系統以及低溫系統。中國科學院院士、著名物理學家馮端先生在了解了合肥強磁場實驗室的情況後非常感慨地說：過去中國沒有強磁場條件，對有關強磁場下的物理工作連想都不敢想，1992年來有了強磁場條件我們應該好好的考慮考慮這方面的問題了。

『陸』 2007年3月1日，國家重大科學工程項目「EAST超導托卡馬克核聚變實驗裝置」在合肥順利通過了國家發改委組織

（1）根據電荷數守恆抄和質量數守恆知，A中應為