穩態強磁場實驗裝置國家驗收圖片

A. 磁場強度多少的磁場可稱為強磁場

強磁場一般叫做超強磁場，2T以上就叫做超強磁場
希望下面的文字對你有幫助

強磁版場權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，目前國際上擁有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，歐州的英國、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Florida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，穩態磁場水平近期可望達到40-50T。

B. 我國建成「穩態強磁場」實驗裝置是真的嗎

1.納米是一個微小的長度單位，1納米等於10億分之一米。根頭發絲有7萬到8萬納米。納米技術這個詞彙出現在1974年。納米科學、納米技術是在0。10到100納米尺度的空間內研究電子、原子和分子運動規律及特性。納米材料是納米技術的重要的組成部分，也是國際上競爭的熱點和難點。碳納米管自從1991年被發現以來，就一直被譽為未來的材料。碳納米管在強度上大約比鋼強100倍，其傳熱性能優於所有已知的其它材料。碳納米管具有良好的導電性，在常溫下導電時，幾乎不產生電阻。納米陶瓷材料在1600攝氏度高溫下能像橡皮泥那樣柔軟，在室溫下也能自由彎曲。從1998年世界上第一隻納米晶體管製成，到1999年100納米晶元問世，使20世紀最後10年世界上出現的「納米熱」進一步升溫。我國在納米技術領域佔有一度之地，處於國際先進行列。已成功制備出包括金屬、合金、氧經化物、氫化物、碳化物、離子晶體和半導體等多種納米材料，合成出多種同軸納米電纜，掌握了制備純凈碳納米管技術，能大批量制備長度為2至3毫米的超長納米管。合成的最細的碳納米管的直徑只有0。33納米，這不但打破了我國科學家自已不久前創造的直徑只為0。5納米的世界紀錄，而且突破了日本科學家1992年所提出的0。4納米的理論極限值。《稻草變黃金——從四氯化碳製成金剛石》的文章高度評價。最近又研製成功新型納米材料——超雙疏性界面材料。這種材料具有超疏水性及超疏油性，製成紡織品，不染油污，不用洗染。納米技術應用前景十分廣闊，經濟效益十分巨大，美國權威機構預測，2010年納米技術市場估計達到14400億美元，納米技術未來的應用將遠遠超過計算機工業。納米復合、塑膠、橡膠和纖維的改性，納米功能塗層材料的設計和應用，將給傳統產生和產品注入新的高科技含量。專家指出，紡織、建材、化工、石油、汽車、軍事裝備、通訊設備等領域，將免不了一場因納米而引發的「材料革命」現在我國以納米材料和納米技術注冊的公司有近100個，建立了10多條納米材料和納米技術的生產線。納米布料、服裝已批量生產，象電腦工作裝、無靜電服、防紫外線服等納米服裝都已問世。加入納米技術的新型油漆，不僅耐洗刷性提高了十幾倍，而且無毒無害無異味。一張納米光碟上能存幾百部，上千部電影，而一張普通光碟只能存兩部電影。納米技術正在改善著、提高著人們的生活質量。2.超導技術的發展概況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遜效應。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遜效應。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化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，目前國際上擁有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，歐州的英國、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Florida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，穩態磁場水平近期可望達到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。近年來，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。目前的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，現在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。3.磁懸浮列車的原理並不深奧。它是運用磁鐵「同性相斥，異性相吸」的性質，使磁鐵具有抗拒地心引力的能力，即「磁性懸浮」。科學家將「磁性懸浮」這種原理運用在鐵路運輸系統上，使列車完全脫離軌道而懸浮行駛，成為「無輪」列車，時速可達幾百公里以上。這就是所謂的「磁懸浮列車」，亦稱之為「磁墊車」。由於磁鐵有同性相斥和異性相吸兩種形式，故磁懸浮列車也有兩種相應的形式：一種是利用磁鐵同性相斥原理而設計的電磁運行系統的磁懸浮列車，它利用車上超導體電磁鐵形成的磁場與軌道上線圈形成的磁場之間所產生的相斥力，使車體懸浮運行的鐵路；另一種則是利用磁鐵異性相吸原理而設計的電動力運行系統的磁懸浮列車，它是在車體底部及兩側倒轉向上的頂部安裝磁鐵，在T形導軌的上方和伸臂部分下方分別設反作用板和感應鋼板，控制電磁鐵的電流，使電磁鐵和導軌間保持10—15毫米的間隙，並使導軌鋼板的吸引力與車輛的重力平衡，從而使車體懸浮於車道的導軌面上運行。磁懸浮列車與當今的高速列車相比，具有許多無可比擬的優點：由於磁懸浮列車是軌道上行駛，導軌與機車之間不存在任何實際的接觸，成為「無輪」狀態，故其幾乎沒有輪、軌之間的摩察，時速高達幾百公里；磁懸浮列車可靠性大、維修簡便、成本低，其能源消耗僅是汽車的一半、飛機的四分之一；噪音小，當磁懸浮列車時速達300公里以上時，雜訊只有656分貝，僅相當於一個人大聲地說話，比汽車駛過的聲音還小；由於它以電為動力，在軌道沿線不會排放廢氣，無污染，是一種名副其實的綠色交通工具。磁懸浮列車是現代高技術的綜合集成，被稱為20世紀最偉大的技術發明之一。與傳統的輪軌列車相比，磁懸浮列車最大的特點是安靜和平穩。由於依靠強大磁力支撐起的車廂，其底部電磁鐵在懸浮系統的控制下與軌道保持有一厘米的間隙，列車運行時是不接觸軌道的，因此，即使列車高速運行，乘客也很難感受到震動，走在車廂內就像走在平地上一樣。據悉，磁懸浮列車的試制應用技術在歐洲和日本起步較早，現在的運行時速已高達450至550公里。技術發展史1934年，德國人海曼‧開普提出了磁懸浮技術的第一份專利。1969－1984年，德國人造了六代磁懸浮列車。1981年，德國開始修建第一條磁懸浮鐵路，至1987年完工。90年代，由中國西南交大、國防科大牽頭，我國對磁懸浮技術開展了系統研究，並建成了磁懸浮列車模型和樣車。我國第一條磁懸浮列車專線將在北京八達嶺風景區開始建設，往返全程近4公里，預計2002年可正式投入使用。連接浦東國際機場和陸家嘴的上海磁懸浮新干線全長40公里，時速可達400公里，將成為我國第一條「世界級」磁懸浮專線車。

C. 我國為什麼要研製強磁源

據悉，中科院合肥強磁中心所研製的「世界第二強」強磁源已經於2017年2月順利結題。該項目所研製的磁場強度高達40萬高斯，位居世界第二，而目前的世界紀錄為45萬高斯。既然國外已經有人做出了世界第一強的磁場源，那麼為什麼我國仍要繼續研發一個「世界第二」的強磁源呢，其意義何在呢？

據中科院合肥物質科學研究院院長匡光力透露，現在所研製的混合磁體裝置是由一個能產生30萬高斯的穩態磁場水冷磁體和一個能產生10萬高斯的穩態磁場的超導磁體組成（如圖1）。雖然從數學上來說，30+10=40隻是一個簡單的數學運算，也簡單地遵從著磁場的疊加定理，但是由於如此強的兩個磁體相組合，它們之間存在著如此強大的相互作用力。

D. 全超導托卡馬克核聚變實驗裝置的基本原理

核能是能源家族的新成員，包括裂變能和聚變能兩種主要形式。裂變能是重金屬元素的核子通過裂變而釋放的巨大能量。受控核裂變技術的發展已使裂變能的應用實現了商用化，如核(裂變)電站。裂變需要的鈾等重金屬元素在地球上含量稀少，而且常規裂變反應堆會產生放射性較強的核廢料，這些因素限制了裂變能的發展。聚變能是兩個較輕的原子核聚合為一個較重的原子核並釋放出的能量。目前開展的受控核聚變研究正是致力於實現聚變能的和平利用。其實，人類已經實現了氘氚核聚變--氫彈爆炸，但那是不可控制的瞬間能量釋放，人類更需要受控核聚變。維系聚變的燃料是氫的同位素氘和氚，氘在地球的海水中有極其豐富的蘊藏量。經測算，l升海水所含氘產生的聚變能等同於300升汽油所釋放的能量。海水中氘的儲量可使人類使用幾十億年。特別的，聚變產生的廢料為氦氣，是清潔和安全的。因此，聚變能是一種無限的、清潔的、安全的新能源。這就是世界各國尤其是發達國家不遺餘力競相研究、開發聚變能的根本原因。
受控熱核聚變能的研究主要有兩種--慣性約束核聚變和磁約束核聚變。前者利用超高強度的激光在極短的時間內輻照氘氚靶來實現聚變，後者則利用強磁場可很好地約束帶電粒子的特性，將氘氚氣體約束在一個特殊的磁容器中並加熱至數億攝氏度高溫，實現聚變反應。
托卡馬克(Tokamak)是前蘇聯科學家於20世紀50年代發明的環形磁約束受控核聚變實驗裝置。經過近半個世紀的努力，在托卡馬克上產生聚變能的科學可行性已被證實，但相關結果都是以短脈沖形式產生的，與實際反應堆的連續運行有較大距離。超導技術成功地應用於產生托卡馬克強磁場的線圈上，是受控熱核聚變能研究的一個重大突破。超導托卡馬克使磁約束位形能連續穩態運行，是公認的探索和解決未來聚變反應堆工程及物理問題的最有效的途徑。目前建造超導裝置開展聚變研究已成為國際熱潮。
托克馬克從本質上說是一種脈沖裝置，因為等離子體電流是通過感應方式驅動的。但是，存在所謂的「先進托克馬克」運行的可能性，即它們可以利用非感應外部驅動和發生在等離子體內的自然的壓強驅動電流相結合而實現運行。它們需要仔細地調節壓強和約束使之最佳化。在理論和實驗上正在研究這種先進托克馬克，因為連續運行對聚變功率的產生是最有希望的，其相對小的尺寸導致比類ITER設計更經濟的電站。先進超導托克馬克實驗裝置是指裝置的環向磁場和極向磁場線圈都是超導材料繞制而成的，它可以大大節省供電功率，長時間維持磁體工作，並且可以得到較高的磁場。
等離子體物理研究所主要從事高溫等離子體物理、受控熱核聚變技術的研究以及相關高技術的開發研究工作，擔負著國家核聚變大科學工程的建設和研究任務,先後建成HT-6B、HT-6M等托卡馬克實驗裝置。1994年底，等離子體所成功地建成我國第一台大型超導托卡馬克裝置HT-7，使我國進入超導托卡馬克研究階段，研究成果引起了國際聚變界的廣泛關注。「九五」國家重大科學工程--大型非圓截面全超導托卡馬克核聚變實驗裝置EAST計劃的實施，標志著我國進入國際大型聚變裝置(近堆芯參數條件)的實驗研究階段，表明中國核聚變研究在國際上已佔有重要地位。

E. 華中科技大學脈沖強磁場實驗室的申請批准

在中國和比利時政府間科技合作協議框架下，「超強脈沖磁場開發研究」項目於2002年和2007年兩度得到了雙方政府的資助，該項目由華中科技大學與比利時魯汶大學聯合執行。以實施該項目為基礎，華中科技大學建立了脈沖強磁場實驗室。比利時魯汶大學每年派專家來華工作，指導實驗室建設，並接收華中科技大學選派的研究人員前往歐洲強磁場實驗室學習，雙方開展了大量的合作研究工作。
華中科技大學與魯汶大學共同合作開發了脈沖磁體設計軟體PMDS2.0，被歐洲「DeNUF」項目採納為磁體設計工具。
2003年至2004年，華中科技大學脈沖強磁場實驗室成為教育部重點實驗室，研製出國內最高磁場強度的脈沖強磁場裝置。之後，華中科技大學又以脈沖強磁場教育部重點實驗室的建設為基礎，在中比政府間科技合作的支持下，申報了脈沖強磁場國家重大科技基礎設施，並獲得了批准。
華中科技大學的脈沖強磁場實驗室在建設之初，就瞄準世界先進水平，以國際科技合作為支撐，旨在建設高水平的脈沖強磁場裝置。經過短短5年的時間，科研水平實現了跨越式發展，磁場強度提高了一倍，為建設世界一流脈沖強磁場裝置奠定了堅實基礎。同時，學校與世界主要的脈沖強磁場實驗室建立了緊密的合作關系，得到世界脈沖強磁場學界的認可。在未來5年內，華中科技大學有望建設世界一流的脈沖強磁場實驗室，研製出80特斯拉以上脈沖磁體，沖擊世界脈沖磁場強度記錄，使中國在脈沖強磁場領域達到世界先進水平 。

F. 陳忠的科研項目列表

1. 國家自然科學基金：不均勻磁場中快速獲得高分辨二維核磁共振譜的新技術，2010.1-2012.12.
2. 廈門市科技計劃重大項目：廈門半導體照明檢測體系建設(二期)，2010.1-2011.12.
3. 衛生部科學研究基金--福建省衛生教育聯合攻關計劃項目：核磁共振代謝組學新技術及其在糖尿病研究中的應用，2009.1-2011.12.
4. 福建省發展和改革委員會產業技術開發專項項目：核磁共振儀器關鍵技術的研發，2008.9-2011.8.
5. 國家自然科學基金：不穩定不均勻強磁場下的高分辨核磁共振新技術，2008.1-2010.12.
6. 教育部高等學校博士學科點專項科研基金：極端強磁場實驗裝置中核磁共振新方法，2009.1-2011.12.
7. 國家科技支撐計劃子課題：核磁共振波譜儀關鍵部件和系統軟體的研製，2007.1-2009.12.
8. 國家高技術研究發展計劃(863計劃)：半導體照明評價與測試系統建設，2006.10-2009.9.
9. 福建省重大科技項目：福建省半導體照明工程技術研究中心建設，2006.12-2009.12.
10. 廈門市重大科技專項基金：廈門半導體照明檢測體系建設，2006.12-2008.6.
11. 廈門大學科技創新團隊：光電子與信息技術，2007.1-2009.12.
12. 國家自然科學基金：非均勻體系中的核磁共振新技術及其在物理化學中的應用，2006.1-2008.12.
13. 國家自然科學基金：物理化學新方法在生命科學中的應用子課題，2005.1-2007.12.
14. 教育部新世紀優秀人才支持計劃：分子內和分子間多量子相乾性質， 2005.1-2007.12.
15. 廈門市重大疾病攻關研究基金：含活性有機釩中葯抗糖尿病及其干預大血管並發症的研究2005.1-2007.12.
16. 衛生部衛生教育聯合攻關計劃項目：抗糖尿病過氧釩配合物的設計合成、作用機理及葯理研究2005.1-2005.12.
17. 國家自然科學基金：基於分子間多量子相乾的高分辨核磁共振新技術，2004.1-2006.12.
18. 教育部優秀青年教師資助計劃：不均勻和不穩定磁場中的高分辨核磁共振新技術，2004.1-2006.12.
19. 國家自然科學基金重點項目子課題：有關分子間多量子躍遷，2003.1-2006.12.
20. 福建省自然科學基金：磁共振成像多陣列探頭電子系統和信號處理的關鍵技術，2002.9-2004.8.
21. 國家自然科學基金：快速研究中葯葯效組分的核磁共振新技術，2002.1-2002.12.
22. 國家留學回國基金：分子間多量子相干效應及其在核磁共振成像中應用，2001.7-2003.6.
23. 國家自然科學基金：分子間多量子相乾性質、機理及其在磁共振成像中的應用，2001.1-2003.12.
24. 國家中醫葯管理局中醫葯科學技術研究基金：快速分析中草葯葯效物質成分的擴散相關核磁共振研究，2001.1-2002.12.
25. 國家自然科學基金重點項目子課題：NMR研究葯物小分子與生物靶分子相互作用，1999.1-2002.12.
26. 國家自然科學基金：高分辨核磁共振脈沖梯度場新技術及其應用，1997.1-1999.12.
27. 福建省自然科學基金：擴散相關的多維多核核磁共振技術在中葯研究中的應用，1999.5-2002.4.

G. 圖甲為一研究電磁感應的實驗裝置示意圖，其中電流感測器（相當於一隻理想的電流表）能將各時刻的電流數據

（1）由I-t圖象可知當t=0.5s時，I=1.10A；
P=I²R=1.10²×1.0W=1.21W
（2）由圖知，當金屬桿達到穩定運動時的電流為1.60A，
穩定時桿勻內速運動，受力平容衡，則有：mgsinθ=BIL
解得B＝