合肥稳态强磁场实验装置

『壹』 怎么用实验室器材做出匀强磁场

蹄形磁铁的中间部分可不可以，可以用透明胶把几个蹄形磁铁串联在一起，用平抛运动得知，运动速度

『贰』 国之重器稳态强磁场实验装置有何惊艳之处

9月27日，国家重大科技基础设施“稳态强磁场实验装置”在合肥通过国家验收，这使我国成为继美国、法国、荷兰、日本之后第五个拥有稳态强磁场的国家。

据了解，“稳态强磁场实验装置”包括十台强磁场磁体装置和六大类实验测量系统以及极低温、超高压实验系统。中国科学院合肥物质科学研究院为承担项目单位，中国科学技术大学为共建单位。稳态强磁场研制团队经过多年自主创新，打破国际技术壁垒，成功克服关键材料国际限制、关键技术国内空白等重大难题，成功建成继美国之后世界第二台40T级混合磁体，建成三台场强创世界纪录的水冷磁体。首创SMA组合显微系统，建立了国际领先的科学实验系统，实现了我国稳态强磁场极端条件的重大突破。

『叁』 感动！一句祖国需要我，哈佛8博士集体回国做贡献，现状如何

“此生无悔入中华，来世还做中华人”，作为一名中国人，我们应该爱国，为中国骄傲，同时也要不忘初心，在国家需要的为国家做贡献。哈佛八“剑客”有着炙热的爱国之心，而且他们不忘初心，他们愿意为了国家放弃一切，哪怕是优越的待遇，他们也能义无反顾的放弃，一句祖国需要我，他们就能无怨无悔的贡献出自己的一份力量为国家的发展做贡献。

『肆』 科学岛的历史沿革

一、合肥分院和四个研究所整合为合肥物质科学研究院
为建设国家创新体系，1998年,经党中央、国务院批准，中国科学院实施知识创新工程试点工作。根据中国科学院实施知识创新工程试点工作的总体部署，2000年下半年开始，合肥分院和四个研究所开始酝酿、讨论和制定合肥分院与四个所进行整合，成立中国科学院合肥研究院，整体进入中国科学院“二期创新工程试点”的创新方案。2001年5月11日中国科学院第六次院长办公会议审议并原则通过了这个方案。同年11月中国科学院批准合肥分院及安徽光学精密机械研究所、等离子体物理研究所、固体物理研究所开始整合，合并成一个法人单位—-中国科学院合肥研究院（暂用名）。任命了谢纪康为院长、宋兆海为党委书记的合肥研究院领导班子。2001年12月19日，中科院合肥分院召开全体研究员及处以上干部大会，中国科学院人教局原局长余翔林宣布了合肥研究院领导班子成员名单，党组副书记郭传杰作了重要讲话。这标志着中国科学院合肥研究院新领导班子正式成立，各项工作正式启动（合肥智能机械研究所因当时中国科学院意将其作为科学院的改制单位，未同意其整合进入合肥研究院）。
2003年5月8日中央机构编制委员会办公室（中央编办复字[2003]49号）正式批复中国科学院合肥分院、中国科学院安徽光机所、中国科学院等离子体物理所、中国科学院固体物理所合并为中国科学院合肥物质科学研究院。2003年6月17日中国科学院正式行文批准取消中国科学院合肥分院、中国科学院安徽光机所、中国科学院等离子体物理所、中国科学院固体物理所四个法人单位资格，成立一个新的法人代表单位：中国科学院合肥物质科学研究院。2004年4月16日，中国科学院鉴于合肥智能机械研究所的学科方向已按院里的要求进行了调整，遂不再坚持将智能所改制的意见，批准同意智能所取消法人资格，归属合肥物质科学研究院。
中国科学院批准成立合肥物质科学研究院后，研究所成为研究院下属的非法人科研单位，合肥分院正式撤消，相关职能转交合肥物质科学研究院。
二、强磁场科学技术中心成立
2005年12月28日，由合肥物质科学研究院和中国科学技术大学联合共建，挂靠合肥研究院的非法人研究单元“合肥强磁场科学技术研究中心”成立。其主要职能是组织强磁场实验装置项目的建设及强磁场科学技术的研究。中心主任匡光力，副主任高秉钧、张裕恒、孙玉平、刘小宁、李晓光、周江宁。该中心成立后，开展了有关强磁场实验装置的调研、论证和先期预研工作，成功争取了国家“十一五”重大科技基础设施建设项目——稳态强磁场实验装置项目立项，并落户合肥研究院。
在此中心的基础上，2008年4月30日中国科学院批准成立中国科学院强磁场科学中心（非法人研究单元，批准给与120个事业编制，80个创新岗位），依托合肥物质科学研究院管理。2008年5月18日，中国科学院强磁场科学中心所承担的国家“十一五”重大科技基础设施建设项目——“稳态强磁场实验装置开工典礼暨中国科学院强磁场科学中心揭牌仪式”在科学岛举行，这标志着强磁场科学中心正式开工建设。强磁场科学中心的学科定位是：持续发展强磁场技术，建设国际先进的稳态强磁场实验设施，满足我国多学科研究对于强磁场实验条件的需要；开展强磁场条件下物理、化学、生物、材料等多学科领域的前沿探索；开展强磁场条件下新技术研究，促进相关技术的发明和应用。强磁场科学中心目标：面向强磁场科学技术发展的国际前沿，面向国家科学技术发展对强磁场的重大需求，力争经过五年的努力，建成具有国际先进水平的强磁场科学技术研究平台，形成一支精干的强磁场科学技术研究队伍，并拥有一批高水平的强磁场科研用户。力争经过十年的努力，建成国际知名的强磁场研究基地。
三、安徽循环经济技术工程院成立
2006年4月30日，安徽省机构编制委员会办公室皖编办[2006]101号文“关于同意成立安徽循环经济技术工程院的批复”批准成立安徽循环经济技术工程院。安徽循环经济技术工程院是贯彻中国科学院新时期发展战略，结合国家中部崛起战略和建设合肥国家科技创新型试点市的需要，依托中国科学院合肥物质科学研究院的科技资源优势，由中国科学院和安徽省人民政府合作共建的科技类事业单位。由安徽省科技厅和中科院合肥物质科学研究院联合组建，委托合肥研究院管理。成立安徽循环经济技术工程院旨在寻求知识经济与循环经济的发展价值链的有效结合点，探索中央驻皖科研机构和大学促进区域经济发展和科技创新的新途径，把在承担国家科研任务中形成的创新性应用成果和技术进一步加以开发，使之成为在循环经济经济产业链中有应用前景的核心技术，并结合产品的市场定位进行二次开发和集成。通过技术转移形成有核心技术和市场前景的高新技术产品，成为在技术开发前期将人才、技术、资金、市场和政策等各种要素结合的技术创新平台、高新技术产业孵化平台、创新创业人才聚集和培养平台以及安徽省企业的共用研发和实验平台。
四、新研究单元和科技转移转化机构成立
在安徽光学精密机械研究所、等离子体物理研究所、固体物理研究所、合肥智能机械研究所4个老牌研究所基础上，陆续成立了强磁场科学中心、技术生物与农业工程研究所、先进制造技术研究所、医学物理与技术中心、核能安全技术研究所。2014年6月，研究院成了中科院合肥创新技术工程院，作为实现科技成果产业化的机构。2015年1月，合肥研究院在安徽循环经济技术工程院基础上成立了应用技术研究所 。

『伍』 超导体的超导磁体

超导材料最诱人的应用是发电、输电和储能。
由于超导材料在超导状态下具有零电阻和完全的抗磁性，因此只需消耗极少的电能，就可以获得10万高斯以上的稳态强磁场。而用常规导体做磁体，要产生这么大的磁场，需要消耗3.5兆瓦的电能及大量的冷却水，投资巨大。
超导磁体可用于制作交流超导发电机、磁流体发电机和超导输电线路等。 高温超导材料的用途非常广阔，大致可分为三类：大电流应用（强电应用）、电子学应用（弱电应用）和抗磁性应用。大电流应用即前述的超导发电、输电和储能；电子学应用包括超导计算机、超导天线、超导微波器件等；抗磁性主要应用于磁悬浮列车和热核聚变反应堆等。
超导磁悬浮列车利用超导材料的抗磁性，将超导材料放在一块永久磁体的上方，由于磁体的磁力线不能穿过超导体，磁体和超导体之间会产生排斥力，使超导体悬浮在磁体上方。利用这种磁悬浮效应可以制作高速超导磁悬浮列车。超导磁体计算机
高速计算机要求集成电路芯片上的元件和连接线密集排列，但密集排列的电路在工作时会发生大量的热，而散热是超大规模集成电路面临的难题。超导计算机中的超大规模集成电路，其元件间的互连线用接近零电阻和超微发热的超导器件来制作，不存在散热问题，同时计算机的运算速度大大提高。此外，科学家正研究用半导体和超导体来制造晶体管，甚至完全用超导体来制作晶体管。 科学家新近创造（发现）出一种新的物质形态，并预言它将帮助人类做出下一代超导体，以用于发电和提高火车的工作效率等多种用途。
这种新的物质形态称作“费米子凝聚态 ”，是已知的第六种物质形态。前五种物质形态分别为气体、固体、液体、等离子体和1995年刚刚发明（发现）的玻色一爱因斯坦冷凝体。
费米子和玻色子的重大差异，体现在“自旋”这一量子力学特性上。费米子是像电子一样的粒子，有半整数自旋（如1/2，3/2，5/2等）；而玻色子是像光子一样的粒子，有整数自旋（如0，1，2等）。这种自旋差异使费米子和玻色子有完全不同的特性。没有任何两个费米子能有同样的量子态：它们没有相同的特性，也不能在同一时间处于同一地点；而玻色子却能够具有相同的特性。因此，1995年物理学家将一定数量铷和钠原子冷却成玻色子时，大部分原子变成了同样的低温量子态，实际上成为单一巨大的整体原子：玻色一爱因斯坦凝聚态。但像钾一40或锂一6这样的费米子，即使在很低的温度下，每种粒子必定也有稍微不同的特性。
2003年，物理学家找到了一个克服以上障碍的方法。他们将费米子成对转变成玻色子，两个半整数自旋组成一个整数自旋，费米子对就起到了玻色子的作用，所有气体突然冷凝至玻色一爱因斯坦凝聚态。奥地利英斯布瑞克大学的科学家将锂一6原子冷却，同时施加稳定磁场，促使费米子结合在一起；美国科罗拉多“实验室天体物理学联合研究所”采用的技术略有不同，他们将钾一40原子冷却后施加磁场，通过磁场变化让每个原子强烈吸引附近的原子，诱发它们形成成对原子，然后凝聚成玻色一爱因斯坦凝聚态。
1962年，年仅20多岁的剑桥大学实验物理研究生约瑟夫逊在著名科学家安德森指导下研究超导体能隙性质，他提出在超导结中，电子对可以通过氧化层形成无阻的超导电流，这个现象称作直流约瑟夫森效应。当外加直流电压为V时，除直流超导电流之外，还存在交流电流，这个现象称作交流约瑟夫森效应。将超导体放在磁场中，磁场透入氧化层，这时超导结的最大超导电流随外磁场大小作有规律的变化。约瑟夫逊的这一重要发现为超导体中电子对运动提供了证据，使对超导现象本质的认 识更加深入。约瑟夫森效应成为微弱电磁信号探测和其他电子学应用的基础。 70年代超导列车成功地进行了载人可行性试验。超导列车是在车上安装强大的超导磁体，地上安放一系列金属环状线圈。当车辆行进时，车上的磁体在地上的线圈中感应起相反的磁极，使两者的斥力将车子浮出地面。车辆在电机牵引下无摩擦地前进，时速可高达500千米。 1987年3月12日中国北京大学成功地用液氮进行超导磁悬浮实验。1987年日本铁道综合技术研究所的“MLU002”号磁悬浮实验车开始试运行 1991年3月日本住友电气工业公司展示了世界上第一个超导磁体。 1991年10月日本原子能研究所和东芝公司共同研制成核聚变堆用的新型超导线圈。该线圈电流密度达到每平方毫米40安培，为过去的3倍多，达到世界最高水准。该研究所把这个线圈大型化后提供给国际热核聚变堆使用。这个新型磁体使用的超导材料是铌和锡的化合物。 1992年1月27日第一艘由日本船舶和海洋基金会建造的超导船“大和”1号在日本神户下水试航。超导船由船上的超导磁体产生强磁场，船两侧的正负电极使水中电流从船的一侧向另一侧流动，磁场和电流之间的洛伦兹力驱动船舶高速前进。这种高速超导船直到目前尚未进入实用化阶段，但实验证明，这种船舶有可能引发船舶工业爆发一次革命，就像当年富尔顿发明轮船最后取代了帆船那样。 1992年一个以巨型超导磁体为主的超导超级对撞机特大型设备，于美国得克萨斯州建成并投入使用，耗资超过82亿美元。 1996年改进高温超导电线的研究工作取得进展，制成了第一条地下输电电缆。欧洲电缆巨头皮雷利电缆公司、美国超导体公司和旧金山的电力研究所的工人，共同把6000米长的铋、锶、钙、铜和氧制成的线缠绕到一根保持超导温度的液氮的空管子上。目前国内外的研究状况及发展趋势强磁场实验装置是开展强磁场下物理实验的最基本条件。建立20T以上的稳态强磁场装置是复杂的涉及多学科和高难度的大型综合性科学工程，其建设费用高，磁体装置的运行费用也很高。正因为如此，国际上拥有20T以上的稳态磁体的强磁场实验中心仅分布在主要的工业大国。世界上第一个强磁场实验室于1960年建于美国的MIT。随后，欧洲的英国、荷兰、法国和德国以及东欧和苏联相继在70年代建立了强磁场实验室。日本的强磁场实验室建于80年代初。磁场水平由60年代的20T，提高到80年代的30T。90年代初，美国政府决定在福罗里达州建立新的国家强磁场实验室,日本在筑波建立了新的强磁场实验室,强场磁体技术有了长足的进步和发展，稳态磁场水平可望达到40-50T。伴随着强磁场实验室的建立，强磁场下的物理研究也在不断深入。量子霍尔效应的发现得到了1985年诺贝尔物理学奖。它是在20T稳态强磁场中研究金属－氧化物－半导体场效应晶体管输运过程时观测到的。21世界以来，有关强磁场下物理工作的文章对每个强磁场实验室来说平均每年都在上百篇，其中有很多重要的科学发现。发展趋势普遍是将凝聚态物理学领域中前沿的研究对象如高温超导材料、纳米材料、低维系统等同强磁场极端条件相结合加以研究。在Grenoble强磁场实验室，半导体材料和半导体超晶格中的光电特性以及元激发及其互作用等是其主要的研究内容，而在美国、日本等强磁场实验室，则侧重在高温超导材料、低维系统、强关联电子系统、人造超晶格以及新材料等方面。同时，强磁场下的化学反应过程、生物效应等方面的研究也逐渐为人们所重视。在中国虽有一些6T-12T的超导磁体分散在全国各地，但尚未形成一个全国性的强磁场实验中心，我国在10T以上稳态强磁场下的系统的科学研究工作尚属空白。为满足国内强磁场研究工作的需要，早在1984年中国科学院数理学部就组织论证，决策在等离子体物理研究所建立以20T稳态强磁场装置为主体的强磁场实验室。该装置于1992年建成并投入运行。与此同时，实验室相继建成了多个能满足不同物理实验、场强在15T左右的稳态强磁场装置，配备了相应的输运和磁化测量系统以及低温系统。中国科学院院士、著名物理学家冯端先生在了解了合肥强磁场实验室的情况后非常感慨地说：过去中国没有强磁场条件，对有关强磁场下的物理工作连想都不敢想，1992年来有了强磁场条件我们应该好好的考虑考虑这方面的问题了。

『陆』 2007年3月1日，国家重大科学工程项目“EAST超导托卡马克核聚变实验装置”在合肥顺利通过了国家发改委组织

（1）根据电荷数守恒抄和质量数守恒知，A中应为