14.1T！加速器磁铁场强刷新世界纪录

费米实验室打破加速器磁场强度的世界纪录。

来源:物理学家网络

科学日报北京9月10日电(记者刘霞)美国能源部费米实验室的科学家日前宣布，他们已经获得了迄今为止加速器导向磁铁的最高场强——当磁铁冷却到零下270摄氏度左右时，达到14.1特斯拉的新世界纪录。此前，劳伦斯·伯克利国家实验室在同样的温度下创造了13.8吨的纪录，并保持了11年。

物理学家网络9日在一份报告中称，这项最新研究对于计划建造大型强子对撞机(LHC)的“继承者”的粒子物理学家来说是一个重要的里程碑。高能强子对撞机未来成功的关键因素之一是高场强磁体。因为未来的LHC需要将质子加速到LHC质子能量的几倍，所以它需要一个比LHC更强的导向磁铁。与目前在LHC磁体中使用的铌钛不同，国际高能物理界正致力于开发15T铌锡磁体，其核心是一种被称为铌锡的先进超导材料。铌锡可以支持更大的电流，但非常脆弱，在加速磁铁工作时很容易被外力破坏。

由于这个原因，费米实验室的亚历山大·佐罗宾领导的团队开发了一种新的设计，允许铌锡线圈在工作过程中不受任何应力和应变的影响。

在新的设计中，几十根圆导线以某种方式被扭曲成电缆，以满足必要的电气和机械标准。在将电缆缠绕成线圈后，研究人员进行了为期两周的高温处理，以使铌锡丝“改变其头部和表面”，并在零下270摄氏度左右成为超导体。然后，他们将几个线圈包装在一个由一个带有铝夹的铁轭和一个不锈钢外壳组成的结构中，这样这些线圈就可以抵抗巨大的电磁力使它们变形，最后成功了。

在接下来的几个月里，该团队计划加强线圈的机械支撑，并在今年秋天重新测试磁铁，希望达到15T的设计目标。Zorobin解释道:“在设计这种磁体时，需要考虑许多因素:磁场参数、超导电缆、机械结构及其在组装和运行期间的性能、磁体技术以及运行期间的磁体保护。”

这不是团队的唯一目标。佐罗宾说:“我们计划将铌锡磁体的强度提高到17T。此外，我们可能能够使用新的先进超导材料来设计强度高达20T的转向磁体。”