查看完整版本: 日本科學家在實驗室意外創造室內最強人造磁場
頁: [1]

jiunn36 發表於 2018-10-22 08:24 PM

日本科學家在實驗室意外創造室內最強人造磁場

     
  東京大學的研究人員為了測試新發電機系統的材料特性﹐而在實驗室中製造人造磁場﹐原本預期達到峰值約700T(Tesla﹐磁場強度單位)的磁場強度﹐但反而意外產生出高達1,200T的磁場﹐並持續100微秒。日常生活常見的冰箱磁鐵的磁場強度只有0.01T。
  此次產生的磁場強度﹐是目前為止在室內所產生的最強人造磁場。東京大學物性研究所岳山正二郎教授表示﹐他們使用一種稱為電磁通量壓縮(electromagnetic flux-compression)的技術。該技術將磁場快速擠壓至極小空間﹐讓磁場強度短暫達到尖峰。
  這種技術自1940年代就已存在﹐但早期依靠使用大量的黃色炸藥﹐來產生足以壓縮磁場的爆炸。這種技術的缺點是只能使用一次﹐因為爆炸會摧毀設備﹐也很難重複實驗和控制爆炸。俄羅斯科學家曾在2001年使用黃色炸藥製造出2,800 T的磁場﹐是迄今最強的人造磁場﹐但實驗在戶外進行﹐而且該次實驗後隨即引發爆炸﹐導致實驗設備損毀。
  此次東京大學的實驗並非使用黃色炸藥來產生磁場﹐而是將3.2百萬焦耳(megajoules)的巨大能量送入發電機﹐讓小線圈產生的弱磁場以3萬2千公里的時速快速壓縮﹐過程中發電機的電流高達400萬安培﹐相當於閃電的數百倍。當線圈被壓縮到極限﹐會回彈並產生強大的衝擊波﹐破壞線圈和發電機。
  為了保護研究人員不受到衝擊波的影響﹐他們為發電機建造了一個鐵製防護外殼。然而﹐這個防護外殼只能承受約700T磁場的衝擊波﹐因此1,200T磁場產生的衝擊波﹐最終導致外殼的鐵門被炸毀。在對發電機進行調整並重建外殼之後﹐研究人員計劃下次將5百萬焦耳的能量輸入發電機﹐估計可產生約1,500T的磁場。
  根據研究人員的說法﹐這個實驗不僅可以深入了解不同材料在強磁場中的變化﹐還可能應用於核融合的過程。許多先進的核融合反應爐設計﹐需要在短時間內施加數千T的強磁場﹐這個需求與他們實驗的結果極為相似。研究人員表示﹕「在40年前﹐1,000T量級的磁場仍只能在不穩定﹑無複雜控制﹑以爆炸驅動的複雜系統中產生。因此人們可以毫無疑問地說﹐目前的結果代表進入了將超強磁場用於固態研究與核融合相關實驗的新時代。」。


...<div class='locked'><em>瀏覽完整內容,請先 <a href='member.php?mod=register'>註冊</a> 或 <a href='javascript:;' onclick="lsSubmit()">登入會員</a></em></div><div></div>
頁: [1]