site logo: www.epochtimes.com

德國科學家創超強磁場 刷新世界紀錄

人氣: 42
【字號】    
   標籤: tags:

【大紀元2011年06月29日訊】(大紀元記者陳俊村編譯報導)德國研究機構Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf(HZDR)的科學家於6月22日創造出史上最強的磁場,這項成就將有助於材料科學的研究。

據 HZDR網站報導,該機構的德累斯頓強磁場實驗室(High Magnetic Field Laboratory Dresden,HLD)研究人員,以其開發出重約200公斤的銅線圈,產生91.4 泰斯拉(tesla,磁場強度的計量單位)的超強磁場並維持幾毫秒的時間,超越先前美國科學家在幾年前創下的89泰斯拉的世界紀錄。

科學家表示,如此強大的磁場是以電流通過銅線圈而產生。磁場越強,他們就能越精確地驗證用於嶄新電子元件的物質或超導體的特性。

但HLD 主任沃思尼策(Joachim Wosnitza)表示,磁場也會影響電流,因為它會將電流推到線圈之外。當電流越強時,這種被稱為洛倫玆力(Lorentz force) 的力量也越強。在25 泰斯拉的磁場下,銅線圈就會被扯斷。相較之下,一臺標準的商用電冰箱的磁場只有0.05泰斯拉。

為了研究未來材料的電荷,研究人員需要較強的磁場,例如90或100泰斯拉。沃思尼策指出,在100泰斯拉的磁場下,銅線圈內部的洛倫玆力可以產生相當於4萬倍海平面大氣壓力的壓力,這種力量足以讓銅線爆裂。因此,科學家使用能承受1萬倍大氣壓力的特殊銅合金製作銅線,並以用於防彈背心的特殊纖維包裹銅線。HZDR的研究人員用了6條這種特殊銅線纏繞成一條線圈,並在中心留下16毫米的空間。如此,研究人員可在0.02秒的時間裡,以短暫但強大的電流脈衝產生50泰斯拉的磁場。

為了創造更強的磁場,研究人員在這個線圈外加上第二個含有12層銅線的線圈。儘管第二個線圈的銅線只能承受2,500倍大氣壓力,但在塑膠外殼的保護下,0.02秒的電流脈衝就可以在線圈內部產生40泰斯拉的磁場。加上第一個線圈的50泰斯拉,整體磁場可超過90泰斯拉。在鋼製外罩的覆蓋下,這個線圈組合形成高55公分、直徑32公分的圓柱體,猶如一個大型的水桶。

HZDR的研究人員說,他們製作此一線圈組並非只為了打破世界紀錄,而是希望讓未來的新材料在超強的磁場中做研究。目前,已有世界各地的科學家向該機構提出預訂,希望能在該機構分析他們的材料。

評論
2011-06-29 5:17 PM
Copyright© 2000 - 2016   大紀元.