(Ulusal Yüksek Manyetik Alan Laboratuvarı) Yeni bir süper iletken mıknatıs, kısa bir süre için şaşırtıcı bir 45,5 tesla manyetik alan yoğunluğunu sürdürdü. Karşılaştırma için, çürük buzdolabı mıknatıslarınız tek bir tesla'nın yaklaşık yüzde 1'ine sahiptir.
Ulusal Yüksek Manyetik Alan Laboratuvarı'ndaki araştırmacılar tarafından elde edilen ölçüm ( MagLab ) Florida Eyalet Üniversitesi'nde, önceki sınırı yarım tesla aşarak, doğru akım manyetik alanlarında mümkün olanın çıtasını sıfırlar.
MagLab zaten dünyanın en güçlü sürekli mıknatıs , delicesine soğuk bir eşleşmeye dayanan bir melez süper iletken Birlikte daha tipik elektromıknatıs işletmek.
Böyle soğuk koşullar, küçük bir bina değerinde yaklaşık 35 ton ağırlığında boru ve makine gerektirir. Söylemeye gerek yok, bu ataç almak için kullanabileceğiniz madeni para büyüklüğünde bir metal parçası değil.
Gerçeği söylemek gerekirse, mutlak sıfırın sadece birkaç derece üzerinde bir sıcaklıkta çalıştırılması gereken daha yeni versiyonları da değil. Ancak yeni sistemin özü, başarısının sırrı olan bir özellik olarak hala çok daha kompakttır.
Bir bira bardağına sığacak kadar küçük, sadece 390 gram (yaklaşık 0,86 pound) ağırlığında ve ince metal şeritlere sarılmış kısa bir düz disk yığınına benziyor.
Şeritler, kardeşi 45T hibrit mıknatısında kullanılan niyobyum bazlı alaşımın yerini alan, nadir toprak baryum bakır oksit (REBCO) adı verilen bir metalden yapılmıştır.
Hem 45T'deki niyobyum bazlı alaşım hem de 45.5T'nin REBCO şeritleri, neredeyse hiç direnç göstermeden elektrik akımını ileterek güçlü manyetik alanlar oluşturmalarına yardımcı olur.
Geleneksel süperiletken devrelerle ilgili bir problem, ısındıklarında dirençte ani bir sıçramaya maruz kalabilmeleridir. söndürmek . Yollarındaki herhangi bir kusur veya sapma, iletimin süperden daha az olmasına neden olarak akışı kesintiye uğratır.
REBCO'nun kağıt inceliğinde şeritleri, yalıtımı terk ederek, herhangi bir bölümden geçen akımın bir kesinti durumunda şeritleri hızla değiştirmesine izin vererek bu sorunu çözer.
'Bobin dönüşlerinin birbirinden yalıtılmamış olması, bu engellerden herhangi birini atlamak için akımı çok kolay ve etkili bir şekilde paylaşabilecekleri anlamına gelir,' diyor malzeme bilimcisi David Larbalestier Mıknatısın tasarımı hakkında daha fazla bilgiyi aşağıdaki klipte kim açıklıyor.
Bu sıkıca sarılmış şeritler, elektronların düşük dirençli akışına müdahale edebilecek ısıyı da dağıtarak, tasarımcıların olağan bakır ısı alıcılarından kurtulmasına ve kütleyi daha da azaltmasına olanak tanır.
Daha sıkı, daha verimli bir süper iletken, bu yeniliğin daha da güçlü bir manyetik alanı sıkıştırmasına yardımcı olur.
45T'nin süper iletkeni sadece 11.4 tesla üretebilirdi. Daha fazla bahçe çeşidiyle eşleştirildiğinde 'dirençli' elektromıknatıs 33.6 teslalık bir alan üreterek eski rekor kıran sınırına ulaştı.
31,1 tesla dirençli mıknatısla eşleştirilen ve sıvı helyum odasına daldırılan takımın REBCO tabanlı 'küçük büyük bobininin' en son versiyonu 14.4 tesla'ya ulaştı ve yeni bir rekor kırdı.
Eski hibrit kurulum, resmi olarak hala en güçlü çalışan mıknatıstır. Bu yeni sürüm şu ana kadar yalnızca denemelerde umut verici görünüyor.
Tam olarak ne kadar yükseğe çıkabileceğimiz hala açık bir soru. Bu sınırlar aşılıyorbirkaç yılda birAraştırmacılar, şu anda bildiklerimize dayanarak teorik olarak üçlü hanelere geçebileceğimizi düşünüyorlar.
Bu tür mıknatısların, tıbbi teşhisten parçacık fiziği araştırmalarına kadar çok çeşitli alanlarda uygulamaları vardır.
'Gerçekten yeni bir kapı açıyoruz' diyor mühendis Seungyong Hahn , yeni mıknatısın ince tasarımıyla ortaya çıktı.
'Bu teknoloji, kompakt yapısı nedeniyle yüksek alan uygulamalarının ufkunu tamamen değiştirmek için çok iyi bir potansiyele sahip.'
Bu araştırma yayınlandı Doğa .