王秋良院士（右）与雒建林研究员讨论数据

位于怀柔综合极端条件实验装置的全超导强磁场磁体系统在励磁过程中

1月27日，依托中国科学院物理研究所建设的国家重大科技基础设施——综合极端条件实验装置传来喜讯：由中国科学院电工研究所与物理研究所联合攻关多年研制的全超导用户磁体，成功实现35.6特斯拉的中心磁场强度，可用孔径达35毫米，一举打破美国国家强磁场实验室保持的32.0特斯拉世界纪录，将全球全超导用户磁体的最高磁场提升3.6特斯拉，标志着我国在该领域正式确立世界领先地位。

这台创造纪录的全超导磁体，源自国家“十二五”重大科技基础设施项目，该装置已于2025年2月通过国家验收，此次突破是在原有全超导磁体基础上完成的优化升级。

强磁场超导磁体是一种能在极低温条件下实现零电阻和强磁场的装置，具有极高的磁场强度、极高的均匀度和稳定性，且能耗极低，是现代科技领域的核心装备之一，在国家重大科技基础设施、先进科学仪器、高端医疗装备、能源交通以及国防特种装备等领域具有重大应用价值。

强磁场超导磁体研制涉及多学科交叉融合，工程化过程面临多重技术瓶颈，对磁场强度、稳定度、均匀度、有效口径以及长期运行可靠性等指标有着极高要求。建造强磁场超导磁体所需高温超导材料还存在临界电流与力学性能强各向异性、屏蔽电流效应突出、尺寸偏差大等问题，给磁体设计与工程化带来巨大挑战。

针对上述技术难题，中国科学院电工所科研团队研制出超导磁体系统，突破强磁场用户超导磁体设计与建造关键技术，创新提出高场高温超导磁体全电磁精细设计理论与电磁结构随动调整方法、多线圈轴向自适应预紧、分区屏蔽电流抑制等关键核心技术，大幅提升了强磁场超导磁体的电磁-机械安全裕度，中国科学院物理所科研团队克服了高温超导磁体健康监测、极低温下极高磁场准确测量，磁体系统与低温系统及用户测量系统集成等方面的难题，实现了全超导磁体性能的跨越式突破。

35.6特斯拉的磁场强度究竟有多惊人？数据对比直观可见：这一强度是医院常用1.5特斯拉核磁共振的24倍，是高清3特斯拉核磁共振的12倍，更是地磁场的70多万倍。如此强大的极端强磁实验条件，将为物质科学、生命科学等前沿领域的研究提供核心支撑，助力科研人员探索微观世界的未知规律，加速推动我国乃至全球在基础研究及高端装备制造领域的科学发现与技术革新。

据介绍，未来，两个团队将持续合作攻关，进一步提升磁体综合服役性能，为国家重大科技基础设施建设、先进科学仪器研发、国防安全保障等领域提供国际顶尖水平的强磁场技术支撑，为国家重大战略实施注入强劲科技动力。