強磁場是物質(zhì)微觀世界的“放大鏡”,對提升我國前沿基礎(chǔ)科學研究、推動關(guān)鍵技術(shù)變革意義重大。
作為世界四大脈沖強磁場科學中心之一,華中科技大學國家脈沖強磁場中心在黨員科研突擊隊的引領(lǐng)攻堅下,短短十年間,實現(xiàn)了從一無所有到領(lǐng)跑世界的升級“蛻變”。
在華中科技大學的國家脈沖強磁場科學中心,一塊鋁板眨眼間就變成了一口“鍋”,而這背后依靠的就是強大的磁場。
國家脈沖強磁場科學中心常務(wù)副主任 韓小濤:我們現(xiàn)在產(chǎn)生磁場最高將近地球磁場的200萬倍,有這么高的磁場,你就可以去更深入地研究很多新材料,它的一些新的特性,就相當于我們有了一樣新的工具。
擁有觀察微觀世界的工具,就意味著能在科學研究上搶占先機。上世紀80年代,國外利用建成的30多個脈沖強磁場實驗裝置,開展各領(lǐng)域前沿科學研究,獲得多項諾貝爾獎。而我國由于長期缺乏這類裝置,想在強磁場環(huán)境下做實驗,只能借用國外的實驗室。
國家脈沖強磁場科學中心常務(wù)副主任 韓小濤:你沒有這個條件,你到國外去做實驗你肯定往后排,所以很多時候我們就只能是等著,但是往往可能就喪失了一些科學的先機。
國家脈沖強磁場科學中心主任 李亮:有時候我們整個國家在美歐的強磁場實驗室一年都做不上一次實驗。
許多急需開展的科學研究嚴重受制于人,讓華中科技大學電氣與電子工程學院的黨員科研突擊隊痛下決心:必須突破國外技術(shù)封鎖,創(chuàng)建中國自己的脈沖強磁場實驗裝置。經(jīng)過三年精心籌備,2007年,華中科技大學國家脈沖強磁場實驗裝置項目正式獲批立項。這也是我國第一次由一所大學承建國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施。
國家脈沖強磁場科學中心常務(wù)副主任 韓小濤:使命感和責任感和你作為一個黨員的要求,本身就是很契合的,心里肯定也是憋著一股勁,就是說用我們這樣現(xiàn)有的條件,我要做出跟你一樣甚至更好的東西出來。
磁體如同人的心臟,它的質(zhì)量直接決定強磁場實驗的成敗。繞制磁體,要將一根根直徑不到1毫米的材料絲重復繞制上萬圈,且角度和方向不能有一絲差錯,為此,黨員科研突擊隊成員每天泡在實驗室,常常一站就是十幾個小時。
國家脈沖強磁場科學中心常務(wù)副主任 韓小濤:這個磁體做得不好,一放電它就爆炸了,一旦開始繞制你還不能停,所以恨不得一天24小時連軸轉(zhuǎn)來完成磁體的繞制。當時那個環(huán)境要戴防毒面罩,其實工作環(huán)境是很惡劣的。
無數(shù)次的實踐摸索,團隊最終研發(fā)出獨特的磁體非連續(xù)層間加固繞制工藝,躋身世界頂級行列。
然而此時又一道難題擺在面前:繞制磁體還需導體材料,但這些核心材料都被國外直接封鎖,黨員科研突擊隊沒有等、靠、要,而是用國產(chǎn)材料作為原料,力求通過技術(shù)創(chuàng)新實現(xiàn)彎道超車。
國家脈沖強磁場科學中心主任 李亮:我們實際上是用只有國外三分之二強度的導線,實現(xiàn)了基本上是國際最高的一個磁場強度,這個是我們在這個技術(shù)上面很重要的一個突破。
為節(jié)約研究成本和時間,將關(guān)鍵核心技術(shù)牢牢掌握在自己手中,黨員科研突擊隊又瞄準了一個個難度更高的科研目標。
國家脈沖強磁場科學中心常務(wù)副主任 韓小濤:從樣機開始,就每一個電路板、原理圖都是我們自己畫,自己去調(diào)試,出了問題馬上就可以更新。
憑借自立自強的沖勁,不斷刷新世界紀錄。2018年強磁場中心的脈沖平頂磁場強度超越美國,成為全球最高強度的脈沖平頂磁場。
國家脈沖強磁場科學中心常務(wù)副主任 韓小濤:有了自主性、先進性,加上我們整個團隊,包括黨員在這方面發(fā)揮的關(guān)鍵核心引領(lǐng)的作用,這樣我們就是一個有戰(zhàn)斗力的集體。
正是憑著這樣的信念,華中科技大學強磁場中心先后創(chuàng)造了5項磁場參數(shù)世界紀錄,取得一批重要科學研究成果,建成了世界領(lǐng)先的脈沖強磁場實驗裝置,并榮獲國家科技進步一等獎,世界上20多個國家的科研人員選擇來這里開展實驗,真正實現(xiàn)了從跟跑到超越的升級蛻變。
眼下,脈沖強磁場實驗裝置二期工程已列入國家“十四五”重大科技基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃。黨員科研突擊隊也瞄準世界脈沖強磁場最高峰值,向建成全球最具國際影響力的脈沖強磁場科學中心目標發(fā)起沖擊。
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