穩態強磁場實驗裝置 China's Steady High Magnetic Field Facility（SHMFF）是合肥綜合性國家科學中心建設的標誌性科技基礎設施，屬於國家重大科技基礎設施，於2017年9月27日在合肥建成使用。
該裝置是一個針對多學科實驗研究需要的強磁場極端實驗條件設施，包括十台強磁場磁體裝置和六大類實驗測量系統以及極低溫、超高壓實驗系統，多項技術和性能達到國際領先水平，實現了我國穩態強磁場極端條件的重大突破。
合肥強磁場裝置是世界上第二台達到這一級別的裝置，這使我國成為繼美國、法國、荷蘭、日本之後第五個擁有穩態強磁場的國家。
基本介紹
- 中文名：穩態強磁場實驗裝置
- 外文名：China's Steady High Magnetic Field Facility
- 英文縮寫：SHMFF
- 建成時間：2017年9月27日
- 地點：合肥市
簡介,裝置組成,參數,進展,成果,
簡介
穩態強磁場實驗裝置 China's Steady High Magnetic Field Facility（SHMFF）是一系列針對物理、材料、化學和生命科學等研究及多學科交叉研究所需的設施，包括九台穩態強磁場裝置和六大類實驗測量系統以及極低溫和超高壓等極端實驗條件系統。它將為探索物質科學和生命科學的未知世界、發現其自然規律、實現功能材料和醫療等技術變革提供極限穩態磁場研究手段的大型複雜科學研究設施，是支撐物質科學和生命科學前沿發展、解決相關重大科技問題的實驗平台。
該裝置是一個針對多學科實驗研究需要的強磁場極端實驗條件設施，包括十台強磁場磁體裝置和六大類實驗測量系統以及極低溫、超高壓實驗系統，多項技術和性能達到國際領先水平，實現了我國穩態強磁場極端條件的重大突破。
合肥強磁場裝置是世界上第二台達到這一級別的裝置，這使我國成為繼美國、法國、荷蘭、日本之後第五個擁有穩態強磁場的國家。
“穩態強磁場實驗裝置”由國家發改委2008年批准建設，中科院合肥物質科學研究院為承建法人單位，中國科學技術大學為共建單位。研製團隊經過多年自主創新，打破國際技術壁壘，建成3台場強創世界紀錄的水冷磁體，建成繼美國之後世界第二台40T級混合磁體，未來將向45T的世界紀錄發起衝擊。
裝置組成
- 具有不同技術性能的10台SHMFF,其中包括1台混合磁體、5台水冷磁體和4台超導磁體；
- 支撐上述裝置運行所需的技術裝備,包括28MW高穩定度直流電源、去離子水冷卻系統、氦低溫系統和中央控制系統；
- 依託磁體裝置開展各類科學實驗需要的實驗系統,包括輸運測量、磁性測量、磁光測量、凝聚態核磁共振、高場電子順磁共振、高場下掃描隧道顯微鏡、高場下特殊材料製備,以及極低溫實驗系統、超高壓實驗系統；
- 還包括強磁場下的組合顯微鏡實驗測量系統、生物核磁共振系統，以及大型動物磁共振成像實驗系統。
參數
磁體孔徑分別為32mm、50mm的水冷磁，體創造世界同類裝置最高穩態磁場紀錄；
國際上強磁場實驗裝置參數
國際上強磁場實驗裝置參數水冷磁體WM4（孔徑32mm）在輸入10MW電源功率下，獲得了27.5T的磁場強度；
水冷磁體WM5（孔徑50mm）在輸入24MW電源功率下，獲得35T的磁場強度；
水冷磁體WM1（孔徑32mm）在輸入25.2MW電源功率下，獲得38.5T的磁場強度；
SHMFF首創了工作於20T磁場條件下的由原子力顯微鏡、磁力顯微鏡、掃描隧道顯微鏡組成的組合顯微測量系統，建成了國際領先的配有高潔淨度動物實驗室的9.4T/Φ40cm的大型動物磁共振成像實驗平台。
根據實際需要，還建成了多個先進的實驗測量系統,如強磁場凝聚態核磁共振測量系統、固體核磁共振譜儀、氫氘交換高解析度生物質譜儀、變溫X射線衍射儀、藥物高通量篩選系統等。
進展
2010年10月進入“邊建設、邊運行”階段，已建成的部分磁體和實驗系統陸續投入運行。已建成了8台磁場強度分別為20T-39T的穩態磁體裝置，其中包括：5台高功率水冷磁體裝置、3台超導磁體裝置及其配套的先進實驗測量系統。
2017年9月27日在合肥建成使用。
2017年12月14日，中科院強磁場科學中心混合磁體的外超導磁體調試達到11T （特斯拉）磁場強度，這是在穩態強磁場裝置完成國家竣工驗收後，其磁體裝置性能提升實驗取得的新的重要進展。
成果
作為合肥綜合性國家科學中心的重要基礎設施，穩態強磁場實驗裝置採取“邊建設邊運行”的創新模式，在科研成果、人才隊伍、成果轉化等方面取得了一系列突破。裝置從2010年底試運行至去年，為清華大學、北京大學、中國科技大學等106家科研單位提供了實驗條件，在《科學》《自然》等雜誌發表高水平論文839篇，成果產出已超越相近規模的法國和荷蘭強磁場。
為支持強磁場建設，安徽省、合肥市政府在科技體制、人才引進等方面出台多項創新政策。目前，強磁場已聚集中科院院士、國家“千人計畫”等尖端人才40多人，吸引以“哈佛八博士”為代表的歸國人員30多人。獲得發明專利授權34項，有7項智慧財產權成功轉化，獲得股權收益2100萬元。成立科技企業4家，總估值超過2億元。
