日本物理學家在實驗室內創造最強可控磁場,衝擊波瞬間炸毀鐵門

作者 | 發布日期 2018 年 09 月 30 日 12:18 | 分類 尖端科技 , 材料、設備 , 能源科技 follow us in feedly

最近,日本東京大學物理學家刷新了室內人造磁場強度的紀錄,達到 1,200T(磁場強度單位),持續時間也比其他實驗都還長數千倍(約 100 微秒)──雖然罩在發電機之外的鐵門也被瞬間強大衝擊波給炸毀。



人造磁場強度若超過 1,000T 都可視為重大成就,在這種磁場環境,電子運動有限,科學家可透過研究在原子附近強烈相互作用的電子性質,來發現物質未知功能。目前,俄羅斯物理學家於 2001 年產生的 2,800T 磁場是史上最強大的人造磁場,但該次實驗隨後引發爆炸,不只設備全炸毀、場面也失控,對物理學家來說算是失敗紀錄。

而東京大學物理學家 Shojiro Takeyama 團隊利用電磁通量壓縮(electromagnetic flux compression)技術,本月成功於實驗室內產生「可控制」的最強人造磁場。

電磁通量壓縮法是透過將磁場快速「擠壓」到極小空間而引起磁場短暫爆發,據《Mother Board》報導,研究人員往發電機投入 3.2MJ 巨大能量,初始磁場強度 3.2T,接著將線圈的磁場以每小時約 20,000 英里的速度快速壓縮,過程中發電機電流高達 400 萬安培(比閃電高數千倍)。最終,研究團隊創造了高達 1,200T 的人造磁場,在此之前,世界人造磁場強度最高紀錄為 2018 年的 985T。

簡單比較,一個磁力較強的冰箱磁鐵強度約 0.01T,赤道附近的地球磁場強度為 3.1×10 -5 T,核磁共振造影(MRI)臨床較常使用的磁場強度為 1.5T 和 3.0T。

只不過,研究人員為發電機建造的保護鐵殼只能承受約 700T 磁場的衝擊波,因此超乎預期的 1,200T 磁場產生時,衝擊波也炸掉了鐵殼的門。實驗下一步,研究人員計劃輸入 5MJ 能量,預估約可產生 1,500T 人造磁場。

(首圖來源:東京大學