Научный фейерверк: рекорд по получению магнитного поля с индукцией в 1200 Тесла закончился взрывом

Рубрики: Технологии

Ученые из Токийского университета частично разрушили лабораторию в ходе эксперимента, но сумели не только получить сверхсильное магнитное поле, но и доказать эффективность новой методики его получения. Ее автор, Седзиро Такеяма, рассчитывал выйти на уровень в 700 тесла, но вместо этого внутри установки 40 микросекунд бушевали все 1200 тесла. На минутку – это в 400 раз мощнее современных установок МРТ и в 50 млн. раз сильнее магнитного поля Земли.

Такеяма задался целью разработать метод генерации сверхмощных магнитных полей. Это крайне важно для изучения поведения частиц в наномасштабе – магнитное поле решили сгенерировать методом электромагнитного сжатия потока с огромной силой тока. В ходе эксперимента было затрачено 3,2 МДж энергии, хотя ученые и подготовили заряд в 5 МДж, но не решились использовать эту мощь целиком. Как оказалось, они поступили правильно.

Экспериментальная установка состояла из крупной одиночной катушки, подключенной к массиву конденсаторов, внутри которой был вставлен тонкий лайнер – крохотная медная трубка с толщиной стенок 1,5 мм. При запуске энергия подавалась на катушку через 480 отдельных кабелей, со скоростью 40 млн. ампер в микросекунду, что создало мощное магнитное поле, которое индуцировало противодействующий ток в лайнере и еще одно магнитное поле. Тонкий лайнер под действием мощных полей начал «взрываться внутрь» со скоростью 5 км/с, сжимая магнитное поле.

В результате эксперимента и лайнер и основная катушка были уничтожены взрывом, как и рассчитано. Однако Такеяма соорудил вокруг стальной бункер из расчета на силу удара в 700 тонн, однако взрыв оказался в полтора раза сильнее, из-за чего некоторые элементы установки сорвало с креплений, а двери перекосило. Но все оборудование несложно отремонтировать, и теперь японские ученые готовят новый эксперимент, где собираются использовать все 5 МДж энергии и надеются достигнуть показателя в 1500 Тесла.

Источник &#8212 IEEE