Hybridmagnet: Chinesische Forscher erzeugen Rekord-Magnetfeld

Mit einem Hybridmagneten hat ein Team in China einen Rekord aus den USA für das stärkste stabile Magnetfeld überboten.

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Der Hybridmagnet des SHMFF ist der zweite 40-Tesla-Magnet der Welt.
Der Hybridmagnet des SHMFF ist der zweite 40-Tesla-Magnet der Welt. (Bild: SHMFF)

Neuer Rekord nach über 20 Jahren: In China wurde das bisher stärkste stabile Magnetfeld erzeugt. Der bisherige Rekord wurde von einer Forschungseinrichtung in den USA gehalten.

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Der Hybridmagnet der Steady High Magnetic Field Facility (SHMFF) hat am 12. August ein stabiles Magnetfeld mit einer Stärke von 45,22 Tesla erzeugt, teilte das Hefei Institut für Physical Science (HFIPS) in der südostchinesischen Provinz Anhui mit. Zum Vergleich: Das Erdmagnetfeld hat am Äquator eine Stärke von etwa 30 Mikrotesla.

Bisheriger Rekordhalter war ein Hybridmagnet des National High Magnetic Field Laboratory (MagLab) an der Florida State University in Tallahassee. Er hatte 1999 ein stabiles Magnetfeld von 45 Tesla erzeugt. Den Rekord für das stärkste Magnetfeld überhaupt hält das MagLab mit 45,5 Tesla, aber das bestand nur kurz.

In einem supraleitenden Ring sitzt ein Bitter-Magnet

Der Magnet ist ein Hybridmagnet, der aus zwei verschiedenen Teilen besteht: einem supraleitenden Ring außen, in dem eine Bohrung mit einem Durchmesser von 32 Millimetern ist, und einem darin befindlichen Bitter-Elektromagneten. Ein solcher Magnet besteht nicht aus Spulen, sondern aus runden, leitenden Platten, die mit nicht-leitenden Platten gestapelt werden. Die Kombination beider Systeme ermöglicht das starke Magnetfeld.

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Um das Magnetfeld zu erzeugen, nahm der Hybridmagnet eine Leistung von 26,9 Megawatt auf. Damit ist er effizienter als der des MagLab: Der benötigte für das 45-Tesla-Feld eine Leistung von 30 Megawatt.

Das Team des SHMFF hat den Hybridmagneten bereits 2016 gebaut und damit seinerzeit ein 40-Tesla-Magnetfeld erzeugt. Er sei damit der zweite 40-Tesla-Magnet der Welt gewesen. Seither wurde der Magnet ständig verbessert.

"Um stärkere Magnetfelder zu erreichen, haben wir die Struktur des Magneten erneuert und neue Materialien entwickelt", sagte Kuang Guangli, Direktor des High Magnetic Field Laboratory, zu dem das SHMFF gehört. "Der Herstellungsprozess für die Bitter-Scheiben wurde ebenfalls optimiert."

Das Magnetfeld dient nach Angaben des Teams um Kuang für wissenschaftliche Anwendungen.

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