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                    中新網安徽新聞正文

                    國內首個!“強光磁試驗裝置”開建

                    2022年05月05日 07:28 來源:中安在線

                      據安徽大學消息,“強光磁試驗裝置”項目近日在該校正式啟動建設,將建成為國內首個集成自由電子激光與強磁場、低溫的科學裝置。

                      為貫徹落實關于建設世界一流大學和一流學科的重大戰略決策,加快啟動“強光磁集成實驗設施”國家重大科技基礎設施“十四五”項目,在省教育廳專項支持下,“強光磁試驗裝置”以安徽大學材料科學與工程學科為核心,組建了由校長匡光力研究員領銜的24位高層次人才的研究團隊和設施建設項目組,完成了項目建設方案和空間布局方案。

                      “強光磁試驗裝置”奧秘何在?

                      我們需要一個環境來觀測物質的不同特征和特性。舉一個最通俗的例子,水是我們每個人每天都要遇到的一種物質。在高溫環境中我們能看到水變成蒸汽,此時水就以氣態形式存在;常溫下,水以液態形式存在;零度以下,水會以冰即固態形式存在。我們可以看到隨著環境溫度的變化,水的呈現不同的形態。實際上,如果我們改變氣壓條件,水會呈現更加復雜的形態。

                      同理,我們在強磁場條件,也會觀察到水的另外形態,這些豐富多彩的形態,才真正完整構成了水的“全形態圖譜”。我們觀測到的形態越全面,我們對于水的本質特點就掌握的越透徹,也能更好地利用水。

                      從另外一個思路看,我們可以設置不同的條件,來呈現我們希望得到的水的特定形態,這在科學上就稱為調控。實際科學研究對象豐富且復雜,強磁場和低溫集成的環境,是極為有力的調控手段,因而受到了高度重視。

                      自由電子激光相當于焦距連續可調的聚光燈和攝像機的組合。根據需要,選擇恰當的焦距組合,就能觀察到我們所想看到的非常隱蔽微小的細節或者抓住轉瞬即逝的點滴。比如一個水珠從天而降落到桌面,撞擊桌面,我們可以仔細地以百萬分之一秒每幀的方式來觀測,就會從極為平常的水滴下落過程中,進一步發現水的特殊形態和動力學規律。

                      現在“強光磁試驗裝置”既提供了環境,又提供了觀察工具,并且把它們高度集成在一起,必然能夠發現很多未知,這個過程雖然涉及到深奧的科學道理,但也會十分有趣。

                      沖在科學研究最前沿

                      “強光磁試驗裝置”是由紅外自由電子激光系統和五個實驗站組成,其中集成了強激光、強磁場、低溫等多種調控物質特性的技術。該裝置的主要特色是,紅外自由電子激光和強磁場、極低溫等條件聯合作用,全方位表征材料的微觀物性和超快動力學過程。不僅能夠支持材料科學前沿研究,也能支持化學、生命科學等其它學科的研究,還具有直接支持集成電路產業、新材料產業技術研發的潛力。

                      推動“強光磁集成實驗設施”建設

                      該裝置建設的啟動也推動了“強光磁集成實驗設施”建設!皬姽獯偶蓪嶒炘O施”是由安徽大學、中科院合肥物質科學研究院、中國科學技術大學聯合向國家發改委申報的國家十四五重大科技基礎設施項目,經多輪評審,列為“備選項目、擇機啟動”。該設施包括55T混合磁體、36T全超導高均勻度磁體等國際領先水平的強磁場磁體,還包括主要利用紅外自由電子激光構成的一系列物性測量系統,其主要科學目標是探索新型量子功能材料、研究重大疾病病理及其相關藥物。安徽大學擬主要負責其實驗測量系統的研發和建設。因此,建設“強光磁試驗裝置”也是為了建設該國家重大科技基礎設施夯實技術基礎、培養人才。

                      推動雙一流建設

                      據了解,“材料科學與工程”是安徽大學選定的雙一流建設主要學科方向,聚焦“集成電路先進材料與技術”培養人才、研發技術,以便有力支持安徽集成電路產業、新材料產業的發展。而強光磁試驗裝置是支持低能耗電子材料、熱管理材料的集成電路研究的重要科研設施,它的建設和使用無疑將大大促進安徽大學材料科學與工程學科的發展,推動雙一流建設的高水平發展,促進安徽大學多學科交叉創新。

                      計劃四年內完工

                      據相關負責人介紹,該裝置將以四年順利完成為目標,倒排工作計劃,全力推進項目建設,并且科學安排進度,能夠先行完成的模塊,就抓緊時間建設完工,并盡快投入使用,建成一個使用一個,早出效益。

                      目前已經開始場地改造、自由電子激光裝置工程設計、各實驗工作站工程設計,同時進行相關設備的采購招標,高效且有條不紊地推進。

                    編輯:劉浩

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