PDF《2019 年度国家科学技术进步奖提名项目公示》

2019 年度国家科学技术进步奖提名项目公示

一、项目名称 脉冲强磁场国家重大科技基础设施

二、奖励种类 国家科学技术进步奖(一等奖)

三、提名意见 专家提名意见 1: 项目名称:脉冲强磁场国家重大科技基础设施 提名者:郭剑波院士(责任专家) ,电气工程 工作单位:中国电力科学研究院有限公司 脉冲强磁场装置是开展物理、化学、材料等领域前沿基础科学研究的重要极 端条件实验平台.

装置系统结构复杂,涉及多个学科,是一个不断挑战电磁极限 的强电磁系统,其研制需攻克极限工况下的磁体系统电磁及结构稳定性设计、磁 场波形精确调控和微弱信号精准测量等世界性难题. 十余年来,项目组通过自主创新,突破国外对高强高导材料的封锁,在衡量 装置水平的磁场强度、稳定度、重复频率和测量精度等核心指标方面取得全面突 破:创造了 75T 纯铜导线磁体的场强世界纪录,采用仅有国外 2/3 强度的国产导 线、1/10 的能量实现了与世界最高水平相当的磁场,使我国科学实验磁场从 40T 提高到 90T, 获得迄今最高单位能量的磁场强度, 寿命是美国的

2 倍;

创造了 64T 无纹波平顶磁场世界纪录,开启了脉冲场下核磁共振、拉曼光谱和比热精确测量 等科学研究方向;

实现了峰值 45T、极性可调、重复频率世界最高的多种磁场波 形;

电输运实验站和磁特性实验站测量精度世界领先. 装置于

2014 年通过国家验收并对外开放运行,结束了我国相关研究长期依 赖国外装置的历史,建成国际最先进的脉冲强磁场研究平台.截至

2018 年底, 装置累计开放运行

36358 小时,已为北京大学、斯坦福大学、剑桥大学等国内外

69 家单位开展科学研究

900 余项, 在Science、 Nature 等高水平杂志发表论文

672 篇,取得了一大批原创成果,包括发现第三种规律的新型量子振荡和最高临界电 流密度的二维超导体等,研究成果居国际同类装置同期最好水平. 项目整体处于国际领先水平. 提名该项目参评国家科学技术进步奖一等奖. 专家提名意见 2: 项目名称:脉冲强磁场国家重大科技基础设施 提名者:赵宪庚院士,理论物理 工作单位:中国工程院 脉冲强磁场是开展物理、化学、材料等领域前沿基础研究不可替代的手段, 是探索物质微观世界的钥匙.我国长期缺乏相关条件,众多急需开展的科学研究 只能依赖国外装置.2007 年,国家批复在华中科技大学建设脉冲强磁场国家重 大科技基础设施, 该设施是挑战电磁极限的大型复杂系统, 存在磁体冲击载荷大、 波形调控难、信号干扰强等问题,其研制极其困难. 项目团队经过

10 余年的持续攻关,在脉冲磁体方面,建立了电磁渗透和温 升调控理论,提出了非连续分层加固结构,磁体性能大幅提升;

在脉冲电源与波 形调控方面,提出了多元脉冲电源和多线圈磁体的协同优化设计理论,发明了场 路耦合态调控技术,实现了无纹波平顶磁场和多种极性可调的高重频磁场,创造 了多项磁场参数的世界纪录;

在科学实验测试方面, 提出了一系列减振降噪技术, 发明了多种高效信号传输样品杆,信号灵敏度和测量精度达到国际领先水平.

2014 年装置通过国家验收,成为国际上最好的脉冲强磁场装置之一.项目 承担单位和参建单位大力协同,建立了高效的组织体系和管理机制,最大限度地 发挥了投资效益,为今后国家重大科技基础设施建设积累了宝贵经验.装置投入 开放运行以来,已为国内外近