US-Rekord überboten: China erzeugt das bisher stärkste jemals gemessene stabile Magnetfeld

Manchmal kann sich Geduld und Beharrlichkeit durchaus auszahlen. Diese Erfahrung machten nun zumindest Forscher am chinesischen Hefei Institut für Physical Science. Dort wurde bereits im Jahr 2016 ein Hybridmagnet in Betrieb genommen. Damals konnte ein stabiles 40-Tesla-Magnetfeld erzeugt werden. Dies war einerseits eine beeindruckende Leistung. Denn zuvor war dies nur einer einzigen amerikanischen Forschungseinrichtung gelungen. Andererseits gab es auch noch Potenzial nach oben. Denn am National High Magnetic Field Laboratory in Florida wurde zuvor schon ein Hybridmagnet konstruiert, der ein 45-Tesla-Magnetfeld erzeugen konnte. Also machten sich die chinesischen Forscher an die Arbeit und verbesserten ihre Konstruktion. Dafür wurden unter anderem die Struktur des Magneten erneuert und neue Materialien konzipiert. Mit Erfolg: Im August erreichte der chinesische Hybrid-Magnet eine Stärke von 45,22 Tesla. Dies stellt einen Rekordwert für ein stabiles und länger anhaltendes Magnetfeld dar.

Das Zusammenspiel von zwei Systemen sorgt für den Rekordwert

Der chinesische Magnet ist zudem auch effizienter als das amerikanische Vorbild. Denn für die Erzeugung des Rekord-Magnetfelds wurde eine Leistung von 26,9 Megawatt benötigt. Die Amerikaner hatten für ihren ehemaligen Rekord hingegen 30 Megawatt benötigt. Die chinesische Konstruktion wird als Hybridmagnet bezeichnet, weil sie im Prinzip aus zwei Teilen besteht. Außen befindet sich ein supraleitender Ring. In diesem wiederum ist eine 32 Millimeter große Bohrung zu finden, in der sich ein Bitter-Elektromagnet findet. Die Besonderheit hier besteht darin, dass der Magnet nicht aus Spulen besteht, sondern aus einem Stapel von abwechselnd leitenden und nicht leitenden Platten. Erst das Zusammenspiel von Ring außen und Bitter-Elektromagnet im Inneren sorgt für die Rekordwerte in Sachen stabiles Magnetfeld. Die Forscher sehen das Potenzial der Konstruktion zudem noch nicht vollständig ausgeschöpft. Sie arbeiten daher weiterhin an Verbesserungen in Sachen Magnetfeldstärke und Effizienz.

Wissenschaftler aus aller Welt nutzen den Rekord-Magneten

Genutzt werden soll der Rekord-Magnet nun vor allem zu Forschungszwecken. So wurde er schon in der Vergangenheit von Wissenschaftlern aus aller Welt und aus verschiedenen Disziplinen bei Versuchen verwendet. Dies soll auch in Zukunft weiterhin möglich sein. Grundsätzlich hat sich das Hefei Institut für Physical Science in den letzten Jahren einen Namen gemacht in Sachen Magnetforschung. Neben dem Rekord-Magneten gibt es dort noch zahlreiche weitere Magnete, bei denen innovative Ansätze und neue Lösungen ausprobiert wurden. Unklar ist bisher, wie die Forscher in den Vereinigten Staaten auf die neue Entwicklung reagieren werden. Grundsätzlich ist es gut denkbar, dass dort nun erneut Ressourcen investiert werden, um sich den Rekord zurückzuholen. Eine offizielle Ankündigung existiert bisher aber nicht. Immerhin: Der stärkste jemals gebaute Magnet mit einer einer Stärke von 45,5 Tesla stammte aus den USA. Das Magnetfeld war aber nicht stabil und existierte nur kurz.

Via: Hefei Institut für Physical Science