25 Tesla 'แม่เหล็กแยก' สถิติโลกเปิดตัว

แม่เหล็กที่ทำลายสถิติโลกนั้นทำงานที่ 25 เทสลา ซึ่งทำลายสถิติ 17.5 เทสลาของฝรั่งเศสในปี 1991 ได้อย่างง่ายดายสำหรับแม่เหล็กประเภทนี้ ("Tesla" ตั้งชื่อตามนักประดิษฐ์และวิศวกร Nikola Tesla ในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 เป็นหน่วยวัดความแรงของสนามแม่เหล็ก) นอกจากจะมีพลังมากกว่าแม่เหล็กโลกรุ่นก่อนหน้าถึง 43 เปอร์เซ็นต์แล้ว แม่เหล็กใหม่ยังมีพลังถึง 1,500 เท่า มีพื้นที่ตรงกลางมากพอ ทำให้มีพื้นที่สำหรับการทดลองที่หลากหลายและยืดหยุ่นมากขึ้น เพื่อเสนอมุมมองบางอย่างเกี่ยวกับความแรงของแม่เหล็กใหม่ ลองพิจารณาสิ่งนี้: เทสลา 25 ตัวมีค่าเท่ากับสนามแม่เหล็กโลกถึง 500,000 เท่า ลองนึกภาพว่าพลังงานจำนวนมากมุ่งเน้นไปที่พื้นที่ขนาดเล็กมากและคุณมีความคิดว่าแม่เหล็กแบบแยกส่วนสามารถทำอะไรได้บ้าง และเหตุใดทั้งวิศวกรและนักวิทยาศาสตร์ที่ห้องปฏิบัติการแม่เหล็กจึงตื่นเต้นมาก Mark Bird ผู้อำนวยการแผนกวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแม่เหล็กของห้องปฏิบัติการกล่าวว่า "The Mag Lab ได้พัฒนาแม่เหล็กที่ทำลายสถิติโลกจำนวนมาก อย่างไรก็ตาม แม่เหล็กแบบแยกส่วนทำให้เทคโนโลยีก้าวไปข้างหน้าเพียงก้าวเดียวที่ใหญ่ที่สุดในช่วง 20 ปีที่ผ่านมา" เป็นเวลาหลายทศวรรษแล้วที่นักวิทยาศาสตร์ใช้สนามแม่เหล็กสูงเพื่อสำรวจคุณสมบัติที่ผิดปกติของวัสดุภายใต้สภาวะความร้อนและความดันที่รุนแรง มีประโยชน์เฉพาะที่เกิดขึ้นในสนามแม่เหล็กสูงโดยเฉพาะอย่างยิ่ง เช่น อะตอมหรือโมเลกุลบางชนิดสามารถสังเกตเห็นได้ง่ายขึ้น หรือแสดงคุณสมบัติที่ยากต่อการสังเกตภายใต้สภาวะที่รุนแรงน้อยกว่า ระบบแม่เหล็กแยกใหม่ที่ทรงพลังถือเป็นคำมั่นสัญญาสำหรับการค้นพบครั้งยิ่งใหญ่ที่ขอบความรู้ของมนุษย์ แม่เหล็กใหม่ได้รับทุนสนับสนุนจากมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติ และแสดงถึงความร่วมมืออย่างเข้มข้นเป็นเวลาหลายปีระหว่างทีมวิศวกรรมและทีมวิจัยของห้องปฏิบัติการ นำโดยนักวิชาการ/นักวิทยาศาสตร์ แจ็ค ทอธ จากเจ้าหน้าที่วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแม่เหล็ก การออกแบบของแม่เหล็กทำให้ทีมของ Toth ต้องคิดใหม่เกี่ยวกับข้อจำกัดทางโครงสร้างของแม่เหล็กตัวต้านทาน นั่นคือสนามแม่เหล็กถูกผลิตขึ้นโดยการไหลของกระแสไฟฟ้า โครงการนี้กำหนดให้วิศวกรคิดค้น จดสิทธิบัตร และค้นหาผู้สร้างที่เข้าใจยากในบางครั้งสำหรับเทคโนโลยีที่สามารถนำแนวคิดของพวกเขาไปปฏิบัติได้ ผลงานของพวกเขาคือแม่เหล็กแบบแยกชิ้นใหม่ ซึ่งมีพอร์ตรูปวงรีขนาดใหญ่ 4 พอร์ตที่ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าถึงพื้นที่ทดลองส่วนกลางของแม่เหล็กได้โดยตรงในแนวนอน หรือเจาะ ในขณะที่ยังคงรักษาสนามแม่เหล็กสูงไว้ได้ แม่เหล็กวิจัยกำลังสูงถูกสร้างขึ้นโดยการบรรจุโลหะผสมทองแดงที่หนาแน่นและมีประสิทธิภาพสูงเข้าด้วยกัน และใช้กระแสไฟฟ้าผ่านแม่เหล็กเหล่านั้น แรงของแม่เหล็กทั้งหมดมุ่งไปที่ศูนย์กลางของขดลวดแม่เหล็ก ซึ่งเป็นตำแหน่งที่ Toth และทีมงานของเขาออกแบบพอร์ตทั้งสี่พอร์ต การสร้างระบบแม่เหล็กพร้อมพอร์ตที่แข็งแรงพอที่จะทนต่อสนามแม่เหล็กแรงสูงเช่นนี้ และครั้งหนึ่งเคยถือว่าภาระไฟฟ้าที่หนักหน่วงเช่นนี้เป็นไปไม่ได้ เพื่อทำสิ่งที่เป็นไปไม่ได้ให้สำเร็จ ทีมงานของ Toth ได้ตัดรูขนาดใหญ่ในระนาบกลางของแม่เหล็กเพื่อให้ผู้ใช้สามารถเข้าถึงการเจาะได้ แต่ยังคงรักษาสนามแม่เหล็กไว้สูง ทั้งหมดนี้ต้องทำในขณะที่รองรับแรงดัน 500 ตันที่ดึงแม่เหล็กทั้งสองซีกเข้าด้วยกัน และในขณะเดียวกันก็ปล่อยให้กระแสไฟฟ้า 160,000 แอมป์และน้ำ 3,500 แกลลอนต่อนาทีไหลผ่านระนาบกลาง (จำเป็นต้องใช้น้ำเพื่อป้องกันไม่ให้แม่เหล็กร้อนเกินไป) แม้ว่าความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีที่ช่วยให้สามารถสร้างแม่เหล็กได้นั้นมีความสำคัญ แต่ความเป็นไปได้ในการวิจัยแบบสหสาขาวิชาชีพนั้นน่าตื่นเต้นยิ่งกว่า นักวิจัยด้านทัศนศาสตร์ในสาขาเคมี ฟิสิกส์ และชีววิทยาพร้อมที่จะทำการวิจัยโดยใช้แม่เหล็กแยก ในขณะที่คนอื่นๆ มองโลกในแง่ดีเกี่ยวกับศักยภาพของความก้าวหน้าในการวิจัยด้านนาโนศาสตร์และเซมิคอนดักเตอร์