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稳态强磁场实验装置

2022年8月12日,位于中科院合肥物质科学研究院的国家重大科技基础设施“稳态强磁场实验装置”实现重大突破,创造场强45.22万高斯的稳态强磁场,超越已保持了23年之久的45万高斯稳态强磁场世界纪录。地球磁场约等于0.5高斯,新纪录相当于地球磁场的90多万倍。强磁场是探索科学前沿的一种极端实验条件,在发现新现象、催生新技术方面具有不可替代的作用。

想要人为创造稳态强磁场,势必要创造稳态强电流,科学家们经数年钻研,终于取得技术突破。如图甲是此强磁场实验装置的外观,其内部(如图乙)由外7层超导线圈、内2层水冷线圈构成,相当于多个超大型通电螺线管嵌套在一起。其中超导线圈由铌三锡超导股线绕成,这种超导股线加工复杂——需将液氦从股线中流过,使得股线内的温度降至 , 以确保股线处于零电阻的超导工作状态,而超导股线在电流通过时不会发热。内层的水冷线圈有一定的电阻,经过缜密设计,在尽可能保证大电流通过线圈的同时将高压冷却水通过线圈,快速“带走热量”,防止导线过热,以维持电流稳定。

线圈的中心部分就是做实验的内孔,科学家把待测物质通过探头放置于此进行研究。借助其他观测仪器,如扫描隧道显微镜,我们就可以了解物质在强磁场环境下发生的奇妙变化。

请根据上述材料,回答下列问题:

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