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科学家用AI造出最强铁基超导磁体

2024-06-14 10:10:39
来源:科技日报 作者:刘霞 评论:0

  英国和日本科学家利用人工智能(AI)技术,成功制造出世界上已知最强的铁基超导磁体。最新研究有望促进新一代磁共振成像(MRI)技术和未来电气化运输技术的发展。相关论文发表于最新一期《亚洲材料》杂志。

  超导磁体可在不需要大量电力的情况下提供强而稳定的磁场。目前此类磁体中使用的超导体主要是超导铌锡合金线这类大线圈。由于磁体需要适应线圈的大小,因而限制了其应用范围。在最新研究中,科学家借助机器学习技术,研制出一种廉价而强大的铁基超导磁体,这为降低该技术成本并扩大其应用范围奠定了基础。

  英国伦敦国王学院研究人员表示,他们使用BOXVIA机器学习系统,开发出了一个框架,能更快速地在实验室中设计出超导磁体。随后,他们通过改变制造过程中的热量和时间等与超导磁体性能有关的参数,对BOXVIA进行了训练,得出了超导磁体最优设计。通常,科学家需要数月才能创建出磁体并测试其特性,但新方法大大缩短了时间。另外,新方法开发出的超导磁体与不使用BOXVIA生产的超导磁体具有不同的结构,前者磁体中的铁基晶体更大。

  超导磁体不仅能用于MRI机器,对癌症进行成像,而且对电动飞机和核聚变至关重要。第一批铁基超导磁体于10多年前问世,但其产生的磁场不够强或不够稳定,无法广泛使用。而新的铁基超导磁体更容易使用,并为更小、更轻设备的研制打开了大门。

  研究人员强调称,MRI机器上的磁体产生的磁场强度和稳定性均需达到一定要求,才能确保患者的安全,并提供清晰的图像。最新超导磁体原型是首个满足这些要求的铁基大块超导体。此外,新型超导磁体也减少了MRI机器对大量超导导线的需求,科学家可以在此基础上创建更小的MRI,部署在全科医生办公室,从而扩大其使用范围。

(责任编辑:韩梦晨)

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