兩大“國之重器”迎來新進(jìn)展 杭州將謀定第三個(gè)大科學(xué)裝置
模型制備機(jī)
超重力實(shí)驗(yàn)大樓鳥瞰圖 杭州云城供圖
大科學(xué)裝置被稱為“國之重器”，是國家戰(zhàn)略科技力量建設(shè)的核心方陣，事關(guān)全球科技制高點(diǎn)搶占、經(jīng)濟(jì)社會高質(zhì)量發(fā)展。
目前，浙江已經(jīng)布局了兩個(gè)大科學(xué)裝置，都位于杭州。
杭州市委十三屆八次全會報(bào)告明確，2025年，推動(dòng)高能級科創(chuàng)平臺矩陣擴(kuò)圍提能，謀定第三個(gè)大科學(xué)裝置，全年全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室突破20家。
近日，杭州的兩個(gè)大科學(xué)裝置都迎來了新的進(jìn)展。
“巨人”拎著兩個(gè)大吊籃飛速旋轉(zhuǎn) 帶你實(shí)現(xiàn)“一步千里”
如何在實(shí)驗(yàn)室里實(shí)現(xiàn)“一步千里”？
超重力離心模擬與實(shí)驗(yàn)裝置，能構(gòu)建從瞬態(tài)到萬年時(shí)間尺度、從原子級到千米級空間尺度、從常溫常壓到高溫高壓等多相介質(zhì)運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，有了它，科研人員可以在實(shí)驗(yàn)室里模擬“一眼萬年”或者“一步千里”的時(shí)空壓縮。
這個(gè)大裝置，就藏在“杭州超重力場”里。
杭州超重力場位于余杭區(qū)云城，占地89畝，總建筑面積約34560平方米，將建成包括三臺離心機(jī)主機(jī)（含驗(yàn)證機(jī)）、六座實(shí)驗(yàn)艙的18臺機(jī)載裝置，以及實(shí)驗(yàn)大樓、110千伏變電站、數(shù)據(jù)中心及智慧實(shí)驗(yàn)園區(qū)、溫控分系統(tǒng)等配套設(shè)施。
近日，杭州超重力場項(xiàng)目迎來里程碑節(jié)點(diǎn)——超重力實(shí)驗(yàn)大樓正式交付使用。
超重力實(shí)驗(yàn)大樓平面呈“豐”字形，中部核心為主機(jī)廳，用于放置模型制備機(jī)、重載機(jī)、高速機(jī)等三臺超重力離心機(jī)；東、西輔廳分列主機(jī)廳兩側(cè)，用于放置邊坡與高壩、巖土地震工程、深海工程、深地工程與環(huán)境、地質(zhì)過程和材料制備等6座實(shí)驗(yàn)艙的輔助設(shè)備；北部為精密測試區(qū)，用于放置電鏡等各類精密實(shí)驗(yàn)儀器；南部為研究交流區(qū)，設(shè)有入口門廳、交流空間、多功能廳等。
目前，杭州超重力場的模型制備機(jī)和驗(yàn)證機(jī)已經(jīng)安裝完成，有望在2025年初通過驗(yàn)收進(jìn)入試運(yùn)行。
另外兩臺離心機(jī)——重載機(jī)和高速機(jī)，也正在抓緊加工制造，計(jì)劃于2025年4月運(yùn)輸進(jìn)場安裝。
離心機(jī)“工作”的時(shí)候，就像巨人用兩個(gè)手臂拎著兩個(gè)大吊籃飛速旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的超重力場，會對吊籃里的物體產(chǎn)生時(shí)空壓縮的效應(yīng)。科研人員通過這個(gè)裝置，可以在很短時(shí)間內(nèi)模擬出山川地貌變化。
如果在超重力離心機(jī)上搭載土體污染物遷移實(shí)驗(yàn)裝置，就可以看到污染物在地下大尺度、長歷時(shí)的運(yùn)移。
等杭州超重力場項(xiàng)目全部建成后，將成為世界容量最大、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ψ顝?qiáng)的多學(xué)科超重力實(shí)驗(yàn)設(shè)施，為國家重大科技任務(wù)開展、重大工程新技術(shù)研發(fā)和驗(yàn)證、物質(zhì)前沿科學(xué)發(fā)展提供先進(jìn)的試驗(yàn)平臺。
大腦的磁場只有地球磁場的十億分之一
能被測量到嗎？
地球上的萬物都有磁場，只是磁信號強(qiáng)弱有所不同。
人體器官的磁場，蘊(yùn)含著生命健康的重要信息。不過，人體磁場極其微弱，心臟的磁場，是地球磁場的一億分之一，而大腦的磁場，僅為地球磁場的十億分之一，很難被測量到。專業(yè)上把像人體磁場這樣難測量到的磁場，稱為“極弱磁場”。
如今，我國科學(xué)家在這一領(lǐng)域有了新突破，一款能夠探測到人體極弱磁場的醫(yī)療設(shè)備已經(jīng)被研制出來。而這臺能測量心磁和腦磁的醫(yī)療設(shè)備，和杭州的一個(gè)大科學(xué)裝置的建設(shè)有著密切的關(guān)系。
錢塘江南岸，極弱磁大設(shè)施身懷“精確測量極弱磁場”的絕技。
前不久，極弱磁大設(shè)施西翼開工建設(shè)，用地面積4.7萬平方米，將建設(shè)三個(gè)交叉研究平臺：大型磁屏蔽空間技術(shù)交叉研究平臺、超高靈敏極弱磁場和慣性測量裝置與儀器交叉研究平臺和芯片化量子傳感器工藝技術(shù)交叉研究平臺（部分）。
建成后，三個(gè)交叉研究平臺將通過科學(xué)技術(shù)成果轉(zhuǎn)化推動(dòng)新興產(chǎn)業(yè)孵化，為極弱磁大設(shè)施的研發(fā)、測試和技術(shù)驗(yàn)證提供關(guān)鍵平臺，滿足上游研發(fā)成果與下游成果轉(zhuǎn)化的需求。
零磁谷·科學(xué)城規(guī)劃建設(shè)指揮部傳來消息，極弱磁大設(shè)施本體建設(shè)也即將迎來“第一锨”，將建成世界唯一、性能最高、空間最大的“零磁”空間。
人們通過精準(zhǔn)測量極弱磁場獲取新的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、揭示新的自然現(xiàn)象、發(fā)現(xiàn)新的科學(xué)規(guī)律，獲得認(rèn)識世界的新工具。極弱磁大設(shè)施建成后，將為深空探測、航空航天、生命健康等領(lǐng)域提供極端弱磁環(huán)境和極端測量手段，使我國在這一技術(shù)領(lǐng)域保持領(lǐng)先優(yōu)勢。
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