大型磁屏蔽空间工程技术中心

大型磁屏蔽空间工程技术中心为杭州极弱磁场国家重大科技设施研究院一级部门,是建设国家重大科技基础设施的关键技术攻关和研制部门。

大型磁屏蔽空间工程技术中心团队现有成员37人,其中长江学者1人,杭州市高层次人才10人。中心瞄准极弱磁场环境构建的科学问题,面向国家重大科技基础设施建设的战略需求,为“超高灵敏极弱磁场和惯性测量装置”国家重大科技基础设施大型磁屏蔽空间建设等重大任务提供理论创新与工程化技术储备。重点围绕大型“零磁”空间主动磁补偿技术、被动磁屏蔽技术、消磁技术、系统集成与测试技术、低磁减隔振、低磁混凝土及低磁支承结构等方向攻关,突破高精度主动磁补偿、大功率消磁电源、多级屏蔽壳拼接等瓶颈技术。面向生命科学、医学及精密测量等领域的极端环境需求,聚焦磁屏蔽性能国际领先目标,攻克极弱磁场与微振动协同控制难题,同时支撑大型磁屏蔽空间技术交叉研究平台和山东大学齐鲁医院产教融合平台创新项目建设;探索“研发-转化-应用”一体化新范式,推动磁屏蔽等相关技术成果转化。中心将持续为极弱磁大科学装置建设注入创新动力,引领我国极弱磁空间技术迈向国际前沿。

成果展示:

1.大型“零磁”空间1:10缩比样机:

为支撑国家“十四五”超高灵敏极弱磁场与惯性测量装置建设,中心一成功研制了1:10缩比样机,攻克了全尺寸设施因规模庞大、技术指标严苛而难以直接验证的难题。缩比样机采用“主被动磁屏蔽”协同技术,通过三轴地磁对消线圈实时抵消外部磁场(主动补偿),结合多层坡莫合金拼接结构屏蔽干扰(被动屏蔽),并引入调相器与隔离变压器解决多区同步消磁难题,显著降低剩磁。设备由核心区(2米)、中间区(5米)、拓展区(8米)构成,依托球冠多棱柱网壳支撑与三壳被动屏蔽结构,实测性能全面达标:核心区1m³内剩磁≤1nT、中间区10m²内剩磁≤10nT、拓展区17m²内剩磁≤25nT,精度误差≤3mm。该成果验证了主被动耦合技术的可行性,为2030年建成全球最大“零磁”空间奠定了工艺与材料基础,未来可应用于量子精密测量、深空探测、脑磁成像等领域,助力我国在超高灵敏测量技术领域保持国际领先地位。

2.剩磁检测装置:

3.磁屏蔽门: