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中國科學院2025年度工作會 中國科學院2025年度工作會

年度團隊:高海拔宇宙線觀測站團隊、無液氦高場強磁裝備研究團隊

發布時間:2025-01-15

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高海拔宇宙線觀測站團隊:堅守雪域高原的追光者

高海拔宇宙線觀測站(LHAASO,拉索)是目前世界上靈敏度最高的超高能伽馬射線探測裝置,實現了多項重大自主技術創新,圍繞宇宙線起源問題取得了一系列重大突破性成果,使得中國宇宙線研究實現了跨越式發展,達到國際領先水平。

勇闖“無人區”,奮力打造國際領先的科學研究重器

為了征服“宇宙線起源”這一科學認知上的險峰,從2009年提出構想,到2023年竣工驗收,項目首席科學家曹臻帶領團隊一干就是15年,硬是在四川稻城海拔4410米的海子山上這片“無人區”,打造出了一個國際領先的科學重器,探索人類科學認知的“無人區”,打開了觀測超高能宇宙的新窗口。

拉索項目包含5216臺電磁粒子探測器、1188臺繆子探測器、18臺廣角切倫科夫望遠鏡和78000平米(3120個探測單元)的水切倫科夫探測器陣列,建設任務極其艱巨。海子山上冬季大風大雪,夏季雷暴頻發,電磁粒子探測器陣列、繆子探測器陣列和廣角切倫科夫探測器陣列的安裝人員都在室外,隨時迎接惡劣天氣的考驗,而水切倫科夫探測器陣列則需要整天待在陰冷的室內,幾乎每個安裝人員都因寒冷和潮濕處于習慣性拉肚子的狀態。

每一個分任務的承擔者都承受著重大的進度壓力。工程建設期間,沒有周末,也沒有節假日,為了達到心中遠大而神圣的科學目標,所有人都義無反顧的投身其中。面對著惡劣的自然條件、緊張的工期,科研人員也絲毫沒有放松對設備性能的追求。這為項目取得突破性成果奠定了堅實的基礎。

深厚的科學情懷,“海子山”精神像一面旗幟高高飄揚

無論在預研還是在建設過程中,拉索都遇到過很多問題和困難。在攻堅克難的過程中,曹臻院士提出“無論有多大的困難,都要去克服,再困難還要去克服,就是要去做這個(看似)做不了的事情”,以這個信念為起點,拉索團隊凝練出了“海子山精神”,這個精神像一面旗幟,鼓舞大家勇于戰勝一切困難,把看似不可能完成的任務落實到位。

黨建引領支撐,打造海子山上的堅強戰斗堡壘

2018年經高能所黨委批準成立了稻城臨時黨支部。臨時黨支部在異地建設和疫情中持續組織黨員過好組織生活,結合項目進展和面臨的困難,召開專題組織生活會,凝聚全體參建黨員的力量,充分發揮了他們的模范帶頭作用??梢哉f,拉索項目早出成果、出大成果,黨組織和黨員都發揮了不可替代的作用。

追光不止,繼續前進

自2021年5月發布第一個重要的科學成果,打開了超高能伽馬天文學研究的窗口以來,拉索項目不斷有重大成果產出。眾多突破理論極限和過往認知的新現象正在被發現,拉索項目所展示的是一個新的宇宙圖景,用曹臻院士的話來說,拉索正在改變大家的宇宙觀。

攀登科學高峰永遠在路上。為了徹底解決宇宙線起源問題,更新的科學研究計劃已經啟動。拉索團隊將“海子山精神”作為自己的精神財富,將會把它帶到深宇、帶進海洋,鼓舞著一代又一代科學家繼續前進。


無液氦高場強磁裝備研究團隊:勇攀世界超導磁體科學最高峰的開拓者

超導強磁技術被稱為“21世紀科學工程和技術的交叉聯合體”,是世界各國前沿科技必爭的科技制高點之一。中國科學院電工研究所(以下簡稱“電工所”)王秋良院士領導的無液氦高場強磁裝備研究團隊瞄準世界超導強磁科學技術基礎前沿、關鍵核心技術,20多年來持續攻堅克難,取得了一系列國際領先水平的強磁裝備科研成果。

高磁場超導磁體涉及超導物理、低溫物理、機械和測量等多學科高度融合交叉,設計與制造難度極大。實現高磁場超導磁體就必須攻克基于高溫超導帶材的高磁場高溫超導磁體設計和工程制造這個核心關鍵技術。由于高溫超導帶材結構非常脆弱并且價格昂貴,在高溫超導磁體制造過程中存在帶材損傷的風險,造成整組的高溫超導磁體報廢的巨大損失。團隊先后攻克了高溫超導磁體難以失超保護、極高場下磁體應力集中、高溫超導接頭易損壞、極高場下難以勻場等一系列關鍵技術難題,研制出32.35T世界最高磁場超導磁體,超過了地球磁場的64萬倍,極大提升了我國在該領域的影響力!團隊研制的兩套極高場超導磁體已經應用于“綜合極端條件實驗裝置國家重大科技基礎設施”的1.15吉赫茲固體核磁共振譜儀測試系統和30.15T量子振蕩測試系統,研制成功亞洲第一臺9.4T人體全身磁共振成像磁體,為國內外用戶提供世界一流水平的超導強磁條件,大幅提升了我國在物質科學、生命科學、腦科學等領域的原始創新能力!

為解決昂貴稀缺的液氦資源供應不可持續的全球性“卡脖子”難題,團隊突破無液氦超導磁體成套關鍵技術,研發出多種適應地面、空天、海洋等苛刻應用場景、能夠在高抗震及在惡劣環境中穩定運行的無液氦特種強電磁裝備,包括中國首臺中心磁場強度10T/100mm口徑無液氦超導磁體系統、中國首臺適應三級公路的特種電磁裝備用無液氦超導磁體系統、穩態強磁場大科學設施用無液氦高磁場分裂超導磁體系統、空間應用的無液氦高溫超導磁體系統以及多種無液氦超導磁共振成像磁體系統等,滿足國家重大需求,形成批量供應,為國家安全和人民醫療健康做出重大貢獻。

近年來,團隊獲得國家科學技術進步獎二等獎1項、國家技術發明獎二等獎2項,省部級科學技術一等獎4項,以及何梁何利科學技術進步獎、中國科學院“科苑名匠”稱號、日內瓦國際發明展覽會金獎等。

(責任編輯:侯茜)

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