אתר מורי פיזיקה - עמוד הבית

מבוסס על:

World record: The strongest magnetic fields created,  PhysOrg.com

ב – 22 ביוני שברו מדענים ממעבדת "שדות מגנטיים חזקים" (HLD) שבדרזדן שיא עולמי כשיצרו שדה מגנטי שעוצמתו 91.4 טסלה. לצורך כך פיתחו המדענים סליל נחושת בעל מסה של 200 ק"ג, שזרם חשמלי שעבר בו יצר את השדה הנ"ל למשך מספר מילישניות. הסליל שרד את הניסוי.

מנהל המעבדות, יואכים ווזניטה, טוען ששבירת השיא לא נועדה לצורך שבירת שיא גרידא, אלא כדי לנצל את השדה הנוצר לחקר של מתכות – ככל שהשדה המגנטי חזק יותר, כך ניתן לחקור ביתר דיוק את המתכות הקרויות על – מוליכים: מתכות שמוליכות זרם ללא התנגדות.

כדי ליצור את הסליל היה צורך להתגבר על בעיה עיקרית: השדה המגנטי הנוצר מפעיל כוחות על הסליל ועל הזרם שעובר דרכו. ככל שהשדה גדול יותר, כך גדל הזרם וכך גדלים הכוחות הפועלים על הזרם. למעשה, בשדה של 25 טסלה הנחושת תישבר. שדה של 90-100 טסלה יקרע את המתכת, והלחץ שיופעל על התיל במקרה זה גדול פי 40000 מהלחץ האטמוספרי. לכן, כדי ליצור שדה בעוצמה כל כך גדולה, נצרכו המדענים והטכנאים לפתח סגסוגת מיוחדת של נחושת (סגסוגת היא תערובת של מתכות). הסגסוגת שיצרו עמידה בפני לחצים של פי 10000 מהלחץ האטמוספרי. לאחר יצירת הסגסוגת הם ליפפו שישה סיבים שמצויים בד"כ באפודי מגן כדי לחזק את הסגסוגת מבחוץ. כעת  יכול היה התיל לעמוד בשדה של 50 טסלה למשך 0.02 שנייה. כדי להמשיך ולהגדיל את עצמת השדה המגנטי אותו יכול היה התיל לשאת, הוסיפו תיל נוסף סביב התיל הראשון. תיל זה הורכב משתים עשרה שכבות נחושת. כאשר התיל השני מוגן במעטפת פלסטיק, הוא יכול לעמוד בשדה מגנטי שעצמתו 40 טסלה למשך חמישית שנייה. שני התיילים ביחד יכולים עתה לייצר שדה מגנטי שעוצמתו 90 טסלה.

הסליל הכפול בצורתו הסופית הוא בגובה 55 ס"מ ובקוטר 32 ס"מ. יצורו מאפשר ניסויים ומחקרים עתידיים בשדות מגנטיים. לצורך ניסויים אלו גודשים את המעבדות מדענים רבים מאירופה, מאסיה ומארה"ב. למעשה, הם מזמינים מקומות מראש על מנת שיוכלו לערוך את מחקריהם שם.