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开拓者的冒险

研发磁体就像在一座巨大的「创新迷宫」中摸索。如同火箭发射无法提前进行整体测试一样,磁体是一个庞大的整体部件,励磁前无法测试,失败后无从修复,一次试错成本近百万。如果无策略地试错,抵达出口之前资源就会耗尽;但如果不允许试错,就相当于封锁了通向创新迷宫出口所有可能的通道。

每一个环节都如履薄冰:磁体内长达几百公里的超导线处于-269°的超低温液氦下,通电后线圈最高受力动辄达到1000吨以上——相当于在10000匹马同时朝一个方向全力奔跑产生的力度。在极大的作用力和极端的低温下,所有材料都已达到考验的极限,此时,哪怕仅仅是一颗花生从手中滑落到地面而造成的能量在线圈上释放,都会导致磁体失超,上万伏高电压和极大的能量瞬间释放,稍有不慎,磁体就面临着磁体局部烧毁和报废的巨大风险。

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通向自由之境

国产磁共振实现

应对这一困境,联影医疗打造严谨而高效的创新模式——研发过程不以短期利益为导向, 3万小时只专注于一个技术要点进行深度挖掘。工程师进行大量的电磁场与应力联合设计,在狭小的空间中寻求电磁场和应力的平衡点,并从极限低温下的物理特性入手,选取航天级特种材料,进行大量分析、模拟试验与充分的风险防护。

当创新基因深植于研发日常,通向「迷宫」出口的通道逐渐清晰——2014年1月,联影医疗首款也是中国首款3.0T磁体自主研发成功2019年10月,全球首款97cm超大孔径3.0 T磁体研发成功,患者检测孔径达到了前所未有的75cm,为磁共振检查带来「头等舱」式体验。2020年6月,全球首款5.0 T磁体与中国首款9.4T磁体相继在联影医疗励磁成功。这一系列磁体研发成功,为磁共振创新开辟了崭新疆域。

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超导磁体的锻造之旅
磁共振的心脏
隐藏在庞然大物中的磁场,神秘、缥缈。捕捉它、驾驭它,便可发现生命的奥秘。
心脏的经脉
直径不到3毫米、总长80到100公里的超导线。将其以特定方式绕制在特制的线圈支架上,速度、间隙、张弛度、平整度,无一不考验着工匠的技艺,失之毫厘,将会谬以千里。
打通经脉
将绕制、固化完毕的多个线圈首尾相连将隐匿在超导线中的30多条直径仅二十余微米的铌鈦细丝层层剥离、并精准对接,稍微的差池都将严重影响磁体的超导性能。
层层密封
将连接好的线圈置入液氦罐密封,运用在航空航天领域的铝箔,力平衡密封悬挂设计将为其抵挡罐内外近300度的温差,保证液氦零挥发。
极寒历练
抽真空、预冷、注入零下269摄氏度的液氦,恒定超低温将保证超导线电阻为零,电流永不间断运行,磁场将永恒存在。
第一次「心跳」
电流接通,强度不断升高,磁场产生,场强一路爬升,电流终于抵达理想强度,并以稳定的姿态宣告着磁场被成功捕获其中,超导磁体,开启了它第一次心跳。