تسلا تکنولوژي پيشرفت در تحقیقات میدان مغناطيسي بالا

مغناطيس فروتن یخچال با قدرت مغناطيسي بسيار اندک و به اندازه ي کافي قوي که ميتونه يه يادداشت نگه داره، فقط بخش کوچکي از آنچه که ميدون مغناطيسي مي تونه به دست بياره را نشان ميدهدانشمندان به طور معمول با میدان های ده ها هزار برابر قوی تر کار می کنند محیط هایی که واحد اساسی اندازه گیری مغناطیسی،تسلا، اهمیت واقعی خود را در علم پیشرفته نشان می دهد.

میدان های مغناطیسی تأثیر نیروهای مغناطیسی را توصیف می کنند، که شدت مستقیماً قدرت آنها را تعیین می کند. سیستم بین المللی واحد این قدرت را در تسلا (T) اندازه گیری می کند،در حالی که گاوس (G) به عنوان یک جایگزین آشنا تر عمل می کند. تبدیل ساده است: 1 تسلا برابر با 10،000 گاوس است. مرجع روزمره کمک می کند تا این واحدها را در زمینه قرار دهددر حالی که میدان مغناطیسی طبیعی زمین حدود 0.5 گاوس

امکانات تحقیقاتی میدان بالا در مقیاس کاملاً متفاوت عمل می کنند. آزمایشگاه ملی میدان مغناطیسی بالا ایالات متحده (MagLab) میدان های مستمر بین 20 تا 45 تسل تولید می کند،در حالی که میدان های مغناطیسی پالس شده می توانند برای مدت کوتاهی بیش از 100 تسلا باشنداين شرايط افراطي تحقيقات بي سابقه اي در خصوص خواص مواد را که در شرايط معمول قابل مشاهده نيست، امکان پذير مي سازد.

تولید چنین میدان های شدید با هزینه های انرژی بسیار زیادی همراه است. مقیاس های قدرت مورد نیاز با مربع قدرت میدان که از 1 تا 10 تسل افزایش می یابد، 100 برابر انرژی بیشتری نیاز دارد.این رابطه نمایی موانع فنی و مالی قابل توجهی را ایجاد می کند، محدود کردن تحقیقات میدان مغناطیسی فوق العاده بالا به طور عمده به موسسات علمی پیشرفته.

واحد تسلا به افتخار پیشگام مهندسی برق نیکولا تسلا است که کار پیشگامانه اش در زمینه الکترومغناطیس پایه های سیستم های انرژی مدرن را گذاشته است.اين اندازه گيري نامي همچنان باعث الهام گرفتن از نسل هاي جديد از محققان مي شود که مرزهای علم الکترومغناطيسي را گسترش مي دهند.

دانشمندان از این ابزار قدرتمند در رشته های مختلف استفاده می کنند:

• فیزیک ماده فشرده:حالت های کوانتومی عجیب و غریب را در ابررسان، مواد توپولوژیکی و ترکیبات مغناطیسی با تغییر رفتار الکترون نشان می دهد.
• علوم مواد:امکان ساخت نانومواد پیشرفته با کاربردهای ذخیره سازی داده ها، پزشکی زیستی و فن آوری های انرژی را فراهم می کند.
• شیمی:کنترل مسیرهای واکنش برای مطالعه مکانیسم های آنزیم، پویایی پروتئین و تعاملات دارویی.
• تحقیقات بیولوژیکی:ساختارهای مولکولی را بررسی می کند و تکنیک های تصویربرداری پزشکی مانند MRI را توسعه می دهد.
• نوآوری انرژی:از توسعه راکتورهای همجوشی و سیستم های ذخیره انرژی فوق رسانا حمایت می کند.

علیرغم پتانسیل تحول، آزمایشات میدان بالا با چالش های قابل توجهی روبرو هستند. فراتر از نیازهای انرژی عظیم، پروتکل های ایمنی باید خطرات را برای تجهیزات و پرسنل،در حالی که موانع مالی دسترسی را محدود می کندتحقیقات فعلی بر روی توسعه مواد فوق رسانا کارآمدتر، طرح های پیشرفته مغناطیس پالس شده و کاربردهای جدید در محاسبات کوانتومی و تشخیص پزشکی متمرکز است.

با پیشرفت تکنولوژی، این محیط های مغناطیسی شدید به باز کردن اسرار علمی و ایجاد پیشرفت های تکنولوژیکی در زمینه های مختلف ادامه خواهند داد.