Was ist der stärkste praktische Magnet?

Ich dachte, dass Magnete, die stärker als ein paar Telsa sind, auseinander reißen. Was ist der stärkste praktische Magnet, der für so etwas wie einen Teilchenbeschleuniger verwendet werden könnte? Ich bitte um eine theoretische oder physikalische Grenze.

Das nächste LHC-Upgrade hofft auf 16T home.cern/about/updates/2018/06/…
In Los Alamos wurde kürzlich ein 100T-Magnet getestet.
@nodarkside aber das war ein gepulstes magnetfeld. Ich denke VINIEF erreicht 20   M G. 20 M. G oder so

Antworten (2)

Die stärksten praktischen Felder (für Messungen) sind gepulste Felder, die durch Explosionen erreicht werden und bei denen auch die Proben zerstört werden. Es dauert gerade lange genug, um zum Beispiel einige Schwingungen des deHaas-vanAlphen-Effekts zu erhalten.

Sprengstoffe werden verwendet, um eine Stromschleife zu quetschen, die "Flusskompressions" -Methode. Fowler et al. machte solche Experimente in der Wüste um Los Alamos und erreichte 100 Tesla. https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.68.534

Für kontinuierliche Felder gibt es zum Beispiel den diamagnetisch schwebenden Frosch in 16 Tesla: https://www.ru.nl/hfml/research/levitation/diamagnetic/

Es gibt keine theoretische Grenze dafür, wie stark ein Magnetfeld sein kann: Sie können den elektrischen Strom weiter erhöhen und sollten ein stärkeres Feld erhalten. Magnetfelder können erreichen 10 fünfzehn   G 10 fünfzehn G . CERN ( 1, 2 ) versucht, stärkere Magnete für zukünftige Beschleuniger zusammenzustellen.

Bei höheren Magnetfeldstärken werden jedoch bestimmte ansonsten vernachlässigbare Effekte stärker: Da Atome sowohl positive als auch negativ geladene Komponenten enthalten, kann ein Atom, das sich in einem Magnetfeld bewegt, eine Änderung der Ionisierungsenergie erfahren, da die Magnetkräfte auf verschiedene Komponenten unterschiedlich wirken des Atoms überwältigen die Coulomb-Anziehungskraft.

Es gibt also keine theoretische Grenze für die Stärke eines Magnetfelds, aber für Teilchenbeschleuniger hängt das maximal verwendbare Feld vom Design ab: Wenn Sie ein gepulstes Feld verwenden können, sind höhere Stärken möglich (Los Alamos hat erstellt 1   M G. 1 M. G Felder), aber kontinuierliche Felder sind normalerweise darüber hinaus destruktiv 500   k G. 500 k G (Der genaue Wert des Feldes, das das Atom signifikant verzerrt, hängt von der Ordnungszahl und anderen Faktoren ab und wird in dem Artikel über Ionisierungsenergien diskutiert, die ich zuvor verknüpft habe).

Magnetare sind nicht praktisch zu verwenden, da sie alles um sie herum zerstören würden. Wenn die Zugfestigkeit begrenzt ist, werden die Magnete wahrscheinlich auf einige tausend Tesla oder viel weniger begrenzt.
@ user33800 um ... Magnetare sind eine Art Neutronenstern. Ich glaube nicht, dass jemals versucht wurde, sie in Teilchenbeschleunigern zu verwenden, und es wird wahrscheinlich nie einen geben: Das kleinste Problem bei dem Versuch, sie zu verwenden, ist wahrscheinlich der Durchmesser von 20 Kilometern. Ich erwähnte Magnetare nur als Beispiel für eine Situation, in der wirklich starke Magnetfelder existieren.
@ user33800 Ich habe nicht behauptet, dass es keine theoretische Grenze für Magnetstärken in Teilchenbeschleunigern gibt. Ich sagte, dass es kein theoretisches maximales Magnetfeld gibt, aber der letzte Absatz befasst sich mit der maximalen Feldstärke für Teilchenbeschleuniger. Es gibt keine feste, feste Zahl, die ich finden könnte, aber es gibt definitiv eine Grenze, und ich habe das kurz besprochen.
Ok, ich akzeptiere die Antwort.
Es ist zu beachten, dass ein gesättigter Permanentmagnet aus Seltenen Erden ein Oberflächenfeld von etwa einem Tesla = 10 kG hat.
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