登录
第三方登录
【百廿一中】王秋良:中国科学院院士、超导磁体科学研究专家
湖北日报客户端 2024-12-19 09:53:45

王秋良,1965年出生于湖北黄冈浠水县,中国科学院院士,中国科学院电工研究所研究员、博士生导师。

1986年王秋良毕业于湖北大学物理系;1991年获得中国科学院等离子体物理研究所硕士学位;1994年获得中国科学院电工研究所博士学位;1996年至1997年在韩国电气研究所工作;1998年至2000年在韩国三星高等技术院担任高级研究员;2000年至2002年在英国牛津仪器公司担任高级工程师;2003年至2004年在德国重离子加速器中心担任客座教授;2009年获得国家杰出青年科学基金资助;2016年入选万人计划;2019年当选中国科学院院士。

王秋良一直从事电工电能新技术研究,包括极高磁场应用、超导磁体科学和技术、特种超导电工装备、低温工程、空间磁体科学、加速器磁体技术、医学介入治疗、低温传质传热、工程电磁场、大规模的计算软件和材料制备技术等方面的研究。

王秋良长期从事高磁场超导磁体科学研究,重点涉及复杂电磁结构的极高磁场超导磁体基础科学与技术问题,解决了在特种科学仪器等国家重大需求方面的科学与技术问题,取得了一系列创新的科学研究成果。建立了复杂电磁结构特殊冷却方式超导磁体的理论体系,获得了实际工程应用的关键技术。

王秋良系统地构建了极低温复杂迫流冷却大规模磁体多物理场耦合波理论,并被用于国际大科学工程磁体设计与系统运行。提出了无液氦复杂电磁结构磁体逆问题的解算方法和系统工程设计原理,发明了强磁聚焦与电子回旋复杂电磁结构磁体系统、开放及超短腔核磁。率先在国际上开展了复杂磁场分布的高热容与热导无液氦超导磁体技术研究,发明了相关磁体工艺与热管技术,减少系统冷却时间6h及抗3-5g的低温系统。

王秋良首次研制成功无液氦闭环运行抗电磁干扰磁体、空间探器、超大分离间隙、物质结构分析与介入医学等的磁体系统。发明了多种电磁与低温结构磁体系统并用于运动和超重力环境。首次实现微振动零挥发低温系统用于高敏感信号检测磁体系统。研制出世界首例高精度非完整球超导转子用于导航器件。系统地建立了从超导线材的极细丝到磁体宏观结构的极高磁场磁体的电机械效应有限元弹塑性数学模型,发展的软件用于高磁场科学仪器磁体系统研制,具有快速收敛高精度预测900-1000MHz磁体应力失效行为。

2019年,王秋良团队成功研制出中心磁场高达32.35特斯拉(T)的全超导磁体。该磁体采用了自主研发的高温内插磁体技术,打破了2017年12月由美国国家强磁场实验室创造的32.0特斯拉超导磁体的世界纪录,标志着我国高场内插磁体技术已经达到世界领先水平。此前低温超导磁体产生的磁场强度上限为23.0特斯拉左右。此次,王秋良团队设计并建造了全新的超导线圈和支撑结构,提高了线圈的整体工程电流密度和局部安全裕度,并采用轴向弹性支撑结构和绑扎装置,提高了超导接头抵抗局部拉应力集中的能力,使极高场内插磁体的电磁安全裕度和应力安全裕度都得以大幅提高。经测试,此次建造的极高磁场超导磁体在液氦浸泡条件下产生了32.35特斯拉的中心磁场,并且实现了在32.35特斯拉全超导磁体的稳定运行,其关键技术参数均已满足综合极端条件实验装置和国家重大科技基础实施项目对极端强磁场的技术要求。据悉,此项研究成果将服务于世界一流水平的综合极端条件实验装置用户,为我国物质科学探索新物态、新现象、新规律等基础研究和应用研究提供最先进的强磁场实验条件。

2022年,王秋良院士团队成功研制出9.4特斯拉(T)超高场人体全身磁共振成像超导磁体。9.4T超高场人体全身磁共振成像超导磁体是高端医疗超高场磁共振成像设备的核心组成部分。“与常规临床应用的1.5T和3.0T超导磁共振成像设备相比,9.4T超高场磁共振成像设备能获得更高信噪比、更高分辨率的检测图像;成像速度更快;同时,可以对人体内含量较低的钠、磷、碳、氧等成分进行成像。据了解,该设备可用于开展人体代谢、脑认知科学、神经科学等前沿科学领域的研究,还可用于帕金森症、阿尔茨海默症等神经退行性疾病以及恶性肿瘤的早期诊断。“美欧等国的科研机构利用该磁体装配的磁共振成像设备,在生物医学研究领域取得了多项突破性进展。” 用于人体全身成像的9.4T超高场磁共振成像超导磁体,需要在800毫米的大孔径内提供高均匀性和高稳定度的强磁场,研制难度极高。研究团队克服重重困难,成功掌握了大尺寸超高场超导磁体极限电磁设计和制造等成套技术。经权威机构检测,该磁体的中心磁场强度、室温孔径、磁场稳定度等指标,均达到先进水平,并且实现了液氦零挥发的长期稳定运行。这项成果在我国超高场人体磁共振成像磁体技术领域具有里程碑意义,使我国成为首个掌握这项技术的亚洲国家。

截至2019年11月,王秋良先后在国际知名杂志和国内核心期刊上发表论文共233篇,其中SCI收录有92篇,EI收录有123篇,CSCD收录62篇。

截至2019年11月,王秋良先后承担多项国家自然科学基金、863高技术计划、973基础研究计划、科技部支撑计划,财政部重大专项、重大国际合作以及横向等项目,兼任国家大科学工程“稳态强磁场”一级课题负责人。先后以第一完成人获得了包括国家级以及省部级的科学技术奖励6项。国家发明专利78项,授权专利35项。

来源:浠水教育

责任编辑:陈贵珍
点赞 0
收藏
已输入0个字
全部评论
  • 回复
    • 查看全部{{ item.replyCount }}条回复> 查看更多回复>
    • 查看更多回复>
查看更多评论 没有更多评论了
电子报
  • 湖北日报
  • 楚天都市报
  • 农村新报
政情
精彩推荐
  • 湖北日报客户端
  • 湖北日报官方微信
  • 湖北日报官方微博