機聲隆隆的組裝車間,一排碩大的銀色環(huán)狀超導(dǎo)磁體整齊列隊?!巴ㄟ^國際首臺(套)產(chǎn)品認定,我們在無液氦超導(dǎo)磁體這個最新技術(shù)領(lǐng)域終于邁過‘三座大山’,實現(xiàn)了全球領(lǐng)先!”寧波健信核磁技術(shù)有限公司(以下簡稱“健信核磁”)總經(jīng)理姚海鋒激動地說。
超導(dǎo)磁體
磁共振成像被譽為醫(yī)學(xué)影像皇冠上的明珠。姚海鋒介紹,作為高場強磁共振儀的“心臟”,超導(dǎo)磁體的作用是生成強勁、穩(wěn)定且均勻的磁場。目前,主流磁共振儀磁場強度為1.5T(特斯拉),相當于地球平均磁場的3萬倍。磁場質(zhì)量越高,磁共振成像效果就越好,人體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)特征也“看”得更清楚。
然而,在有液氦超導(dǎo)磁體領(lǐng)域,國內(nèi)起步比歐美晚了起碼20多年。姚海鋒說:“國際上,這個細分領(lǐng)域一直被通用電氣、飛利浦、西門子三大‘巨頭’壟斷,它們就像是我們面前的‘三座大山’?!?/p>
作為超導(dǎo)磁體研發(fā)的“后起之秀”,多年來健信核磁從相對低端的稀土永磁體做起,通過自有技術(shù)研發(fā)、與院校協(xié)同攻關(guān)、引進消化再吸收等多種路徑,逐步實現(xiàn)從永磁到超導(dǎo),從低場強到高場強,從醫(yī)療行業(yè)到工業(yè)應(yīng)用、教育應(yīng)用、科研應(yīng)用的產(chǎn)品線升級拓展。
在健信核磁展廳,可以看到鑲著金邊的國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎的證書?!?017年,我們獲得國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎?!泵鎸ΨQ贊,姚海鋒笑著說:“在有了一定積累后,我們開始嘗試追趕國際領(lǐng)跑者?!?/p>
車間
健信核磁把目光對準了近年來國際上大熱的最新一代無液氦超導(dǎo)技術(shù)。指著一臺已完成測試、即將發(fā)往下游整機廠商的超導(dǎo)磁體,姚海鋒解釋道,國際巨頭的創(chuàng)新研發(fā)都是基于液氦超導(dǎo)磁體的工作機理,而健信核磁選擇了沒有任何先例可循的技術(shù)路線——全固態(tài)傳導(dǎo)制冷技術(shù)。
而放在健信核磁面前的一大難題就是材料?!拔覀冞x擇了高純無氧銅來作為傳冷材料,這種材料在小磁體上有成熟應(yīng)用,可放到大磁體上就有問題。由于路線過長,冷量在傳導(dǎo)過程中直接就損耗了?!痹谘邪l(fā)實驗室,記者看到一個直徑約1米的巨大“保溫瓶”,“這是我們專門設(shè)計開發(fā)的杜瓦瓶,瓶內(nèi)可以模擬接近絕對零度的真實應(yīng)用場景,有了它,各種超導(dǎo)實驗才變得可能。”
打開、更換、調(diào)整、再關(guān)閉……由于實驗條件極度嚴苛,一次實驗的成本少說也要20多萬元?!耙荒臧氲臅r間里,我們進行了30多次實驗?!编嵔苷f,為保證部件內(nèi)部的絕對“冰冷”,數(shù)噸重的超導(dǎo)磁體,漏熱不允許超過1瓦,而目前的智能手機充電功率都在10瓦以上。想要超越就要比別人更極致。單單電流引線這一個部件的運行參數(shù)調(diào)整,他們就嘗試了上萬次。
7年間,投入科研資金超億元……如今,健信核磁“1.5T無液氦超導(dǎo)磁體系統(tǒng)”已實現(xiàn)量產(chǎn),待下游企業(yè)拿到大型醫(yī)用設(shè)備配置許可證后,產(chǎn)能將進一步擴大,并加快全球布點,把國產(chǎn)超導(dǎo)磁體賣到全球。