国家高磁场实验室正为其大型水冷电磁铁机群全面升级电力供应系统，以大幅提升总供电能力与运行可靠性。此次电力系统升级完成后，将允许更多全球研究团队利用其独一无二的设备开展工作，从而有效推动从物理学、生物学到化学等多学科领域的前沿科学研究与认知发展。
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国家高磁场实验室（MagLab）已是地球上功率最高的磁体实验室，目前正通过为其大型水冷磁体机群安装新的电力系统来提升电力容量。这项为期六个月的项目由佛罗里达州立法机构和佛罗里达州立大学资助，将提高可靠性、安全性和运行能力。对于实验室的电磁铁而言，更大的功率意味着能产生更高的磁场，从而赋能更多前沿研究。
“我们非常感谢州领导人和佛罗里达州立大学继续投资MagLab及其研究使命。这种支持对于我们保持世界领先的高磁场实验室地位至关重要，”MagLab主任Kathleen Amm表示。
新电气基础设施
在塔拉哈西（Tallahassee）实验室总部前方的一大片区域已被围栏隔开，到处都是忙碌的建筑工人。在未来几个月里，更多的大型卡车、大型起重机和大型设备将陆续进场。
施工团队正在更换和升级自1992年实验室建设以来一直为该设施供电的电气设备。该项目的核心是安装一套价值450万美元的新开关柜——一种紧凑型变电站。这件庞大的设备高13英尺、宽16英尺、长55英尺，大约有一头成年座头鲸那么大，重量超过10万磅。就像你家配电箱的巨型版本一样，开关柜将进入实验室的电力分配到各个电路中，以管理电流并提供高级保护。这种更快的断路器操作将降低电涌或短路带来的风险。
与开关柜并列安装的价值1000万美元的新电源组将监测和纠正电能质量及波动，自动调节以提高效率并减少可能影响精密测量或设备的噪音。该电源组将配备四倍数量的电容器来过滤和同步电流，使实验室能够更高效地用电。新电源组还将被封闭起来，以减少环境带来的安全隐患。
“MagLab团队为这次升级已经筹备了很长时间。看到它变为现实令人激动，”实验室直流磁场设施主任Julia Smith表示，“我们必须不断改进，以支持高磁场领域的重要研究，这些研究正在为未来的技术铺平道路。”
赋能更多前沿研究
此次升级是该实验室提升总功率的十年期三阶段项目的第二阶段。新开关柜就位后，实验室内为电磁铁供电的直流电力系统也将进行升级。几年前，磁体冷却能力已经得到提升，包括使用更强大的泵将冷水输送到磁体中。最终目标是将实验室用于运行磁体的总可用功率提高20%以上，从56兆瓦提升至68兆瓦。1兆瓦的电力大约可供500户家庭使用。
实验室的最高场磁体每个消耗超过30兆瓦的电力。68兆瓦的功率将允许其中两个巨型磁体同时运行，而无需错开时间表。大型磁体通电运行时间的增加意味着全球研究人员将获得更多使用机会。每年约有1500至2000名科学家利用实验室独一无二的系统开展研究。还有数千人因需求大于磁体使用时间而被拒之门外。这些升级将允许更多研究团队在实验室工作，推动从物理学到生物学再到化学等多学科的科学认知发展。
其他升级
在电力系统安装期间，设施团队和承包商合作伙伴还将对另外两个关键基础设施进行升级。实验室磁体冷却系统的冷却塔将被拆除并更换。该塔利用风扇和落水进行蒸发冷却，使水温降低10度。新塔采用玻璃纤维而非木材和金属建造以减少磨损，冷却能力将从每分钟2.6万加仑提升至3.2万加仑。施工团队还将排空、清洁并粉刷为磁体冷却系统储存冷水的330万加仑水箱。
所有这些基础设施都支持实验室持续的科学使命，利用高磁场来解答关于我们世界的紧迫问题。
“这就是实验室的发展方向，”设施主任John Kynoch表示，“我们需要用更多的电力进行更精确的测量。我们正在为未来几十年赋能更多前沿科学奠定基础。”
资讯来源
- 磁学杂志 (2026-09-21)
- 原文： 国家高磁场实验室通过电力系统升级为其创纪录的基础设施注入强劲动力
- https://magneticsmag.com/more-power-more-science-maglab-supercharges-its-world-record-infrastructure/