機聲隆隆的組裝車間,一排碩大的銀色環(huán)狀超導磁體整齊列隊?!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。
超導磁體
磁共振成像被譽為醫(yī)學影像皇冠上的明珠。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,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。“2017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,冷量在傳導過程中直接就損耗了。”在研發(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。”鄭杰說,為保證部件內(nèi)部的絕對“冰冷”,數(shù)噸重的超導磁體,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)超導磁體賣到全球。