摘要20世紀(jì)下半葉超導(dǎo)與永磁強(qiáng)磁場(chǎng)技術(shù)已成熟到可提供滿足各種需求的強(qiáng)磁場(chǎng)裝置，開始形成了相應(yīng)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，并在積極開拓著多方面應(yīng)用，本方介紹了有關(guān)進(jìn)展并期望21世紀(jì)將發(fā)展成一個(gè)強(qiáng)有力的新興產(chǎn)業(yè)。

關(guān)鍵詞強(qiáng)磁場(chǎng)技術(shù)與應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化

六十年現(xiàn)了實(shí)用超導(dǎo)材料，八十年代出現(xiàn)了性質(zhì)優(yōu)良的釹鐵硼永磁材料，使人們可以不耗費(fèi)很大的電功率獲得大體積持續(xù)的強(qiáng)磁場(chǎng)，發(fā)展超導(dǎo)與永磁強(qiáng)磁場(chǎng)技術(shù)是20世紀(jì)下半葉電工新技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方面。在各國(guó)高能物理、核物理、核聚變，磁流體發(fā)電等大型科技計(jì)劃推動(dòng)下，整個(gè)技術(shù)得到了良好的發(fā)展。低溫鈮鈦合金及鈮三錫復(fù)合超導(dǎo)線與釹鐵硼永磁材料已形成產(chǎn)業(yè)，可進(jìn)行批量生產(chǎn)。人們已研制成功了15特斯拉以下各種場(chǎng)強(qiáng)，各種磁場(chǎng)形態(tài)，大體積的可長(zhǎng)期可靠運(yùn)行的強(qiáng)磁場(chǎng)裝置，積極推進(jìn)著強(qiáng)磁場(chǎng)在各方面的應(yīng)用。

1998年3月投入運(yùn)行的日本名古屋核融合科學(xué)研究所的核聚變研究用的大型螺旋裝置（LHD）是當(dāng)今超導(dǎo)磁體技術(shù)水平的典型代表。裝置本體外徑13．5m，高8.8m，總重約1600t，其中4.2K冷重約850t。它有兩個(gè)主半徑3．9m，平均小半徑0．975m，繞環(huán)10圈的螺旋線圈，三對(duì)內(nèi)徑分別為3.2、5．4和10．8m的極向場(chǎng)螺管線圈，中心磁場(chǎng)前期為3特斯拉（4.2K），后期為4特斯拉（1．8K），磁場(chǎng)總儲(chǔ)能將達(dá)16億J。超導(dǎo)強(qiáng)磁場(chǎng)裝置需在液氦溫度下運(yùn)行，從使用出發(fā)，努力減少漏熱以降低液氦消耗和研制配備方便可靠的低溫制冷系統(tǒng)有著重要的意義。經(jīng)不斷努力改進(jìn)，一些零液氦消耗和無液氦的超導(dǎo)磁體系統(tǒng)已在可靠的使用，它們只需配有小型的制冷裝置即可持續(xù)運(yùn)行，不需專人維護(hù)，使應(yīng)用范圍大大擴(kuò)大。

我國(guó)在超導(dǎo)與永磁磁體技術(shù)方面也進(jìn)行了長(zhǎng)期持續(xù)的努力，奠立了良好基礎(chǔ)，研制成多臺(tái)實(shí)用磁體系統(tǒng)，有些已在使用，具備了按照需求設(shè)計(jì)建造所需強(qiáng)磁場(chǎng)裝置的能力。中國(guó)科學(xué)院電工研究所研制成功的磁流體發(fā)電用鞍形二極超導(dǎo)磁體系統(tǒng)（中心磁場(chǎng)4特斯拉，室溫孔徑0．44m，磁場(chǎng)長(zhǎng)1m，磁場(chǎng)儲(chǔ)能8.8兆焦耳）和空間反物質(zhì)探測(cè)譜儀用大型釹鐵硼永久磁體（中心磁場(chǎng)0.13特斯拉，孔徑1.lm，高0.8m）代表著我國(guó)當(dāng)今的技術(shù)水平，無液氦磁體系統(tǒng)的研制工作也在積極進(jìn)行中。隨著超導(dǎo)與永磁強(qiáng)磁場(chǎng)技術(shù)的成熟，強(qiáng)磁場(chǎng)的多方面應(yīng)用也得到了蓬勃發(fā)展，與各種科學(xué)儀器配套的小型強(qiáng)磁場(chǎng)裝置已形成了一定規(guī)模的產(chǎn)品，做為磁場(chǎng)應(yīng)用技術(shù)的核磁共振技術(shù)，磁分離技術(shù)與磁懸浮技術(shù)繼續(xù)開拓著多方面的新型應(yīng)用，形成了一些新型產(chǎn)品與樣機(jī)，磁拉硅單晶生長(zhǎng)爐也成為產(chǎn)品得到了實(shí)際應(yīng)用。

醫(yī)療用磁成像裝置已真正成為一定規(guī)模的產(chǎn)業(yè)，全世界已有幾千臺(tái)超導(dǎo)與永磁磁成像裝置在醫(yī)院使用，我國(guó)也有永磁裝置在小批量生產(chǎn)，研制成功了幾臺(tái)0．6—1．0特斯拉的超導(dǎo)裝置。除繼續(xù)擴(kuò)大醫(yī)療應(yīng)用?，正哉敩力开唾懄用磁成像装置釉彜业生产过程监测?xùn)V稱費(fèi)≡?，最近，葰志进行翑\糜詡觳馕鞴咸嗆坑肟昭?jí)蚊釉r姹餝almon魚雌雄性的實(shí)驗(yàn)，取得了有意義的結(jié)果。用于高嶺土提純的超導(dǎo)高梯度磁選機(jī)已有十余臺(tái)在生產(chǎn)運(yùn)行，磁拉硅單晶生長(zhǎng)爐也已開始使用，但尚未形成規(guī)模，中國(guó)科學(xué)院電工研究所與低溫工程中心曾在九十年代初研制成功超導(dǎo)磁分離工業(yè)樣機(jī)，試制成功了兩套單晶爐用超導(dǎo)磁體系統(tǒng)，為產(chǎn)品的形成奠定了基礎(chǔ)。

（一）教學(xué)目的

1．知道電流周圍存在著磁場(chǎng)。

2．知道通電螺線管外部的磁場(chǎng)與條形磁鐵相似。

3．會(huì)用安培定則判定相應(yīng)磁體的磁極和通電螺線管的電流方向。

（二）教具一根硬直導(dǎo)線，干電池2～4節(jié)，小磁針，鐵屑，螺線管，開關(guān)，導(dǎo)線若干。

（三）教學(xué)過程

實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。而“地殼弦動(dòng)儀”就是檢驗(yàn)地殼存在弦動(dòng)運(yùn)動(dòng)的儀器。

“地球磁場(chǎng)逆轉(zhuǎn)”，是世界各國(guó)科技界共同關(guān)注的重大課題。關(guān)于“地球磁場(chǎng)逆轉(zhuǎn)”，我們的前人并沒有任何記載。那么“地球磁場(chǎng)逆轉(zhuǎn)”是如何被發(fā)現(xiàn)的呢？原來國(guó)外科技界在研究地質(zhì)時(shí)，對(duì)地殼巖石進(jìn)行鉆探。鉆探機(jī)的鉆頭是空芯圓柱形，所以鉆探取出的標(biāo)本呈現(xiàn)一個(gè)“巖芯柱”。在長(zhǎng)長(zhǎng)的“巖芯柱”上,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，火山巖漿凝固時(shí)，其中的鐵總是按磁場(chǎng)方向排列，并留有巖漿冷卻時(shí)遺留的微弱的磁場(chǎng)。發(fā)現(xiàn)這個(gè)微弱磁場(chǎng)的方向，在形成的各個(gè)年代不盡相同的“現(xiàn)象”。于是得出“地球磁場(chǎng)逆轉(zhuǎn)”的結(jié)論。這個(gè)結(jié)論的發(fā)表引起世界軒然大波。如果地球內(nèi)部沒有輻射能,是一個(gè)凝固體，那么鉆探的巖芯標(biāo)本的磁場(chǎng)逆轉(zhuǎn)問題,是可以代表“地球磁場(chǎng)逆轉(zhuǎn)”。然而地球是由不同質(zhì)量、不同溫度、不同材質(zhì)組成的球?qū)?。如大氣層、水層、巖石層、巖漿層、地核等。內(nèi)外都充滿活力,是一個(gè)非?；钴S的行星。地殼與有磁場(chǎng)的地核由于存在以上的特殊構(gòu)造,導(dǎo)致殼與核有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。這樣一來鉆探的巖芯標(biāo)本磁場(chǎng)的逆轉(zhuǎn)問題,能否就一定代表是地球磁場(chǎng)逆轉(zhuǎn)就應(yīng)另當(dāng)別論了?？磥磉@個(gè)問題存在著解釋上的失誤。顯然還存在著另一種解釋,那就是“地殼弦動(dòng)”論。

大家知道地球磁場(chǎng)屏蔽了宇宙有害射線，主要是太陽(yáng)風(fēng)暴對(duì)地球的襲擊，它保護(hù)了地球所有生命的延續(xù)?？梢姷厍虼艌?chǎng)存在對(duì)地球生物的重要性。于是各國(guó)科技界投入了大量人力、物力、資金來研究地球磁場(chǎng)逆轉(zhuǎn)的原因。專家認(rèn)為，地球磁場(chǎng)來自地球深處的地心部分。固體的地核四周是處在熔解狀的鐵和鎳液體。地核在金屬液中的運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生了電流，形成了地球磁場(chǎng)，而鉆探地殼巖芯的磁場(chǎng)是由地球深處磁場(chǎng)感應(yīng)而來。我們可以在巖石上看到翻轉(zhuǎn)的情形，可是巖石不會(huì)告訴我們?yōu)槭裁?。從地質(zhì)記錄來看，地球磁場(chǎng)平均大約每20萬年翻轉(zhuǎn)一次，不過時(shí)間也可能相差很大，并不固定,上一次磁場(chǎng)翻轉(zhuǎn)是在78萬年前。

我們只觀察鉆探的地殼巖芯就得出地球磁場(chǎng)逆轉(zhuǎn)是否正確呢？早在上個(gè)世紀(jì)九十年代初，總理曾指出“地質(zhì)的發(fā)生、發(fā)展從來是同天文學(xué)、生物學(xué)相聯(lián)系。把天體運(yùn)動(dòng)與地球運(yùn)動(dòng)結(jié)合起來，把宇宙作為一個(gè)體系，把運(yùn)動(dòng)著的天體、地球及生物作為相互聯(lián)系的整體，進(jìn)行多學(xué)科的研究，是當(dāng)代地質(zhì)學(xué)的一個(gè)重要研究方向”。最近總書記也指出“要堅(jiān)持把自主創(chuàng)新擺在全部科技工作的首位”。中國(guó)科學(xué)院路甬祥院長(zhǎng)也預(yù)言“把中國(guó)傳統(tǒng)文化的整體思維與西方現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)結(jié)合，可能出現(xiàn)一大批最為重要的、原始的自主創(chuàng)新。這樣看來我們?cè)谘芯康刭|(zhì)、地球物理時(shí)，應(yīng)天地結(jié)合的綜合考慮，才不至于走“地心說”片面性的歧途。

我們?cè)谘芯康厍蛭锢淼耐瑫r(shí)，不但要考慮天體運(yùn)動(dòng)的引力關(guān)系，并且也要考慮地球本身的復(fù)雜構(gòu)造。當(dāng)前科技界把地球的結(jié)構(gòu)由外向內(nèi)基本分成（1）大氣層、（2）海水層、（3）地殼層、（4）巖漿層、(5)外核、（6）內(nèi)核等。地殼處在“上有海水，下有巖漿”。是上、下有液體把它夾于其中，屬于腹背受敵。地球的這種復(fù)雜結(jié)構(gòu)。當(dāng)今科技界普遍認(rèn)為地殼是由板塊組成。沒有磁場(chǎng)的地殼板塊是漂移的（魏格納大陸漂移）。我們是生活在漂移的大陸上，就如同我們站在會(huì)移動(dòng)的船上，船調(diào)了頭是“一種現(xiàn)象”，而我們的船雖然方向變了，可指南針仍然指南,指南“才是本質(zhì)”！我們生存在弦動(dòng)的地殼上，為什么結(jié)論地球磁場(chǎng)在逆轉(zhuǎn)呢？實(shí)際說地球磁場(chǎng)逆轉(zhuǎn)就是地心說的翻版。地心說的觀點(diǎn)是；明明自己在繞著太陽(yáng)轉(zhuǎn),而硬說是太陽(yáng)在圍著地球轉(zhuǎn)！同理看巖芯磁場(chǎng)逆轉(zhuǎn)，說是地球磁場(chǎng)逆轉(zhuǎn)也是犯地心說的同樣錯(cuò)誤。是現(xiàn)象與本質(zhì)的混淆。

我們可以把地核比作一個(gè)條型永磁體，磁體的外層有一層液體巖漿，而地殼包裹著巖漿與地核。這樣看來地殼與地核不是固體聯(lián)結(jié)，強(qiáng)大的日月引潮力不但對(duì)地殼表面海水有潮汐作用，對(duì)地殼之下的液體巖漿同樣也有潮汐作用。這樣地殼與地核的相對(duì)位置不會(huì)永遠(yuǎn)不變。再加之月亮的公轉(zhuǎn)不與地球赤道平行，地球的自轉(zhuǎn)又快于月亮的公轉(zhuǎn)，所以月亮對(duì)地球的引潮力永遠(yuǎn)傾斜。永遠(yuǎn)傾斜的引潮力使地殼在有磁場(chǎng)的地核上產(chǎn)生有螺旋角的運(yùn)動(dòng)，我們把這種運(yùn)動(dòng)叫“地殼弦動(dòng)”。是火山爆發(fā)與沉積巖記錄了地殼在地核上弦動(dòng)的全過程，所以鉆探的地殼巖芯必須存在磁場(chǎng)逆轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。從而說明鉆探巖芯磁場(chǎng)逆轉(zhuǎn)，是證明地殼在有磁場(chǎng)的地核上弦動(dòng)，而不是地球磁場(chǎng)逆轉(zhuǎn)。觀鉆探巖芯磁場(chǎng)逆轉(zhuǎn)，就結(jié)論是“地球磁場(chǎng)逆轉(zhuǎn)”這顯然是解釋上的差錯(cuò)。

教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)目標(biāo)

1.了解磁場(chǎng)的產(chǎn)生和磁現(xiàn)象.

2.理解磁場(chǎng)的方向性，知道用磁感線反映磁場(chǎng)的方向.掌握直線電流、環(huán)形電流和通電螺線管產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感線空間分布情況.

3.掌握安培定則，并能用安培定則熟練地判定電流、以及電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向.

能力目標(biāo)

教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)目標(biāo)

1.了解磁場(chǎng)的產(chǎn)生和磁現(xiàn)象.

2.理解磁場(chǎng)的方向性，知道用磁感線反映磁場(chǎng)的方向.掌握直線電流、環(huán)形電流和通電螺線管產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感線空間分布情況.

3.掌握安培定則，并能用安培定則熟練地判定電流、以及電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向.

能力目標(biāo)

一、教學(xué)設(shè)計(jì)思想

“場(chǎng)”是物理學(xué)中一個(gè)重要概念，“磁場(chǎng)”看不見，摸不到，十分抽象，難于理解。初中學(xué)生又是首次接觸“場(chǎng)”這個(gè)概念，學(xué)習(xí)的難度較大。本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)宗旨是要充分運(yùn)用學(xué)生在生活中積累的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，采用“類比”的方法，促使學(xué)生把生活實(shí)際中認(rèn)識(shí)“風(fēng)”的方法、手段“遷移”到物理課堂上，使學(xué)生認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)的存在，找到形成磁場(chǎng)概念的途徑，最大限度地參與到教學(xué)活動(dòng)過程中來，得到科學(xué)思維方法的啟迪。

二、教學(xué)目標(biāo)的確立

1.知識(shí)與技能

(1)知道磁體周圍存在磁場(chǎng);

(2)知道磁感線可以用來形象地描述磁場(chǎng)，知道磁感線的方向是怎樣規(guī)定的;

【設(shè)計(jì)理念】

構(gòu)建“人文·物理·社會(huì)”三維課堂，在引導(dǎo)學(xué)生探究物理知識(shí)的同時(shí)，滲透以人為本的培養(yǎng)理念。讓“研究性學(xué)習(xí)”走進(jìn)課堂，走入學(xué)科教學(xué)，切實(shí)增強(qiáng)課堂教學(xué)的開放性、

民主性、生成性。釋放學(xué)生心靈，張揚(yáng)學(xué)生個(gè)性，最大限度地發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力。井以“隨堂探究卷”為橋，架師生互動(dòng)平臺(tái)，提供一種切實(shí)可行的質(zhì)性評(píng)價(jià)手段。

【教學(xué)目標(biāo)】

1.通過了解我國(guó)古代的磁文明，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情;

2.通過實(shí)驗(yàn)探究，了解磁體特性、感知磁場(chǎng);

摘要20世紀(jì)下半葉超導(dǎo)與永磁強(qiáng)磁場(chǎng)技術(shù)已成熟到可提供滿足各種需求的強(qiáng)磁場(chǎng)裝置，開始形成了相應(yīng)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，并在積極開拓著多方面應(yīng)用，本方介紹了有關(guān)進(jìn)展并期望21世紀(jì)將發(fā)展成一個(gè)強(qiáng)有力的新興產(chǎn)業(yè)。

關(guān)鍵詞強(qiáng)磁場(chǎng)技術(shù)與應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化

六十年現(xiàn)了實(shí)用超導(dǎo)材料，八十年代出現(xiàn)了性質(zhì)優(yōu)良的釹鐵硼永磁材料，使人們可以不耗費(fèi)很大的電功率獲得大體積持續(xù)的強(qiáng)磁場(chǎng)，發(fā)展超導(dǎo)與永磁強(qiáng)磁場(chǎng)技術(shù)是20世紀(jì)下半葉電工新技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方面。在各國(guó)高能物理、核物理、核聚變，磁流體發(fā)電等大型科技計(jì)劃推動(dòng)下，整個(gè)技術(shù)得到了良好的發(fā)展。低溫鈮鈦合金及鈮三錫復(fù)合超導(dǎo)線與釹鐵硼永磁材料已形成產(chǎn)業(yè)，可進(jìn)行批量生產(chǎn)。人們已研制成功了15特斯拉以下各種場(chǎng)強(qiáng)，各種磁場(chǎng)形態(tài)，大體積的可長(zhǎng)期可靠運(yùn)行的強(qiáng)磁場(chǎng)裝置，積極推進(jìn)著強(qiáng)磁場(chǎng)在各方面的應(yīng)用。

1998年3月投入運(yùn)行的日本名古屋核融合科學(xué)研究所的核聚變研究用的大型螺旋裝置（LHD）是當(dāng)今超導(dǎo)磁體技術(shù)水平的典型代表。裝置本體外徑13．5m，高8.8m，總重約1600t，其中4.2K冷重約850t。它有兩個(gè)主半徑3．9m，平均小半徑0．975m，繞環(huán)10圈的螺旋線圈，三對(duì)內(nèi)徑分別為3.2、5．4和10．8m的極向場(chǎng)螺管線圈，中心磁場(chǎng)前期為3特斯拉（4.2K），后期為4特斯拉（1．8K），磁場(chǎng)總儲(chǔ)能將達(dá)16億J。超導(dǎo)強(qiáng)磁場(chǎng)裝置需在液氦溫度下運(yùn)行，從使用出發(fā)，努力減少漏熱以降低液氦消耗和研制配備方便可靠的低溫制冷系統(tǒng)有著重要的意義。經(jīng)不斷努力改進(jìn)，一些零液氦消耗和無液氦的超導(dǎo)磁體系統(tǒng)已在可靠的使用，它們只需配有小型的制冷裝置即可持續(xù)運(yùn)行，不需專人維護(hù)，使應(yīng)用范圍大大擴(kuò)大。

我國(guó)在超導(dǎo)與永磁磁體技術(shù)方面也進(jìn)行了長(zhǎng)期持續(xù)的努力，奠立了良好基礎(chǔ)，研制成多臺(tái)實(shí)用磁體系統(tǒng)，有些已在使用，具備了按照需求設(shè)計(jì)建造所需強(qiáng)磁場(chǎng)裝置的能力。中國(guó)科學(xué)院電工研究所研制成功的磁流體發(fā)電用鞍形二極超導(dǎo)磁體系統(tǒng)（中心磁場(chǎng)4特斯拉，室溫孔徑0．44m，磁場(chǎng)長(zhǎng)1m，磁場(chǎng)儲(chǔ)能8.8兆焦耳）和空間反物質(zhì)探測(cè)譜儀用大型釹鐵硼永久磁體（中心磁場(chǎng)0.13特斯拉，孔徑1.lm，高0.8m）代表著我國(guó)當(dāng)今的技術(shù)水平，無液氦磁體系統(tǒng)的研制工作也在積極進(jìn)行中。

隨著超導(dǎo)與永磁強(qiáng)磁場(chǎng)技術(shù)的成熟，強(qiáng)磁場(chǎng)的多方面應(yīng)用也得到了蓬勃發(fā)展，與各種科學(xué)儀器配套的小型強(qiáng)磁場(chǎng)裝置已形成了一定規(guī)模的產(chǎn)品，做為磁場(chǎng)應(yīng)用技術(shù)的核磁共振技術(shù)，磁分離技術(shù)與磁懸浮技術(shù)繼續(xù)開拓著多方面的新型應(yīng)用，形成了一些新型產(chǎn)品與樣機(jī)，磁拉硅單晶生長(zhǎng)爐也成為產(chǎn)品得到了實(shí)際應(yīng)用。

摘要20世紀(jì)下半葉超導(dǎo)與永磁強(qiáng)磁場(chǎng)技術(shù)已成熟到可提供滿足各種需求的強(qiáng)磁場(chǎng)裝置，開始形成了相應(yīng)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，并在積極開拓著多方面應(yīng)用，本方介紹了有關(guān)進(jìn)展并期望21世紀(jì)將發(fā)展成一個(gè)強(qiáng)有力的新興產(chǎn)業(yè)。

關(guān)鍵詞強(qiáng)磁場(chǎng)技術(shù)與應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化

六十年現(xiàn)了實(shí)用超導(dǎo)材料，八十年代出現(xiàn)了性質(zhì)優(yōu)良的釹鐵硼永磁材料，使人們可以不耗費(fèi)很大的電功率獲得大體積持續(xù)的強(qiáng)磁場(chǎng)，發(fā)展超導(dǎo)與永磁強(qiáng)磁場(chǎng)技術(shù)是20世紀(jì)下半葉電工新技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方面。在各國(guó)高能物理、核物理、核聚變，磁流體發(fā)電等大型科技計(jì)劃推動(dòng)下，整個(gè)技術(shù)得到了良好的發(fā)展。低溫鈮鈦合金及鈮三錫復(fù)合超導(dǎo)線與釹鐵硼永磁材料已形成產(chǎn)業(yè)，可進(jìn)行批量生產(chǎn)。人們已研制成功了15特斯拉以下各種場(chǎng)強(qiáng)，各種磁場(chǎng)形態(tài)，大體積的可長(zhǎng)期可靠運(yùn)行的強(qiáng)磁場(chǎng)裝置，積極推進(jìn)著強(qiáng)磁場(chǎng)在各方面的應(yīng)用。

1998年3月投入運(yùn)行的日本名古屋核融合科學(xué)研究所的核聚變研究用的大型螺旋裝置（LHD）是當(dāng)今超導(dǎo)磁體技術(shù)水平的典型代表。裝置本體外徑13．5m，高8.8m，總重約1600t，其中4.2K冷重約850t。它有兩個(gè)主半徑3．9m，平均小半徑0．975m，繞環(huán)10圈的螺旋線圈，三對(duì)內(nèi)徑分別為3.2、5．4和10．8m的極向場(chǎng)螺管線圈，中心磁場(chǎng)前期為3特斯拉（4.2K），后期為4特斯拉（1．8K），磁場(chǎng)總儲(chǔ)能將達(dá)16億J。超導(dǎo)強(qiáng)磁場(chǎng)裝置需在液氦溫度下運(yùn)行，從使用出發(fā)，努力減少漏熱以降低液氦消耗和研制配備方便可靠的低溫制冷系統(tǒng)有著重要的意義。經(jīng)不斷努力改進(jìn)，一些零液氦消耗和無液氦的超導(dǎo)磁體系統(tǒng)已在可靠的使用，它們只需配有小型的制冷裝置即可持續(xù)運(yùn)行，不需專人維護(hù)，使應(yīng)用范圍大大擴(kuò)大。

我國(guó)在超導(dǎo)與永磁磁體技術(shù)方面也進(jìn)行了長(zhǎng)期持續(xù)的努力，奠立了良好基礎(chǔ)，研制成多臺(tái)實(shí)用磁體系統(tǒng)，有些已在使用，具備了按照需求設(shè)計(jì)建造所需強(qiáng)磁場(chǎng)裝置的能力。中國(guó)科學(xué)院電工研究所研制成功的磁流體發(fā)電用鞍形二極超導(dǎo)磁體系統(tǒng)（中心磁場(chǎng)4特斯拉，室溫孔徑0．44m，磁場(chǎng)長(zhǎng)1m，磁場(chǎng)儲(chǔ)能8.8兆焦耳）和空間反物質(zhì)探測(cè)譜儀用大型釹鐵硼永久磁體（中心磁場(chǎng)0.13特斯拉，孔徑1.lm，高0.8m）代表著我國(guó)當(dāng)今的技術(shù)水平，無液氦磁體系統(tǒng)的研制工作也在積極進(jìn)行中。

隨著超導(dǎo)與永磁強(qiáng)磁場(chǎng)技術(shù)的成熟，強(qiáng)磁場(chǎng)的多方面應(yīng)用也得到了蓬勃發(fā)展，與各種科學(xué)儀器配套的小型強(qiáng)磁場(chǎng)裝置已形成了一定規(guī)模的產(chǎn)品，做為磁場(chǎng)應(yīng)用技術(shù)的核磁共振技術(shù)，磁分離技術(shù)與磁懸浮技術(shù)繼續(xù)開拓著多方面的新型應(yīng)用，形成了一些新型產(chǎn)品與樣機(jī)，磁拉硅單晶生長(zhǎng)爐也成為產(chǎn)品得到了實(shí)際應(yīng)用。

實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。而“地殼弦動(dòng)儀”就是檢驗(yàn)地殼存在弦動(dòng)運(yùn)動(dòng)的儀器。

“地球磁場(chǎng)逆轉(zhuǎn)”，是世界各國(guó)科技界共同關(guān)注的重大課題。關(guān)于“地球磁場(chǎng)逆轉(zhuǎn)”，我們的前人并沒有任何記載。那么“地球磁場(chǎng)逆轉(zhuǎn)”是如何被發(fā)現(xiàn)的呢？原來國(guó)外科技界在研究地質(zhì)時(shí)，對(duì)地殼巖石進(jìn)行鉆探。鉆探機(jī)的鉆頭是空芯圓柱形，所以鉆探取出的標(biāo)本呈現(xiàn)一個(gè)“巖芯柱”。在長(zhǎng)長(zhǎng)的“巖芯柱”上,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，火山巖漿凝固時(shí)，其中的鐵總是按磁場(chǎng)方向排列，并留有巖漿冷卻時(shí)遺留的微弱的磁場(chǎng)。發(fā)現(xiàn)這個(gè)微弱磁場(chǎng)的方向，在形成的各個(gè)年代不盡相同的“現(xiàn)象”。于是得出“地球磁場(chǎng)逆轉(zhuǎn)”的結(jié)論。這個(gè)結(jié)論的發(fā)表引起世界軒然大波。如果地球內(nèi)部沒有輻射能,是一個(gè)凝固體，那么鉆探的巖芯標(biāo)本的磁場(chǎng)逆轉(zhuǎn)問題,是可以代表“地球磁場(chǎng)逆轉(zhuǎn)”。然而地球是由不同質(zhì)量、不同溫度、不同材質(zhì)組成的球?qū)印Ｈ绱髿鈱?、水層、巖石層、巖漿層、地核等。內(nèi)外都充滿活力,是一個(gè)非?；钴S的行星。地殼與有磁場(chǎng)的地核由于存在以上的特殊構(gòu)造,導(dǎo)致殼與核有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。這樣一來鉆探的巖芯標(biāo)本磁場(chǎng)的逆轉(zhuǎn)問題,能否就一定代表是地球磁場(chǎng)逆轉(zhuǎn)就應(yīng)另當(dāng)別論了。看來這個(gè)問題存在著解釋上的失誤。顯然還存在著另一種解釋,那就是“地殼弦動(dòng)”論。

大家知道地球磁場(chǎng)屏蔽了宇宙有害射線，主要是太陽(yáng)風(fēng)暴對(duì)地球的襲擊，它保護(hù)了地球所有生命的延續(xù)。可見地球磁場(chǎng)存在對(duì)地球生物的重要性。于是各國(guó)科技界投入了大量人力、物力、資金來研究地球磁場(chǎng)逆轉(zhuǎn)的原因。專家認(rèn)為，地球磁場(chǎng)來自地球深處的地心部分。固體的地核四周是處在熔解狀的鐵和鎳液體。地核在金屬液中的運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生了電流，形成了地球磁場(chǎng)，而鉆探地殼巖芯的磁場(chǎng)是由地球深處磁場(chǎng)感應(yīng)而來。我們可以在巖石上看到翻轉(zhuǎn)的情形，可是巖石不會(huì)告訴我們?yōu)槭裁?。從地質(zhì)記錄來看，地球磁場(chǎng)平均大約每20萬年翻轉(zhuǎn)一次，不過時(shí)間也可能相差很大，并不固定,上一次磁場(chǎng)翻轉(zhuǎn)是在78萬年前。

我們只觀察鉆探的地殼巖芯就得出地球磁場(chǎng)逆轉(zhuǎn)是否正確呢？早在上個(gè)世紀(jì)九十年代初，總理曾指出“地質(zhì)的發(fā)生、發(fā)展從來是同天文學(xué)、生物學(xué)相聯(lián)系。把天體運(yùn)動(dòng)與地球運(yùn)動(dòng)結(jié)合起來，把宇宙作為一個(gè)體系，把運(yùn)動(dòng)著的天體、地球及生物作為相互聯(lián)系的整體，進(jìn)行多學(xué)科的研究，是當(dāng)代地質(zhì)學(xué)的一個(gè)重要研究方向”。最近總書記也指出“要堅(jiān)持把自主創(chuàng)新擺在全部科技工作的首位”。中國(guó)科學(xué)院路甬祥院長(zhǎng)也預(yù)言“把中國(guó)傳統(tǒng)文化的整體思維與西方現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)結(jié)合，可能出現(xiàn)一大批最為重要的、原始的自主創(chuàng)新。這樣看來我們?cè)谘芯康刭|(zhì)、地球物理時(shí)，應(yīng)天地結(jié)合的綜合考慮，才不至于走“地心說”片面性的歧途。

我們?cè)谘芯康厍蛭锢淼耐瑫r(shí)，不但要考慮天體運(yùn)動(dòng)的引力關(guān)系，并且也要考慮地球本身的復(fù)雜構(gòu)造。當(dāng)前科技界把地球的結(jié)構(gòu)由外向內(nèi)基本分成（1）大氣層、（2）海水層、（3）地殼層、（4）巖漿層、(5)外核、（6）內(nèi)核等。地殼處在“上有海水，下有巖漿”。是上、下有液體把它夾于其中，屬于腹背受敵。地球的這種復(fù)雜結(jié)構(gòu)。當(dāng)今科技界普遍認(rèn)為地殼是由板塊組成。沒有磁場(chǎng)的地殼板塊是漂移的（魏格納大陸漂移）。我們是生活在漂移的大陸上，就如同我們站在會(huì)移動(dòng)的船上，船調(diào)了頭是“一種現(xiàn)象”，而我們的船雖然方向變了，可指南針仍然指南,指南“才是本質(zhì)”！我們生存在弦動(dòng)的地殼上，為什么結(jié)論地球磁場(chǎng)在逆轉(zhuǎn)呢？實(shí)際說地球磁場(chǎng)逆轉(zhuǎn)就是地心說的翻版。地心說的觀點(diǎn)是；明明自己在繞著太陽(yáng)轉(zhuǎn),而硬說是太陽(yáng)在圍著地球轉(zhuǎn)！同理看巖芯磁場(chǎng)逆轉(zhuǎn)，說是地球磁場(chǎng)逆轉(zhuǎn)也是犯地心說的同樣錯(cuò)誤。是現(xiàn)象與本質(zhì)的混淆。

我們可以把地核比作一個(gè)條型永磁體，磁體的外層有一層液體巖漿，而地殼包裹著巖漿與地核。這樣看來地殼與地核不是固體聯(lián)結(jié)，強(qiáng)大的日月引潮力不但對(duì)地殼表面海水有潮汐作用，對(duì)地殼之下的液體巖漿同樣也有潮汐作用。這樣地殼與地核的相對(duì)位置不會(huì)永遠(yuǎn)不變。再加之月亮的公轉(zhuǎn)不與地球赤道平行，地球的自轉(zhuǎn)又快于月亮的公轉(zhuǎn)，所以月亮對(duì)地球的引潮力永遠(yuǎn)傾斜。永遠(yuǎn)傾斜的引潮力使地殼在有磁場(chǎng)的地核上產(chǎn)生有螺旋角的運(yùn)動(dòng)，我們把這種運(yùn)動(dòng)叫“地殼弦動(dòng)”。是火山爆發(fā)與沉積巖記錄了地殼在地核上弦動(dòng)的全過程，所以鉆探的地殼巖芯必須存在磁場(chǎng)逆轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。從而說明鉆探巖芯磁場(chǎng)逆轉(zhuǎn)，是證明地殼在有磁場(chǎng)的地核上弦動(dòng)，而不是地球磁場(chǎng)逆轉(zhuǎn)。觀鉆探巖芯磁場(chǎng)逆轉(zhuǎn)，就結(jié)論是“地球磁場(chǎng)逆轉(zhuǎn)”這顯然是解釋上的差錯(cuò)今年科學(xué)時(shí)報(bào)北京8月29日訊：科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，地球內(nèi)核的旋轉(zhuǎn)速度每年要比地幔和地殼快0.3到0.5度，也就是說，地球內(nèi)核比地球表面構(gòu)造板塊的運(yùn)動(dòng)速度快5萬倍，新發(fā)現(xiàn)有助于科學(xué)家們解釋地球磁場(chǎng)是怎樣產(chǎn)生的。美國(guó)伊利諾伊大學(xué)地球物理學(xué)家宋曉東教授是這項(xiàng)研究工作的負(fù)責(zé)人，他們的成果發(fā)表在8月26日出版的美國(guó)《科學(xué)》雜志上。新發(fā)現(xiàn)也結(jié)束了一場(chǎng)為期9年的爭(zhēng)論。宋曉東教授等科學(xué)家的發(fā)現(xiàn)，說明地殼與有磁場(chǎng)地核的相對(duì)位置不是永恒不變的?！暗貧は覄?dòng)”使兩極地區(qū)相互換位，在南極時(shí)火山爆發(fā)和沉積巖記錄了在南極的磁場(chǎng)方向，在北極時(shí)火山爆發(fā)和沉積巖記錄了北極磁場(chǎng)方向。地球磁場(chǎng)逆轉(zhuǎn)、大陸板塊漂移、南極有煤、非洲大陸有冰川期、我國(guó)南方有冰臼、地球每年有500多萬次的地震、超高壓變質(zhì)巖的折返、大洋洋脊磁場(chǎng)確的對(duì)稱現(xiàn)象、滄海桑田變遷、地極、磁極漂移等現(xiàn)象都是對(duì)地殼弦動(dòng)論的最好證明。所以現(xiàn)在鉆探的巖芯必須有方向上的改變。