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Challenges

マグネットの研究開発プロセスは、巨大な迷路の中で手探りで進むようなものです。ロケットの打ち上げで事前に実戦的なシミュレーションができないように、マグネットも実行前のテストや失敗後の修理ができません。1回の失敗が15万ドル以上の費用になることもあり、事前に細かい試行錯誤をしておかないと、一気にすべてのリソースを使い果たすことになりかねません。

一挙手一投足に細心の注意を払う必要があります。マグネットの中の超電導ワイヤは数十キロにもなり、-269℃の超低温液体ヘリウムに入れ、通電後のコイルには最大1000トンを超える力がかかることがあり、これは1万頭の馬が同時に一方向に走ったときの力に相当します。その巨大な力と低温下では、あらゆる素材が限界に達してしまいます。そのとき、たとえピーナッツが手から地面に滑り落ちる程度のエネルギーがコイルに到達しても、磁石は焼き切れ、瞬時に数万ボルトの高電圧、つまり巨大なエネルギーが放出されることになります。少しでも油断すると、部分焼損や完全な故障につながる大きな危険性を伴います。

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Solution

ユナイテッド イメージング ヘルスケアは、このジレンマに対して、たった1つの技術的なポイントを3万時間かけて徹底的に追求するという、厳格かつ効率的なイノベーションモデルを作り上げました。エンジニアは、電磁場と応力のジョイントデザインを数多く行い、狭い空間での電磁場と応力のバランスポイントを追求し、極低温での物性から航空宇宙グレードの独自素材を選定しました。また、潜在的なリスクを回避するために、数多くの解析やテストを実施しています。

その努力は決して無駄にはなりませんでした。2014年1月、ユナイテッド イメージング ヘルスケアの3.0Tマグネットワークショップにおいて、マグネットは3.0テスラの超高磁場強度に達し、我々が独自開発した3.0Tマグネットの標準を突破した瞬間となったのです。以来、ユナイテッド イメージング ヘルスケアが独自に開発した3.0T超電導磁石を搭載したMRI装置は、中国のトップ3A病院に次々と導入されています。また、3T MRI装置は海外でも販売されています。2019年10月、ユナイテッド イメージング ヘルスケアは、世界初の大口径3.0Tマグネットの開発に成功し、患者さまのための75cmという前例のないワイドボアを実現しました。2020年6月には、世界初の5.0Tマグネットと中国初の9.4Tマグネットがユナイテッド イメージング ヘルスケアで誕生することになりました。

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The Process of Forging a Superconducting Magnet