электроэнергией, построена специальная электростанция.
Колоссальное поле, полученное Кольмом в его магните на 25 Тл, создано в рабочей
зоне диаметром всего 10 см, хотя размер магнита более 1 м в поперечнике.
Проводить какие-либо крупномасштабные исследования на этом соленоиде довольно
сложно, поэтому конструкторы искали новые пути, с помощью которых можно было бы
получать значительные магнитные поля в больших рабочих объемах.
Может быть, использовать другое охлаждающее вещество? Интересный эксперимент был
проведен в Калифорнийском университете. Там еще в 1959 г. был построен соленоид,
охлаждаемый керосином. Почему выбран керосин? Дело в том, что вода, особенно с
примесями, не является идеальным изолятором, и по достижении некоторого
напряжения начинают сказываться ее электрические свойства. Обмотка, охлаждаемая
водой, подвергается коррозии. Анализ других жидкостей, которые можно было бы
использовать для охлаждения, показал, что с точки зрения теплоемкости и
безвредности наилучшим для обмотки является очищенный керосин, закупоренный в
сосуде, наполненном нейтральным газом.
"Керосиновый" соленоид, имеющий внутренний диаметр 10 см, был намотан медной
шиной, потреблял мощность 6 тыс. кВт и обеспечивал получение магнитного поля 10
Тл. Каждую секунду к нему для охлаждения подавался центнер очищенного керосина.
Этот пожилой человек с бледным лицом и уныло торчащими усами не производил
впечатления героической личности, хотя он совершил не один научный подвиг. Он
ожижил "солнечный" газ — гелий, понизив его температуру почти до абсолютного
нуля. Он открыл фантастические материалы — сверхпроводники. Он первым создал
столь технически оснащенную лабораторию, что она стала эталоном для грядущих
лабораторий XX века!
Его звали Гейке Камерлинг-Оннес (1853…1926). Он учился у знаменитых Кирхгофа
(правила Кирхгофа) и Бунзена (горелка Бунзена). На рубеже XIX и XX веков ему
удалось создать в Лейденском университете лабораторию с невиданно мощными
ожижителями воздуха, азота и водорода, с сильным коллективом стеклодувов, со
своим научным журналом.
Он знал, что делал. Еще в 1790 г. Ван-Марум, директор музея в Гааге, первым в
мире превратил газ аммиак в жидкость, кипящую при — 33 °C! Камерлинг-Оннес
достойно отметил столетний юбилей соотечественника. Хотя со сжижением водорода
его опередил Дьюар, но последний газ — гелий все же стал жидкостью у голландца
(1908 г.: при температуре — 268°°°С; Нобелевская премия 1913 г.).
Камерлинг-Оннес сжижал газы, чтобы выяснить, что же несут с собой все более
низкие температуры. С температурой было все ясно — у нее было предельно низкое
значение, а как с электрическим сопротивлением? Оно снижалось вместе с
температурой. Формула Фабри давала надежду на получение поля примерно 100 Тл.
Несколько лет труда — и сверхсильное магнитное поле должно покориться! Какая
великая желанная цель!
Но исследователи недооценивали два обстоятельства: во-первых, низких температур
достигать не так просто. Чтобы их получить, необходимо затратить значительную
энергию; во-вторых, с ростом напряженности магнитного поля вследствие явления,
называемого магнитосопротивлением, растет и электрическое сопротивление металла,
причем при низких температурах эффект магнитосопротивления проявляется особенно
сильно.
Академик П.Л.Капица в одной из своих статей представил результаты проверки идеи,
предложенной в свое время известным французским ученым Перреном: охлаждать
соленоиды жидким воздухом.