De acordo com pt.wedoany.com-Em 3 de junho de 2026, o "Sistema de Ímã Supercondutor para Cíclotron sem Hélio Líquido de 230 MeV", desenvolvido de forma independente pela Suzhou Eight Horses Superconductor Technology Co., Ltd., concluiu com sucesso todos os testes de desempenho, com todos os indicadores atendendo aos padrões de projeto, e foi entregue ao cliente, estando prestes a ser colocado em aplicação clínica.

Este é o primeiro sistema de ímã supercondutor do país para um cíclotron de prótons compacto de 230 MeV, refrigerado por condução e sem hélio líquido, voltado para aplicação clínica, fornecendo suporte para a nacionalização e aplicação em larga escala da indústria de terapia de prótons.

Três destaques tecnológicos principais, redefinindo os equipamentos de terapia de prótons

1. Destaque 1: Refrigeração por condução

Ponto crítico: Hélio líquido, a "algema de ouro" que impede a popularização da terapia de prótons

O componente central da terapia de prótons — o ímã supercondutor do cíclotron — tradicionalmente precisa ser imerso em hélio líquido para manter o estado supercondutor. Isso não apenas exige que cada equipamento seja equipado com sistemas de segurança para descarga de quench, sistemas complexos de recuperação e reabastecimento de hélio líquido, mas também acarreta custos operacionais elevados: uma estimativa aproximada indica que um sistema convencional de terapia de prótons pode ter custos anuais de manutenção relacionados apenas ao hélio líquido superiores a 1 milhão de yuans. Mais crucialmente, o fornecimento global de hélio líquido é extremamente instável e dependente de importações; uma interrupção no fornecimento pode paralisar todo o centro de tratamento. Os altos custos operacionais e de manutenção, combinados com os riscos de "gargalo" na cadeia de suprimentos, dificultam a expansão da terapia de prótons para além de alguns hospitais de ponta, impedindo sua aplicação clínica em larga escala.

Desafio: De "imersão em hélio líquido" para "refrigeração por condução", superando três grandes obstáculos físicos

Passar do maduro "esquema com hélio líquido" para a "refrigeração por condução sem hélio líquido" não é simplesmente "remover o hélio líquido". A equipe de engenheiros da Eight Horses Superconductor enfrentou problemas sistêmicos de acoplamento multifísico (térmico, mecânico e elétrico):

● Atenuação exponencial da eficiência de condução térmica

Na faixa de temperaturas criogênicas abaixo de 4K (-269°C), a condutividade térmica de materiais sólidos convencionais cai dezenas de vezes. Como transferir eficientemente o frio do refrigerador para as partes distantes do ímã supercondutor, que pesa várias toneladas, é o primeiro "abismo" da refrigeração por condução.

● Risco de ruptura devido a tensões mecânicas e contração térmica

Da temperatura ambiente de 300K a 4K, as taxas de contração de diferentes materiais variam enormemente, com contração radial podendo atingir vários milímetros. Se o projeto estrutural for inadequado, pode ocorrer desde a separação das superfícies de contato, levando à falha na transferência de calor, até o estiramento dos fios supercondutores, causando danos irreversíveis.

● Proteção contra quench — uma corrida contra o tempo sem o "amortecedor" do hélio líquido

No esquema com hélio líquido, o hélio líquido pode absorver parte da energia durante um quench; já na refrigeração por condução, o calor de um quench localizado se espalha através de pontes térmicas metálicas, podendo danificar todo o ímã em segundos. O sistema de proteção deve responder em milissegundos.

Não havia respostas prontas para esses desafios. Após meses de análise teórica, simulação multifísica, dezenas de iterações de protótipos e testes destrutivos de materiais, a equipe de engenheiros da Eight Horses Superconductor superou, um a um, os gargalos técnicos em toda a cadeia, desde interfaces de materiais e suportes flexíveis até a proteção em níveis, transformando a "refrigeração por condução" de algo impossível em uma solução de produto confiável.

2. Destaque 2: Projeto e fabricação independentes, cadeia de suprimentos autônoma e controlável

● Projeto independente em nível de sistema

Desde o esquema de topo até os componentes principais, 100% autônomo e controlável. A equipe de engenheiros da empresa superou e projetou de forma independente e completa o sistema geral do ímã supercondutor e seus subsistemas principais, incluindo o esquema de tensão eletromagnética, o esquema de refrigeração por condução, o projeto de equilíbrio térmico de isolamento criogênico, o esquema de suspensão por tirantes, o esquema de proteção contra quench, entre outros.

● Fabricação independente, cadeia de suprimentos autônoma e controlável

Do projeto à entrega de todo o sistema, os processos e componentes principais são dominados de forma independente pela empresa, com uma taxa de nacionalização de toda a máquina superior a 90%. Vale destacar que os múltiplos sistemas de refrigerador GM integrados no sistema foram todos desenvolvidos e produzidos de forma independente pela Eight Horses Superconductor. Indicadores-chave de desempenho, como potência do cabeçote frio, taxa de resfriamento e estabilidade operacional de longo prazo, atingiram níveis líderes internacionais, sem depender de nenhuma marca importada.

3. Destaque 3: Sem necessidade de reaquecimento, substituição direta do cabeçote frio a frio

Em ímãs supercondutores tradicionais imersos em hélio líquido, embora a substituição do cabeçote frio não exija reaquecimento, cada substituição causa a vaporização instantânea de centenas de litros de hélio líquido, com uma perda única de até centenas de milhares de yuans, e leva vários dias para restaurar o equilíbrio térmico após o reabastecimento, com custos operacionais e tempo de inatividade não desprezíveis.

Já outros esquemas de refrigeração por condução (como o resfriamento direto por alguns refrigeradores criogênicos) geralmente exigem o reaquecimento de todo o ímã à temperatura ambiente para substituir o cabeçote frio, um processo que leva semanas e apresenta riscos elevados.

Nosso sistema de refrigeração por condução, suportado por tecnologia exclusiva, alcançou de forma inovadora a "substituição direta do cabeçote frio a frio":

● Sem necessidade de reaquecimento, reduzindo o tempo de semanas para horas;

● Sem perda de hélio líquido, eliminando completamente consumíveis caros e riscos na cadeia de suprimentos;

Realizando verdadeiramente o conceito de "substitua e use, quase sem parada".

Sobre a empresa

A Suzhou Eight Horses Superconductor Technology Co., Ltd. foi fundada no final de 2018, focando na área de ambientes físicos extremos de "supercondutividade, ultrabaixa temperatura e ultra-alto vácuo", oferecendo produtos como ímãs supercondutores, sistemas de refrigerador GM e sistemas de bomba criogênica, amplamente utilizados em vários setores, incluindo fusão nuclear controlada, tecnologia quântica, terapia de partículas, semicondutores e indústria geral. Até o momento, seus produtos foram exportados para vários países, incluindo Estados Unidos, Reino Unido, Países Baixos, Alemanha, Turquia, Coreia do Sul e Rússia.

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