深度参与国家重点项目研发，彰显公司在工业核磁共振领域的技术领导力与产业化担当

2025年12月7日，北京 —— 近日，2024年度中国电工技术学会科学技术奖获奖项目正式揭晓。由中国科学院电工研究所、北京大学、中科磁控（北京）科技有限公司及北京斯派克科技发展有限公司联合完成的“7T超高场无液氦磁共振成像系统关键技术”项目，荣获技术发明奖二等奖。这一权威奖项不仅标志着我国在高端无液氦科学仪器领域取得重大技术突破，也充分体现了以斯派克科技为代表的创新型企业在关键核心技术攻关与产学研协同中的重要作用。

直面全球行业痛点，破解“氦资源”卡脖子难题

传统超高场磁共振成像（MRI）系统严重依赖大量液氦维持超导环境，而氦气属不可再生战略资源，供应紧张且价格高昂，已成为制约行业发展的全球性瓶颈。本项目瞄准7T（特斯拉）这一代表尖端成像能力的超高场领域，致力于研发完全无需液氦的磁共振系统，其成功对于降低设备运行维护成本、保障供应链安全、推动磁共振技术绿色可持续发展具有里程碑意义。

深耕工业检测场景，北京斯派克科技贡献关键产业化力量

作为国内专注于工业核磁共振技术研发与应用的高科技企业，北京斯派克科技发展有限公司并非简单参与，而是凭借其在工业现场快速、无损、智能检测领域积累的深厚工程经验与市场化洞察，为项目注入了鲜明的应用导向和产业化思维。公司将项目中突破的无液氦超导磁体技术、高精度匀场及梯度线圈技术，与自身在能源、化工、新材料等领域的检测需求深度融合，加速了实验室技术向稳定、可靠、适应用户现场环境的工业产品转化。

图2 高性能磁共振成像梯度线圈

揭秘核心技术创新：四项突破奠定国际领先地位

项目的成功，源于在四大关键技术领域取得的原创性突破，形成了一套完整、自主的知识产权体系（已获授权中国发明专利12项、PCT专利1项等）。

一、极致的轻量化与高效热管理
项目首创了新型无液氦超导磁体紧凑线圈结构与高性能两级导冷系统。通过创新的集成化设计，将主线圈、匀场线圈、屏蔽线圈等复杂组件全部整合进一个紧凑的低温系统内，成功将磁体总质量控制在约300公斤，比国际同类产品（通常超过500公斤）大幅降低，显著减少了冷却负荷。独特的两级导冷结构（一级连冷屏，二级连端板）确保了高效的传热路径，结合超导接头批量化稳定制备技术，最终实现了磁体在无液氦条件下的长期、稳定运行，其磁场时间稳定度高达0.01ppm/h，性能优于国际主流水平的0.05ppm/h。

图3 北京斯派克3.0T无液氦核磁共振仪器

二、亚毫米级的精准磁场控制
为实现超高场下的卓越成像均匀度，项目发明了类鞍型超导匀场线圈新结构与逐个迭代的精确调控方法。该技术从设计源头将线圈的实际绕制形变纳入电磁模型，从根本上消除了传统工艺带来的形态偏差，将磁场设计误差从超过±3%压缩至±1%以内。在实际调试中，通过创新的迭代算法有效抑制了多线圈间的电磁耦合干扰，仅利用超导匀场就将直径10毫米球形区域内的磁场均匀度提升至1.6ppm，远超国际同类产品8.0ppm的水平，为获取高分辨率图像奠定了物理基础。

三、更高线性的梯度场快速切换
在影响成像速度与空间编码精度的梯度线圈方面，项目提出了以流函数中心线为基准的圆环相切逐匝成形新工艺。该方法从优化设计到精密加工实现了无缝衔接，在不增加制造复杂度的前提下，使制成的梯度线圈磁场线性度比传统工艺提升20%以上，确保了快速、精准的空间定位能力。

四、更普适的射频线圈高效设计
为应对多样化的科研与应用需求，项目开发了多面体等效面结构及相应的射频电磁场计算新规则。这一方法突破了传统惠更斯面设计的几何限制，可适用于任意形状的线圈与样本，将有效计算目标体积扩大了3倍以上，极大拓展了高性能射频线圈的设计能力与应用场景。

从技术获奖到价值落地，赋能行业绿色智能未来

此次获奖，是学术界与产业界协同创新成功的典范。对于斯派克科技而言，这不仅是荣誉，更是其技术战略的前瞻性验证。公司已将相关核心技术应用于其新一代工业核磁共振分析仪与成像系统的开发中，旨在为石油勘探、炼化工艺优化、高分子材料研发、食品品质安全等广阔领域，提供更稳定、更经济、更环保的国产化高端检测解决方案。

“我们很荣幸能作为核心完成单位参与这一国家级重点技术攻关项目，”北京斯派克科技发展有限公司技术负责人表示，“这项奖项是对我们坚持自主创新路线的巨大鼓励。未来，斯派克将继续深化与顶尖科研机构的合作，聚焦于将最前沿的磁共振技术转化为推动产业升级的实用工具，践行‘技术驱动检测变革，智能助力工业未来’的企业使命，为客户创造切实价值，为行业的高质量与绿色发展持续贡献力量。”

关于北京斯派克科技发展有限公司

北京斯派克科技发展有限公司是一家专注于工业核磁共振（NMR/MRI）技术研发、产品制造与行业应用解决方案的高新技术企业。公司致力于为能源、化工、材料、食品等工业与科研领域，提供快速、无损、精准的在线与离线分析检测及成像系统，是推动工业过程智能化与品质控制精细化的重要力量。