低溫制冷設備研發上新臺階 我國首臺液氦溫區制冷機研制成功

核輻射被用來給泡椒鳳爪殺菌、微波爐走進千家萬戶……在我國，航空航天技術在民用領域的應用往往能夠實現民用設備的進一步提升，因此，關注航空航天領域的高新技術也是有必要的。近日，我國低溫制冷設備研發和制造能力又邁上新臺階，該制冷機可連續84小時運行。

在國家財政部重大科研裝備研制項目II期“液氦到超流氦溫區大型低溫制冷系統研制”的支持下，中國科學院理化技術研究所自主研發成功的首臺全國產化250W液氦溫區制冷機今天在河北省廊坊市通過專家驗收。這標志著我國低溫制冷設備研發和制造能力邁上了新臺階，實現了液氫溫區到液氦溫區的關鍵突破。

中科院理化所研究員、項目首席科學家李青說，該制冷機的研制成功，填補了我國液氦溫區大型氦低溫制冷機制造技術的空白。有了這種制冷機，不僅可以進一步滿足國家航空航天、大科學裝置等戰略領域的高技術發展需求，而且可以促進國內相關領域的先進技術得到持續發展。

在項目一期成功研制國內首臺萬瓦級液氫溫度制冷機的基礎上，中科院理化所自2015年開始研制新一代指標為250W@4.5K的液氦溫區低溫制冷機，實現向更低溫度的突破。經過一年多的攻關，首臺全國產化的250W液氦溫區制冷機于2017年研制成功，該制冷機在連續84小時的運行測試期間，制冷量達到280W，溫度低達4.32k(-268.83℃)，各項性能指標均優于考核指標。

驗收會上，專家們一致認為，該項目完成了任務目標，實現了全國產化，達到國際先進水平。項目攻克了液氦溫區的高速氦透平膨脹機技術、緊湊型低漏率換熱器技術、低溫調節閥門設計和制造技術、制冷機系統集成調控技術，以及高效氦螺桿壓縮機技術。專家組一致同意該制冷機研制通過驗收。

全國產化250W@4.5K低溫制冷機的成功研制，標志著我國液氦溫區大型制冷機從設計、制造到穩定運行的技術與能力得到全面提升，同時也培養出一批高端設備制造支撐企業。在國家及社會力量的支持下，研究所依托于該重大科研裝備研制項目技術，創立了產業化企業——北京中科富海低溫科技有限公司。驗收會后，該公司還發布了其研發的三款低溫制冷機產品。

液氦溫區大型低溫制冷系統是指制冷溫度在4.5K溫區范圍，制冷量幾百乃至萬瓦以上，集流程優化與控制技術、氣體軸承透平膨脹機技術、氦壓縮機及高效濾油技術、復雜低溫系統的集成調控技術為一體的低溫制冷系統。