零下271℃、百瓦級製冷能力國際領先

打破“冰封”！我國“最冷”科技火熱出爐

百瓦級功率，製冷至零下18℃，家用冰箱可以做到。同等功率，製冷至零下271℃，則需要國際先進技術。地球南北極的最低溫度都沒低於零下100℃，你能想象置身於零下271℃的環境裏是什麼感受嗎？

近日，國家重大科研裝備研製項目“液氦到超流氦溫區大型低溫製冷係統研製”通過驗收及成果鑒定，標誌著我國具備了研製液氦溫度（零下269℃）千瓦級和超流氦溫度（零下271℃）百瓦級大型低溫製冷裝備的能力。

該項目由財政部支持，中國科學院理化技術研究所承擔。成果鑒定專家組認為，項目整體技術達到國際先進水平，其中高穩定性離心式冷壓縮機技術和兆瓦級氦氣噴油式螺杆壓縮機技術達到國際領先水平。

液氦到超流氦溫區大型低溫製冷裝備，是航空航天、氫能源儲運、氦資源開發等領域以及一批大科學裝置不可或缺的核心基礎。多年來，我國大型低溫製冷裝備依賴進口，部分專用製冷裝備甚至買也買不到。

項目總指揮、中科院理化所研究員劉新建介紹，項目取得了一係列核心技術突破，包括大型低溫製冷係統整機設計體係構建及控製技術、係列化氣體軸承氦透平膨脹機技術、大型超流氦負壓換熱器技術、大型高效氦氣噴油螺杆壓縮機技術、高穩定性離心式冷壓縮機技術、大型複雜低溫製冷係統集成與調試技術等。

項目首席科學家、中科院理化所研究員李青介紹，到零下269℃之後，溫度每下降1℃或功率每增加一個數量級，難度都將指數級地增加。液氦溫度萬瓦級和超流氦溫度千瓦級的大型低溫製冷裝備，是世界級難題，也將是科研團隊下一步挑戰的目標。

據了解，超流氦溫度百瓦級大型製冷機目前已應用於寧夏鹽池液化天然氣閃蒸氣提氦項目、加速器、核聚變大科學裝置等，支撐了相關行業發展。項目還帶動了我國高端氦螺杆壓縮機、低溫換熱器和低溫閥門等行業的快速發展，初步形成了功能齊全、分工明確的低溫產業群。