我国自主研发出超流氦大型低温制冷装备

借鉴中国科学院理化技术研究所，通过大型低温制冷系统“液氦至超流氦温区”国家重大科研装备开发项目验收及成果鉴定，我国发展了液氦温度(269℃)千瓦和超流氦温度(271℃)百千瓦能力的大型低温制冷设备，打破了发达国家的技术垄断。

专家组认为，该项目整体技术已达到国际先进水平，其中高稳定性离心式冷压缩机技术和兆瓦级氦气喷射螺杆压缩机技术已达到国际先进水平。

这五年的突破背后是数十年的技术积累

正如某些材料在特定温度下表现出零电阻的超导性一样，有些材料在特定温度下表现出零电阻的超导性。

在低至-271℃的温度下，液氦变成超流氦。“此时，流动阻力为零，杯中的液氦可以沿着杯壁流出。”该项目首席科学家、中国科学院理化研究所研究员李青说。

液氦是制造超低温的法宝。随着社会经济的快速发展，我国已成为使用大型低温制冷设备的大国。

“然而，由于缺乏大型低温制冷系统、关键子设备和集成技术，我国大型低温制冷设备长期被国外垄断，几乎全部依靠进口。”中国科学院理化研究所党委副书记刘新建坦承。

2015年12月，中国科学院理化研究所启动了从液氦到超流氦的大型低温制冷设备的研制。从中国科学院洪超生院士到中国科学院周源院士，在几十年低温技术积累的基础上，我们坚持走自主创新之路，经过5年多的艰苦奋斗，在液氢温度(-253℃)制冷机的基础上，今天我们自主研发了一款大型氦气制冷机，技术规格2500W@4.5K、500W@2K。李女士说。

“该装备的成功研制，不仅能满足大科学大工程、空间工程、氦资源开发等国家战略高技术发展的迫切需要，而且能推动相关领域先进技术的发展。”刘心建自豪地说。

项目创造了“研究、应用、转化”的发展模式

该项目在应用和成果转化方面也取得了显著进展，形成了“研究、应用、转化同时进行”的发展模式。2016年，中国科学院理化研究所与社会资本依托该重大科研装备研发项目产生的核心技术，共同组建了科技成果转化企业——北京中科福海低温技术有限公司。

100瓦大型制冷机的成功应用，包括宁夏盐池液化天然气闪蒸氦气提取项目，初步开启了我国氦气资源开发的技术链条。应用于国产直线加速器;产品远销韩国核聚变科学设施(KSTAR)，得到用户的广泛认可，支持相关产业的发展。

而更重要的是，项目实施的成功，打造了20余家优秀的配套企业，通过发展关键核心技术研究和配套企业，提升了企业的制造和创新能力，提升企业工艺工程水平和驱动高端氦螺杆压缩机、低温换热器以及我国低温阀门等行业的快速发展，一批高新技术制造企业的核心竞争力得到提升，相关技术从无到有，从低端到高端。我国已初步形成了功能齐全、分工明确的低温产业群。

“未来，我们将继续开展万瓦冷水机和液化器的技术研究和设备开发，以满足量子技术的开发和应用，布局mK大型制冷冷水机的研究。”刘新建说。

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