中国自主研发超流氦大型低温制冷设备

记者从中国科学院理化技术研究所获悉，国家重大科研设备开发项目“大型低温制冷系统从液氦向超流氦温区发展”通过验收和成果鉴定，中国有能力研制液氦温(-269)千瓦级、超流氦温(-271) 100瓦级的大型低温制冷设备，打破发达国家的技术垄断。

根据项目成果鉴定专家组，项目整体技术达到国际先进水平，其中高稳定性离心式冷压缩机组技术和兆瓦级注氦螺杆压缩机技术达到国际先进水平。

五年研究的背后是几十年的技术积累

就像有些材料在特定温度下会有零电阻的超导性一样，有些材料在特定温度下也会有零流阻的超流性。

当温度低至-271时，液氦会变成超流氦。“这时流动阻力变为零，会出现杯内液氦沿杯壁流向杯外等奇怪现象。”该项目的首席科学家、中国科学院物理与化学研究所研究员李庆说。

液氦是制造超低温的“神器”。随着社会经济的快速发展，中国已经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、关键分设备和集成技术，中国的大型低温制冷设备长期被外国垄断，几乎全部依赖进口。”中科院理化所党委副书记刘新建坦言。

2015年12月，中科院理化所开始研制从液氦到超流氦温区的大型低温制冷设备。“从中科院院士洪，到中科院院士，我们在几十年低温技术积累的基础上，坚持走自主创新之路。李庆说：“经过五年多的努力，在液氢温(-253C)冰箱的基础上，今天终于自主研发出技术指标为2500W@4.5K、500 W @ 2 K的大型氦冰箱。

“该设备的成功研制，不仅能满足大型科学工程、航天工程、氦资源开发等国家战略性高技术发展的迫切需要，还能促进相关领域先进技术的发展。”刘新建充满了骄傲。

该项目创造了“研究、应用和转化”的发展模式

该项目在成果应用转化方面也取得了重要进展，开创了“研究、应用、转化”的发展模式。2016年，依托该重大科研设备开发项目产生的核心技术，中科院理化所与社会资本共同创办了3354北京中科福海深冷技术有限公司。

100瓦大型制冷机已成功应用，包括宁夏盐池液化天然气氦气闪蒸气提取项目，初步打通了我国氦气资源开发的技术链条；应用于国产直线加速器；出口应用于韩国核聚变科学仪器(KSTAR)，得到用户广泛认可，支持相关行业发展。

更重要的是，项目的成功实施培养了20多家优秀的配套企业。通过与配套企业的核心技术攻关，增强了企业的制造和创新能力，提高了企业的工艺工程水平，带动了我国高端氦气螺杆压缩机、低温换热器和低温阀门的快速发展，提升了一批高科技制造企业的核心竞争力。