科技日报记者 陆成宽
记者14日从中国科学院理化技术研究所获悉，该所研发团队自主研制的用于2K温区超流氦系统的大功率冷压缩机，经多轮低温测试，运行稳定，顺利通过性能验收。搭载该冷压缩机的超流氦系统首次在2K温区实现千瓦级制冷，成为目前国内制冷量最大的国产超流氦系统。
2K约等于零下271摄氏度，仅比绝对零度高两度。超流氦在这一极低温下具有零黏度、超高导热等性质，是超导加速器、聚变装置、先进同步辐射光源等大科学设施不可或缺的冷却介质。冷压缩机则是超流氦低温系统的“心脏”。长期以来，这一核心设备的市场和技术被国外垄断。
为打破这一局面，中国科学院理化技术研究所低温科学与技术全国重点实验室低温材料及应用超导研究中心研发团队，依托数十年技术积淀，围绕核心气动设计、磁悬浮轴承等关键核心技术展开全链条攻关，于2021年打通百瓦级冷压缩机完整技术路线，在2K温区实现500瓦级制冷。
研发团队此次针对中国散裂中子源二期项目低温系统建设需求，优化气动结构、低温绝热和负压闭环控制，解决了冷量提升、效率优化、快速降温等工程难题，并联合中科富海在2K温区实现超流氦系统1000瓦制冷量的技术突破。值得关注的是，该项目还实现了国产冷压缩机的首次商业化应用，这是从实验室样机迈向工程化产品的关键一步。
据悉，研发团队未来将打造覆盖百瓦至数千瓦级的系列化、模块化产品，推动自适应变频调控、在线故障诊断、远程运维等智能化升级，并提升低温密封、高速轴承等关键部件的可靠性，拓展低温泵、低温风机等产品，加快实现超流氦低温装备的自主可控。
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