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发帖数: 7400 | 1 在企业林立的河北廊坊开发区，中国科学院理化技术研究所的几座实验楼乍看并不起眼。
但推门进去，却别有洞天。一台高约3米、长约6米、重达15吨的巨大科研设备横卧
在厂房里，天蓝色的外壳显得格外清凉。
这套名为“10kW/20K卧式高真空绝热冷箱”的设备全国仅此一台。4月29日，由中
科院理化所承担的国家重大科研装备“大型低温制冷设备研制”项目在这里通过验收，
这意味着，中国终于有了自主研发的第一台万瓦级液氢温区低温制冷设备。
一个低温专家的尴尬
西安交通大学教授厉彦忠是这次项目验收组的专家之一，他告诉《中国科学报》记
者，这些年来国内低温制冷项目的招标很多，但国内单位却几乎从来没有中过标。“液
氢温区低温制冷设备一直被瑞士和法国两家公司垄断着，我国使用的几乎全部是进口产
品。国内没有成型的设备，业主们谁都不愿意做第一个吃螃蟹的人。”
作为国内知名的低温制冷专家，其实厉彦忠本人曾中过一个设计标，但业主最后却
没有用他的方案，还是去买了国外的产品。
而这个让厉彦忠“如鲠在喉”的问题，已经成为制约中国前沿科技研究、航空航天
、高技术应用等行业的一个“瓶颈”。在《国家重大科技基础设施建设中长期规划（
2012-2030年）》确定的16个重大专项中，有8项与低温设备相关，特别是低温运载火箭
所需的万瓦级低温制冷技术，是发达国家对我国实行限制输出的技术。
为打破长期受制于人的被动局面，掌握相关领域高技术发展的主动权，国家财政部
及时部署了这一重大装备研制任务。2011年10月，国家重大科研装备研制项目“大型低
温制冷设备研制”（I期）立项，以期突破关键技术，尽快实现大型低温制冷设备自主
的设计与制造，满足国内急需。
“降温比升温难得多”
而这一切谈何容易。虽然中科院理化所研究员、“大型低温制冷设备研制”项目首
席科学家李青开玩笑说自己是个“做冰棍的”，但建成这台拥有自主知识产权的“大冰
箱”，却花了他们4年多时间。
“和高温不同，低温是有极限的。宇宙的最低温度是绝对零度，也就是零下273.16
℃。”李青说，“因此在一定程度上讲，降温比升温要困难得多。”
但这件事却又非做不可。例如我国要发展的新一代运载火箭，传统燃料已经满足不
了大运载量的需求，必须使用液氢作为燃料。
氢气是世界上最轻的物质之一，要将其降温到20K（-253℃）并液化，用中科院理
化所副研究员胡忠军的话说，“需要付出极大的代价”。
科研人员选择了液化温度更低的氦来给氢降温。“降温的原理并不新，但要做到设
备性能稳定可靠，却很不易。”李青说，“尤其是低温设备应用的场合都是航空航天、
大科学工程等最尖端的技术，更是马虎不得。”
科研人员在几十年低温技术积累基础上，突破了高速氦气体轴承透平膨胀机稳定性
技术、超低漏率板翅式低温换热器设计和制造技术、高精密油分离技术、气动低温调节
阀制造技术以及系统集成调控技术5大关键技术，建成了这台技术指标为10kW/20K、氦
透平膨胀机绝热效率≥70%的大型低温制冷设备，综合性能达到国际先进水平。
“这是一个零的突破。”厉彦忠说。专家一致认为，该项目打破了发达国家对液氢
温区大型低温制冷技术的垄断，奠定了自主开发系列化产品的基础，是自主研发大型关
键基础装备的成功范例。
向更“高冷”处迈进
事实上，在项目研制过程中，该所的低温设备就已经“热”得发烫。目前，中科院
内已有5、6家科研单位与该所签订了战略合作框架协议，准备将低温设备应用到各自的
科研工作中。
验收会当天，中科院启动了大型低温制冷设备的二期研制工作，将进行更低温区（
液氦/超流氦）的大型低温设备研制，推动大型低温制冷技术的持续发展。
中科院兰州近代物理研究所党委书记、研究员赵红卫就是专程赶来参加验收会的用
户之一，他对二期研制工程充满了期待。
“当前对核废料的处理主要采取的是深埋的方式，但核废料的放射性周期很长，其
间一旦封装材料遭到破坏，就会给环境带来严重污染。”赵红卫说，“我们现在要利用
加速器反应堆将核废料转化成短寿命的同位素，但这种新技术的前提，就是低温，确切
地说是4.2K以下的低温。”
二期工程要将温度降至4.2K~2K，在这个温度下，氦气也将变成液体和超流态，基
本覆盖了所有物理研究所需要的温度。
“更低温度，更高水平。”李青和他背后的中国低温团队，还将向更“高冷”迈进
。 | G****1
发帖数: 8414 | | z*****l
发帖数: 3472 | 3 那是专制的绝对零度。你觉得民主的是多少？
【在 G****1 的大作中提到】
: 绝对零度啥时候变成—273.16了？
| c****g
发帖数: 37081 | |
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