百瓦級功率，制冷至零下18℃，家用冰箱可以做到。同等功率，制冷至零下271℃，則需要國際先進技術(shù)。地球南北極的最低溫度都沒低于零下100℃，你能想象置身于零下271℃的環(huán)境里是什么感受嗎?
近日，國家重大科研裝備研制項目“液氦到超流氦溫區(qū)大型低溫制冷系統(tǒng)研制”通過驗收及成果鑒定，標志著我國具備了研制液氦溫度(零下269℃)千瓦級和超流氦溫度(零下271℃)百瓦級大型低溫制冷裝備的能力。
該項目由財政部支持，中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所承擔(dān)。成果鑒定專家組認為，項目整體技術(shù)達到國際先進水平，其中高穩(wěn)定性離心式冷壓縮機技術(shù)和兆瓦級氦氣噴油式螺桿壓縮機技術(shù)達到國際領(lǐng)先水平。
液氦到超流氦溫區(qū)大型低溫制冷裝備，是航空航天、氫能源儲運、氦資源開發(fā)等領(lǐng)域以及一批大科學(xué)裝置不可或缺的核心基礎(chǔ)。多年來，我國大型低溫制冷裝備依賴進口，部分專用制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，項目取得了一系列核心技術(shù)突破，包括大型低溫制冷系統(tǒng)整機設(shè)計體系構(gòu)建及控制技術(shù)、系列化氣體軸承氦透平膨脹機技術(shù)、大型超流氦負壓換熱器技術(shù)、大型高效氦氣噴油螺桿壓縮機技術(shù)、高穩(wěn)定性離心式冷壓縮機技術(shù)、大型復(fù)雜低溫制冷系統(tǒng)集成與調(diào)試技術(shù)等。
項目首席科學(xué)家、中科院理化所研究員李青介紹，到零下269℃之后，溫度每下降1℃或功率每增加一個數(shù)量級，難度都將指數(shù)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制冷裝備，是世界級難題，也將是科研團隊下一步挑戰(zhàn)的目標。
據(jù)了解，超流氦溫度百瓦級大型制冷機目前已應(yīng)用于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(xué)裝置等，支撐了相關(guān)行業(yè)發(fā)展。項目還帶動了我國高端氦螺桿壓縮機、低溫換熱器和低溫閥門等行業(yè)的快速發(fā)展，初步形成了功能齊全、分工明確的低溫產(chǎn)業(yè)群。
