中國大型低溫製冷設備

技術原理

大型低溫製冷設備是指製冷溫度20K（-253℃）及以下、製冷量數百乃至萬瓦以上，集精密加工、氣體軸承氦透平膨脹機技術、低溫傳熱與絕熱技術、高效安全集成調控技術為一體的低溫製冷系統。

如果將冷箱想像成人體，換熱器相當於皮膚，透平膨脹機相當於心臟，氦氣相當於血液。壓縮過後的氦氣通過透平膨脹機時製冷，達到氫液化的溫度。

中國發展

液氫溫區的大型低溫技術是一項長期影響中國航天事業和前沿科學發展的重大敏感技術，中科院科研人員在幾十年低溫技術積累的基礎上，自主研製了一台技術指標為10kW/20K、氦透平膨脹機絕熱效率≥70%的大型低溫製冷設備。

新設備突破了高速氦氣體軸承透平膨脹機穩定性技術、超低漏率板翅式低溫換熱器設計和製造技術等關鍵技術，形成具有自主智慧財產權的核心技術及工藝包，綜合性能達到國際先進水平，實現了中國在液氫溫區萬瓦級製冷量低溫設備研發方面零的突破，可以滿足未來大科學工程、航天工程等國家戰略高技術發展的需要。

2015年5月2日，由財政部支持、中國科學院理化技術研究所承擔的國家重大科研裝備“大型低溫製冷設備研製”項目於4月29日通過驗收，標誌中國液氫溫區低溫製冷設備研發和製造能力打破國外技術壟斷。