在第三屆中國(guó)(安徽)科技創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化交易會(huì)的盛大開幕式中,一項(xiàng)來自中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所低溫科學(xué)與技術(shù)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的重大科研成果驚艷亮相——我國(guó)自主研發(fā)的萬瓦級(jí)氦制冷機(jī)系統(tǒng)首次公之于眾,此舉標(biāo)志著我國(guó)在超大型低溫制冷裝備技術(shù)領(lǐng)域的邁進(jìn)實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。
這款大型低溫制冷裝備,其功能堪比一座巨型冰箱,能夠在極端低溫環(huán)境(-253℃至-271℃)下穩(wěn)定運(yùn)行,為液氫、液氦等珍稀資源的生產(chǎn)及儲(chǔ)存提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支持。在航天探索、氫能源開發(fā)利用、氦資源發(fā)掘以及眾多大型科研設(shè)施的運(yùn)營(yíng)中,它扮演著不可或缺的角色。
具體而言,萬瓦級(jí)氦制冷機(jī)是指在液氦溫度條件下(即-269℃),具備10000瓦以上制冷能力的超大型設(shè)備,它是可控核聚變裝置、粒子加速器等大型科研設(shè)施的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施。當(dāng)前國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆(ITER)所使用的三臺(tái)氦制冷機(jī)正是這一級(jí)別的裝備。
據(jù)中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所的胡忠軍研究員,即該項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人介紹,此次發(fā)布的萬瓦級(jí)氦制冷機(jī)在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了全面的自主突破。其核心組件,包括氦氣壓縮機(jī)、氦氣體軸承透平膨脹機(jī)以及低溫?fù)Q熱器等,均已完成國(guó)產(chǎn)化研制。其中,冷箱的長(zhǎng)度達(dá)到了驚人的28米,直徑超過4米,在液化模式下,每小時(shí)可產(chǎn)出3370升液氦。尤為透平膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)速高達(dá)每分鐘10萬至15萬轉(zhuǎn)。
該設(shè)備還將服務(wù)于國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施——“加速器驅(qū)動(dòng)嬗變研究裝置”。同時(shí),團(tuán)隊(duì)研發(fā)的500瓦級(jí)氦制冷機(jī)也已確定將應(yīng)用于合肥先進(jìn)光源(HALF)項(xiàng)目,為第四代同步輻射光源的建設(shè)提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。
這一系列的科研成果,不僅展現(xiàn)了我國(guó)在低溫制冷技術(shù)領(lǐng)域的深厚積累與創(chuàng)新能力,更為我國(guó)在未來科技競(jìng)爭(zhēng)中的領(lǐng)先地位奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。