【中國制冷網(wǎng)】在企業(yè)林立的河北廊坊開(kāi)發(fā)區，中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所的幾座實(shí)驗樓乍看并不起眼。

　　但推門(mén)進(jìn)去，卻別有洞天。一臺高約3米、長(cháng)約6米、重達15噸的巨大科研設備橫臥在廠(chǎng)房里，天藍色的外殼顯得格外清涼。

　　這套名為“10kw/20k臥式高真空絕熱冷箱”的設備全國僅此一臺。4月29日，由中科院理化所承擔的國家重大科研裝備“大型低溫制冷設備研制”項目在這里通過(guò)驗收，這意味著(zhù)，中國終于有了自主研發(fā)的第一臺萬(wàn)瓦級液氫溫區低溫制冷設備。

　　一個(gè)低溫專(zhuān)家的尷尬

　　西安交通大學(xué)教授厲彥忠是這次項目驗收組的專(zhuān)家之一，他告訴《中國科學(xué)報》記者，這些年來(lái)國內低溫制冷項目的招標很多，但國內單位卻幾乎從來(lái)沒(méi)有中過(guò)標。“液氫溫區低溫制冷設備一直被瑞士和法國兩家公司壟斷著(zhù)，我國使用的幾乎全部是進(jìn)口產(chǎn)品。國內沒(méi)有成型的設備，業(yè)主們誰(shuí)都不愿意做第一個(gè)吃螃蟹的人。”

　　作為國內知名的低溫制冷專(zhuān)家，其實(shí)厲彥忠本人曾中過(guò)一個(gè)設計標，但業(yè)主z*后卻沒(méi)有用他的方案，還是去買(mǎi)了國外的產(chǎn)品。

　　而這個(gè)讓厲彥忠“如鯁在喉”的問(wèn)題，已經(jīng)成為制約中國前沿科技研究、航空航天、高技術(shù)應用等行業(yè)的一個(gè)“瓶頸”。在《國家重大科技基礎設施建設中長(cháng)期規劃（2012-2030年）》確定的16個(gè)重大專(zhuān)項中，有8項與低溫設備相關(guān)，特別是低溫運載火箭所需的萬(wàn)瓦級低溫制冷技術(shù)，是發(fā)達國家對我國實(shí)行限制輸出的技術(shù)。

　　為打破長(cháng)期受制于人的被動(dòng)局面，掌握相關(guān)領(lǐng)域高技術(shù)發(fā)展的主動(dòng)權，國家財政部及時(shí)部署了這一重大裝備研制任務(wù)。2011年10月，國家重大科研裝備研制項目“大型低溫制冷設備研制”（i期）立項，以期突破關(guān)鍵技術(shù)，盡快實(shí)現大型低溫制冷設備自主的設計與制造，滿(mǎn)足國內急需。

　　“降溫比升溫難得多”

　　而這一切談何容易。雖然中科院理化所研究員、“大型低溫制冷設備研制”項目s*席科學(xué)家李青開(kāi)玩笑說(shuō)自己是個(gè)“做冰棍的”，但建成這臺擁有自主知識產(chǎn)權的“大冰箱”，卻花了他們4年多時(shí)間。

　　“和高溫不同，低溫是有極限的。宇宙的z*低溫度是絕對零度，也就是零下273.16℃。”李青說(shuō)，“因此在一定程度上講，降溫比升溫要困難得多。”

　　但這件事卻又非做不可。例如我國要發(fā)展的新一代運載火箭，傳統燃料已經(jīng)滿(mǎn)足不了大運載量的需求，必須使用液氫作為燃料。

　　氫氣是世界上z*輕的物質(zhì)之一，要將其降溫到20k（-253℃）并液化，用中科院理化所副研究員胡忠軍的話(huà)說(shuō)，“需要付出極大的代價(jià)”。

　　科研人員選擇了液化溫度更低的氦來(lái)給氫降溫。“降溫的原理并不新，但要做到設備性能穩定可靠，卻很不易。”李青說(shuō)，“尤其是低溫設備應用的場(chǎng)合都是航空航天、大科學(xué)工程等z*尖端的技術(shù)，更是馬虎不得。”

　　科研人員在幾十年低溫技術(shù)積累基礎上，突破了高速氦氣體軸承透平膨脹機穩定性技術(shù)、超低漏率板翅式低溫換熱器設計和制造技術(shù)、高精密油分離技術(shù)、氣動(dòng)低溫調節閥制造技術(shù)以及系統集成調控技術(shù)5大關(guān)鍵技術(shù)，建成了這臺技術(shù)指標為10kw/20k、氦透平膨脹機絕熱效率≥70%的大型低溫制冷設備，綜合性能達到國際先進(jìn)水平。

　　“這是一個(gè)零的突破。”厲彥忠說(shuō)。專(zhuān)家一致認為，該項目打破了發(fā)達國家對液氫溫區大型低溫制冷技術(shù)的壟斷，奠定了自主開(kāi)發(fā)系列化產(chǎn)品的基礎，是自主研發(fā)大型關(guān)鍵基礎裝備的成功范例。

　　向更“高冷”處邁進(jìn)

　　事實(shí)上，在項目研制過(guò)程中，該所的低溫設備就已經(jīng)“熱”得發(fā)燙。目前，中科院內已有5、6家科研單位與該所簽訂了戰略合作框架協(xié)議，準備將低溫設備應用到各自的科研工作中。

　　驗收會(huì )當天，中科院?jiǎn)?dòng)了大型低溫制冷設備的二期研制工作，將進(jìn)行更低溫區（液氦/超流氦）的大型低溫設備研制，推動(dòng)大型低溫制冷技術(shù)的持續發(fā)展。

　　中科院蘭州近代物理研究所黨委書(shū)記、研究員趙紅衛就是專(zhuān)程趕來(lái)參加驗收會(huì )的用戶(hù)之一，他對二期研制工程充滿(mǎn)了期待。

　　“當前對核廢料的處理主要采取的是深埋的方式，但核廢料的放射性周期很長(cháng)，其間一旦封裝材料遭到破壞，就會(huì )給環(huán)境帶來(lái)嚴重污染。”趙紅衛說(shuō)，“我們現在要利用加速器反應堆將核廢料轉化成短壽命的同位素，但這種新技術(shù)的前提，就是低溫，確切地說(shuō)是4.2k以下的低溫。”

　　二期工程要將溫度降至4.2k~2k，在這個(gè)溫度下，氦氣也將變成液體和超流態(tài)，基本覆蓋了所有物理研究所需要的溫度。

　　“更低溫度，更高水平。”李青和他背后的中國低溫團隊，還將向更“高冷”邁進(jìn)。