極低溫制冷是指制冷溫度低于1K的制冷技術(shù)，廣泛應用于凝聚態(tài)物理、天文觀(guān)測、量子計算等領(lǐng)域。絕熱去磁制冷和稀釋制冷是目前主流的極低溫制冷技術(shù)，其中絕熱去磁制冷利用磁熱材料的磁熱效應實(shí)現制冷，具有高效、不依賴(lài)重力等優(yōu)點(diǎn)，稀釋制冷利用3He原子在極低溫下從濃相流入稀相時(shí)吸熱來(lái)實(shí)現制冷。

　　中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所低溫與制冷研究中心立足于小型低溫制冷的長(cháng)期研究積累，于2019年開(kāi)展極低溫制冷的研究工作，近期取得了系列重要進(jìn)展。在絕熱去磁制冷技術(shù)方面，科研團隊探究了多級間歇和連續循環(huán)的高效熱力學(xué)流程，與晶體中心交叉合作開(kāi)發(fā)了高傳熱效率順磁鹽模塊，搭建了單級和多級絕熱去磁制冷系統，解決了高精度控溫等技術(shù)難點(diǎn)。三級制冷系統最低溫可達48.6 mK，溫度波動(dòng)控制在μK級別。在稀釋制冷技術(shù)方面，研究搭建了特殊形式的冷凝泵型稀釋制冷機，揭示了低驅動(dòng)力下稀釋制冷整機運行機理和損失機制，解決了低溫循環(huán)啟動(dòng)等技術(shù)難點(diǎn)，系統最低溫達到108 mK，進(jìn)一步的優(yōu)化工作仍在進(jìn)行。

　　上述研究對于提升我國極低溫平臺的自主研發(fā)能力具有重要意義，支撐天文望遠鏡、量子計算機和單光子探測器等高端設備的研制和前沿科學(xué)研究。

絕熱去磁制冷機實(shí)驗平臺

冷凝泵型稀釋制冷機實(shí)驗平臺