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战略科技 极速电竞创新开局 我国实现无液氦稀释

2022/01/04

  稀释制冷机是一种能够提供接近绝对零度环境的高端科研仪器,在凝聚态物理、材料科学、粒子物理乃至天文探测等科研领域都有广泛应用。面对新一轮科技竞争,中科院物理所组织力量联合攻关,攻克了多项核心技术,实现了无液氦稀释制冷机的自主研发,标志着我国在高端极低温仪器研制上取得了突破性的进展,在科技自立自强上迈出了关键的一步。

  绝对零度是冰冷的极致,其热力学温标写成0K,即零下273.15℃,是一个理想的、无法达到的最低温度。长期以来,科学家们向着这个目标发起了一次又一次挑战。今年6月24日,中国科学院物理研究所自主研发的无液氦稀释制冷机实现10.9mK,也就是比绝对零度高了仅仅0.01摄氏度的极低温度连续稳定运行,标志着我国在高端极低温仪器研制上取得了突破性的进展。极速电竞

  中科院物理研究所曾在上世纪70年代末就成功研制了我国第一台湿式稀释制冷机,实现了最低33mK的极低温。面对新一轮科技竞争,物理所再一次组织力量联合攻关,自主研制无液氦稀释制冷机。

  无液氦稀释制冷机有别于传统的依赖液氦辅助降温的湿式稀释制冷机,无须液氦供应,样品空间大,连续运行时间长且运维方便,在最近十年迅速普及并成为市场主流,目前我国此类仪器完全依赖进口,因此,研制国产无液氦稀释制冷机迫在眉睫。在历时两年半的研发过程中,团队攻坚克难,解决了多项技术难题。

  两年半时间,50多次测试,终于在今年6月24日晚,中科院物理所团队自主研发的无液氦稀释制冷机实现了10.9mK,也就是零下273.14摄氏度的连续稳定运行,达到了国际主流产品的水平。团队正在进行第二代制冷机的研制,将进一步提升设备的易用性和稳定性,为我国的前沿物理研究提供有力支撑。

  物理所无液氦稀释制冷机的部分研制工作也依托于正在建设的综合极端条件实验装置。综合极端条件实验装置位于怀柔科技城,作为国家重大科技基础设施,拟建成国际上首个集超高压、极低温、强磁场、超快光场等极端条件于一体的最先进的用户实验装置,预计明年正式建成投入使用。制冷新闻

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