1月23日,读特新闻记者从深圳国际量子研究院(以下简称“量子院”)获悉,该院近日在低温制冷机领域取得了新突破——率先在国内攻克并布局从室温300K至极低温mK的全国产低温技术链条。
根据公开资料,在低温物理或超导实验中,“mK”(毫开尔文)作为温度单位,常用于表示接近绝对零度的温度,例如超导量子计算机需要在10mK的低温下运行。在换算公式中,1mK等于0.001K。
量子院介绍,这一从室温到极低温的技术链条贯通花费了约三年时间,由重大科学仪器研发中心潘长钊研究员与刘旭明副研究员带领的低温制冷研究团队攻破。
据悉,在脉冲管制冷机方面,团队先后攻克了制冷机交变流动复杂调相技术、直流有效抑制与利用技术、回热器高效蓄冷和传热技术等,自主搭建了全国产化实验样机。该样机实现了整机从室温开机40分钟内温度降至3K以下,最低制冷温度为2.14K,性能超越了国际上主流的同类产品。
脉冲管制冷机实验样机及典型制冷性能
在1K制冷机方面,研究团队自主设计并搭建了室温至低温的全国产化实验样机,并开发了一体式测控系统。据悉,该系统具备一键智能降温功能,能够在室温开机后12小时内开始液化过程,实现最低1.1K的制冷温度,同时在1.6K时能提供100mW的制冷量,单冲程最低温度可达1.01K,并可维持大于半小时。
1K制冷机实验样机及典型制冷性能
在稀释制冷机方面,研究团队提出并验证了具有自主知识产权的新型热开关技术,攻克了极低温烧结换热器加工工艺,并自主设计了全国产化的实验样机。该样机能够从室温开机后在31小时内降温至20mK,且能实现无负载下的最低温度9.82mK。“这是国内首台实现从室温至mK全国产化的稀释制冷机。”量子院表示,这标志着深圳国际量子研究院在国内首次打通了室温至mK“全国产”低温技术链条。
全国产稀释制冷机实验样机
据悉,这项突破得到了科技部、广东省科技厅、深圳市科创局等单位的大力支持。
(本文图片由深圳国际量子研究院提供)
编辑 张克 审读 郭建华 二审 张玉洁 三审 詹婉容