在國家財政專項支持下，經(jīng)過項目組成員幾年的共同努力，中國科學院理化技術研究所“大型低溫制冷設備研制”專項取得新進展，10kW/20K大型低溫制冷系統(tǒng)在理化所廊坊基地實現(xiàn)成功運行，并基于遠程控制實現(xiàn)了整機自動開關機及連續(xù)72小時穩(wěn)定運行和性能測試。通過測試，該大型低溫制冷系統(tǒng)的主要性能指標達到制冷量³10kW/20K、透平效率³70%。

　　大型低溫制冷設備是前沿科技研究、高技術應用不可替代的基礎支撐裝備。隨著社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，我國已成為大型低溫制冷設備的使用大國。然而，由于我國處于核心技術不掌握、國產(chǎn)化不能實現(xiàn)、需求長期依賴進口的被動局面，特殊領域還面臨“禁運”的潛在危機，導致我國需要低溫技術支撐的核心關鍵系統(tǒng)的發(fā)展受到很大限制，“瓶頸”效應十分明顯（尤其是戰(zhàn)略高技術領域）。 

　　為了突破這種現(xiàn)狀，理化所從2010年開始，在幾十年低溫技術研究積累的基礎上，對大型氫氦低溫制冷技術、工程與系統(tǒng)應用涉及的眾多低溫領域基礎問題、關鍵設備和關鍵技術進行了系統(tǒng)和深入的研究，突破了高速氦透平膨脹機穩(wěn)定性、超低漏率鋁板翅式換熱器設計制造、高精濾油系統(tǒng)設計、氣動低溫調(diào)節(jié)閥制造以及集成調(diào)控五大核心關鍵技術，實現(xiàn)了對氦透平膨脹機、冷箱系統(tǒng)、控制系統(tǒng)的研制，并結合流程設計與仿真，在理化所廊坊基地順利完成低溫制冷設備集成總裝與調(diào)試工作，成功研制出國內(nèi)首臺制冷量超過10kW/20K的液氫溫度級大型低溫制冷機。其關鍵設備氦透平膨脹機、超低漏率鋁板翅式換熱器、高精濾油系統(tǒng)等均為自主研制。其中自主研制的氦氣體軸承透平膨脹機的穩(wěn)定運行轉速達到10萬轉/分，絕熱效率達到70%以上，性能達到國際水平。該大型低溫制冷設備經(jīng)過連續(xù)三天穩(wěn)定運行和性能測試，表明其穩(wěn)定性和主要性能指標達到了國際先進水平。 

　　10kW/20K大型低溫制冷設備的成功研制，標志著我國自主設計與制造液氫溫度級大型低溫制冷設備能力的形成，可以滿足未來國家戰(zhàn)略高技術發(fā)展的需求；對我國打破壟斷，自主研發(fā)大型低溫制冷設備，特別是對液氦溫度乃至超流氦溫度大型低溫氦制冷系統(tǒng)的研制奠定了技術基礎和工業(yè)基礎；對我國高新科學技術的發(fā)展具有重要的支撐作用。 

10kW/20K大型低溫制冷系統(tǒng)