最近，在承建懷柔綜合極端條件實驗裝置過程中，中國科學(xué)院物理研究所成功自主研發(fā)了頂部插桿式氦3制冷機，實現(xiàn)了265毫開爾文的最低溫度。該設(shè)備的核心單元在設(shè)計、工藝和材料等方面全部國產(chǎn)化，可以改變我國此類極低溫科研儀器設(shè)備市場被國外壟斷的局面。

中國科學(xué)院物理研究所自主研發(fā)的用于綜合極端條件實驗裝置的頂部插桿式氦3制冷機

（圖片來源：中科院物理所官網(wǎng)）

　　我國用于極低溫區(qū)科學(xué)研究的制冷設(shè)備，在相當(dāng)長一段時期內(nèi)主要依賴進口。這類設(shè)備主要分為溫度低至1開爾文的氦4減壓降溫制冷系統(tǒng)、低至300毫開爾文的氦3制冷機、低至10毫開爾文的稀釋制冷機以及低至1毫開爾文以下的核絕熱去磁制冷機。其中，氦3制冷機具有在百毫開爾文溫區(qū)制冷功率大的特點，特別適合在該溫區(qū)開展各類電學(xué)、熱學(xué)和譜學(xué)實驗，是在建的懷柔綜合極端條件實驗裝置量子調(diào)控系統(tǒng)的核心低溫設(shè)備之一。目前其商業(yè)產(chǎn)品主要來自于英國牛津公司和美國Janis等公司。

　　2021年，中科院物理所曾率先成功自主研發(fā)最低溫度達10毫開爾文以下的干式稀釋制冷機，即僅比絕對零度高0.01攝氏度，消除了固態(tài)量子計算研究被“卡脖子”的隱患。近期在承建懷柔綜合極端條件實驗裝置的過程中，該所Q02組成功自主研發(fā)了頂部插桿式氦3制冷機，最低溫度達265毫開爾文，并在300毫開爾文實現(xiàn)了200微瓦的大制冷功率。這些指標(biāo)均達到了國際同類先進商業(yè)產(chǎn)品的水平，并圓滿完成了低溫強磁場低維電子波譜學(xué)實驗站的低溫工藝驗收指標(biāo)。