作者:高雅丽 来源:中国科学报 发布时间:2018/1/8 9:10:16
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中科院低温工程学重点实验室:为低温工程奉献科研热情

 

■本报见习记者 高雅丽

如果在生活中提到“制冷”“低温”这些词汇,很多人的第一反应就是冰箱、空调。而在科研领域,先进制冷与低温技术则是发展航空航天事业、高新技术产业以及探索科学前沿等科技发展的重要内容。

中科院低温工程学重点实验室作为我国唯一综合性的低温工程科学技术研究单位,曾经为我国的“两弹一星”事业以及我国超导科学研究的开展作出了巨大的贡献。

中科院理化所副所长、低温工程学重点实验室主任罗二仓对《中国科学报》记者说:“重点实验室自2009 年成立以来,紧紧围绕低温工程学的最新学科前沿和国家战略需求,开展各项研究工作。”

面向国家战略需求

1980年,在我国低温物理和低温工程学奠基人洪朝生院士的领导下,成立了中科院低温技术实验中心,这也是低温工程学重点实验室的前身。

罗二仓说:“2009年实验室刚成立时,只有不到40个人,实验仪器也比较少,实验条件并不是特别好。”

经过8年发展,如今实验室固定研究人员达120名,科研条件得到极大的提高,“可以说是我国低温工程学领域实力最为雄厚的研究队伍,代表了我国低温工程学领域的研究水平。”罗二仓告诉记者。

与此同时,实验室在人才培养方面也倾注了很大心血。罗二仓说:“我们为青年科研人员设立了专门的基金,帮助他们在初期开展科研工作;同时所里配套了所长基金,支持科研人员进行国际学术交流。”

罗二仓说:“大型低温制冷设备是前沿科技研究、航空航天、高技术应用不可或缺的基础支撑装备,我国已经成为大型低温制冷设备的使用大国。”

为了打破法液空和林德公司的垄断,实验室通过42个月的项目攻关,成功自主研制了一台液氢温区大型低温制冷设备,在国内尚属于首套。

去年10月,实验室研发的首台全国产化250W液氦温区制冷机在河北廊坊市通过验收。

罗二仓说:“实验室团队曾参与国家正负电子对撞机改造工程、散裂中子源工程等项目,对其中涉及的大型低温系统的方案论证、系统运行调试作出了重要贡献。”

开展创新研究工作

罗二仓说:“近几年来,实验室围绕低温工程学的重要基础问题和关键核心技术,在国际前沿或者主流的低温制冷技术、大型低温工程、新型低温材料探索、低温医学基础与应用,以及能源转换与利用等新技术领域开展了大量的创新研究工作,取得了一批在国内外有重要影响的研究成果。”

他告诉记者,材料在低温下的物性数据十分重要,但是国内专门从事材料低温物性检测的机构也寥寥无几。“经过多年积累,实验室成为国内唯一一家通过CNAS、国家级CMA和国防实验室资质认证的低温检测实验室,为合肥等离子体所、航天一院、ITER等100余家国内外单位提供测试服务。”

实验室也在微型热声低温制冷技术研究和产业化方面取得重要进展。罗二仓说:“此项技术在航天、探测宇宙高能粒子等方面有重要作用,在产品质量、技术经济性和成本控制方面,我们在国际上做得最好,现在已销售近千台设备,赢得国内外客户高度赞誉。”

与此同时,实验室团队关注低温生物医学工程这一新兴领域,研发出了世界上首台兼具深低温冷冻治疗与高温消融功能于一体的康博刀肿瘤治疗设备,针对若干世界性重大医学挑战,构建了液态金属生物材料学全新领域。

罗二仓说:“实验室开展了低温材料的深冷改性机理及处理工艺研究,相关技术用于‘嫦娥三号’关键部件进行了深冷处理;成功研发了天然气液化装置技术实现了对偏散天然气源的低成本液化回收,相关研究工作获得北京市技术发明奖一等奖等荣誉。”

罗二仓还提到,实验室正在围绕新型热声空气源热泵技术进行研究,有可能为推动“煤改电”“煤改气”工程提供新技术途径。

助力科研成果转移转化

近几年来,在理化所相关政策支持下,实验室通过深入探索政、产、学、研结合的有效合作模式,因地制宜地采取灵活多样的合作方式,构建了一个相互促进、相互联系、结构合理的科技创新体系。

实验室通过技术投资培育高新技术企业10余家,累计技术投资总额近5000万元,吸引社会投资超过3亿元。截至2016年底,企业年产值总计超过20亿元,其中中科美菱低温科技有限责任公司已经正式挂牌上市。

罗二仓说:“实验室以混合工质节流技术,与合肥美菱股份有限公司合作成立中科美菱低温技术有限公司,生产高端深冷低温冰箱,现在中科美菱在该领域已成为国内最好的企业,替代了大部分的日本产品和美国产品,同时成为目前国际上拥有全温区系列贮存冷链产品的公司之一。”

除此之外,实验室还将具有巨大潜在商业价值但不成熟的技术同具有创业和技术开发经验和能力的创业管理团队合作,以企业化运作方式将技术孵化和高技术企业孵化有机结合。

深圳中科力函热声技术有限公司就是这样一个例子。公司以理化所处于国际领先水平的热声技术基础成果为基础,目前研发的液氮温区热声低温制冷技术方向已经实现了系列产品并进入了国际市场,成为国际上首个实现高频率热声低温脉冲管制冷技术的公司。

2017年11月,首套200W@4.5K大型氦制冷机系统出口韩国商业合同正式签约。罗二仓说:“这套系统将应用于韩国国家核聚变研究所大科学装置KSTAR-NBI(中性束注入器)升级改造项目中,而依托大型低温制冷装备技术成立的中科富海低温科技有限公司,将为实现打破国际巨头在大型低温制冷系统技术与产品的垄断,带动我国压缩机等相关行业创新发展的目标而不断努力。”

《中国科学报》 (2018-01-08 第6版 院所)
 
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