2K低温系统助力红外太赫兹自由电子激光装置稳定运行

近日，中科富海为中国工程物理研究院应用电子学研究所提供的2K低温系统在项目现场顺利通过用户验收，各项性能技术指标均达到并优于技术值。截至目前，该套低温系统已实现稳定运行超过2190个小时，运行状态平稳可靠；其中4.5K温区氦液化达到192L/h；2K温区可稳定输出153W冷量，精准匹配极低温工况要求，为中国工程物理研究院应用电子学研究所红外太赫兹自由电子激光装置超导加速器的稳定运行提供了重要低温支撑。

中国工程物理研究院应用电子学研究所红外太赫兹自由电子激光装置，是国内唯一运行的基于超导加速器的高平均功率自由电子激光太赫兹源。该装置采用光阴极直流高压电子枪和射频超导加速器驱动的技术路线，核心部件包括电子枪、聚束腔、超导加速器等。作为太赫兹领域的核心科研平台，有效突破了传统太赫兹源的局限，在通信、生物医学、国防安全等领域具有重要应用价值，致力于成为世界先进的长波长自由电子激光装置。超导加速器作为红外太赫兹自由电子激光装置核心驱动部件，需在接近绝对零度（2-4.5K，即-271℃至-268.6℃）的极低温环境下才能完全消除电阻、实现超导状态，从而高效加速电子束以产生稳定的太赫兹辐射。因此，大型低温制冷系统成为超导加速器运行的核心支撑，其制冷量与控温精度直接保障加速器稳定工作及装置出光质量。

大型低温制冷系统是加速器、可控核聚变等大科学装置前沿研究的关键核心装备。此次通过验收的低温系统是由中科富海独立开发、自主研制集成的国产化成套装备产品。该装置采用自主可控的流程优化与控制技术、高速气体轴承透平膨胀机技术、氦压缩机及高效滤油技术、复杂低温系统的集成调控技术，保证该产品具有多工作模式、大冷量、可靠性强和智能操作等特点，满足超导加速器低温系统的制冷需求。

中科富海依托中国科学院理化技术研究所深厚的技术积淀，深耕低温装备研发与产业化十年，成功构建起覆盖百瓦级至千万瓦级的全系列氦制冷机产品体系，核心技术拥有自主知识产权，彻底打破国外技术垄断，实现国产高端低温装备的自主可控。未来，中科富海将持续聚焦低温技术创新与产业应用，为我国大科学工程、航天航空、绿色能源、半导体、核聚变能源、量子科技、氢能源等战略新兴领域提供核心装备支撑。