極低溫儀器研制獲突破 我國儀器研制之路越走越寬

　　【儀表網(wǎng) 儀表深度】導(dǎo)讀：近日，中國科學(xué)院物理研究所自主研發(fā)的無液氦稀釋制冷機(jī)實(shí)現(xiàn)10mK以下極低溫，標(biāo)志著我國在極低溫儀器研制上取得了突破性的進(jìn)展。
 

　　稀釋制冷機(jī)“小百科”
 

　　稀釋制冷機(jī)是一種能夠提供接近絕對零度環(huán)境的科研儀器，在凝聚態(tài)物理、材料科學(xué)、粒子物理乃至天文探測等科研領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。無液氦稀釋制冷機(jī)有別于傳統(tǒng)的依賴液氦輔助降溫的濕式稀釋制冷機(jī)，無需液氦供應(yīng)，樣品空間大，連續(xù)運(yùn)行時(shí)間長且運(yùn)維方便，在最近十年迅速普及并成為市場主流。
 

　　量子計(jì)算是當(dāng)前世界各國科技競爭的主戰(zhàn)場，稀釋制冷機(jī)為量子計(jì)算機(jī)的正常運(yùn)行提供必要的極低溫環(huán)境，是量子計(jì)算研究中不可替代的關(guān)鍵設(shè)備。目前我國此類儀器完全依賴進(jìn)口，是亟待攻破的“卡脖子”核心技術(shù)。因此，研制國產(chǎn)無液氦稀釋制冷機(jī)迫在眉睫。
 

　　目前國內(nèi)從事超低溫制冷機(jī)研究的公司主要有中船重工鵬力超低溫技術(shù)有限公司和安徽萬瑞冷電科技有限公司，這兩家公司低溫制冷機(jī)集中在傳統(tǒng)的小型稀釋制冷機(jī)，在大型稀釋制冷機(jī)領(lǐng)域國內(nèi)市場依然需要進(jìn)口。
 

　　無液氦稀釋制冷機(jī)可以快速更換樣品并冷卻低溫度，以及能夠安裝各種復(fù)雜的DC和RF實(shí)驗(yàn)引線。該系統(tǒng)樣品加載系統(tǒng)的模塊話設(shè)計(jì)是下游客戶所喜歡的，這給客戶自己定制和改造系統(tǒng)帶來了充分的自由。隨著中國超導(dǎo)量子計(jì)算投資增加，預(yù)計(jì)2024年國內(nèi)稀釋制冷機(jī)年需求量在40-60臺左右，大型稀釋制冷機(jī)市場規(guī)模將達(dá)到2.64億元。
 

　　我國科研儀器研制之路越走越寬
 

　　掌握稀釋制冷核心技術(shù)標(biāo)志著我國具備了為量子計(jì)算等前沿研究提供極低溫條件保障的能力。我國經(jīng)濟(jì)實(shí)力近年來的飛速發(fā)展，帶動(dòng)了科技力量的不斷提高。國家科技實(shí)力的提升，是科研人員兢兢業(yè)業(yè)研究投入的成果，也是核心儀器部件升級改造的成果。國內(nèi)科學(xué)技術(shù)水平得到了顯著的提升，同時(shí)帶動(dòng)了許多擁有核心技術(shù)能力的國產(chǎn)品牌崛起。現(xiàn)階段，我國科技實(shí)力已經(jīng)逐漸追趕上發(fā)達(dá)國家水平，科技硬實(shí)力的背后彰顯的是我國自主創(chuàng)新的力量。
 

　　儀器制造水平作為科技實(shí)力的重要體現(xiàn)，對于構(gòu)筑整體科研系統(tǒng)來說，起到了中流砥柱的作用，大到航天儀器、生物技術(shù)，小到智能手機(jī)、傳感家電，無一不與儀器制造相關(guān)。2021年是我國科技事業(yè)發(fā)展的攻堅(jiān)之年，沖向世界舞臺的關(guān)鍵之年。
 

　　科研儀器的自主研制水平是自主創(chuàng)新能力的重要標(biāo)志，不少重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)都是科學(xué)家們在提高儀器性能或研制新原理儀器的過程中發(fā)現(xiàn)的。要盡快彌補(bǔ)這方面的短板，除了注重研制，也要注重推廣和使用。科研儀器的研制往往是我國的短板，研發(fā)和生產(chǎn)水平與國際水平相比還有一定差距。只有不斷探索、持續(xù)研發(fā)，憑借這樣的堅(jiān)持和努力，各種科研儀器才最終得以研制成功。
 

　　目前國產(chǎn)科研儀器在實(shí)際推廣和應(yīng)用時(shí)還是會(huì)面臨一些難題，往往較難得到用戶信任。跟已經(jīng)使用多年的國外成熟儀器相比，新研制的國產(chǎn)儀器也許會(huì)存在一些不足，但如果不多加使用，就得不到反饋意見，也就無法繼續(xù)改進(jìn)和完善。事實(shí)上，國際上那些先進(jìn)的科研儀器也都是在多年應(yīng)用中一代一代不斷成熟和完善起來的。
 

　　總結(jié)
 

　　國產(chǎn)儀器未來的發(fā)展道路任重而道遠(yuǎn)，在國產(chǎn)儀器不斷發(fā)展壯大的時(shí)候，自主創(chuàng)新是必然選擇，但是也需要在自主創(chuàng)新的時(shí)候把握好市場需求，生產(chǎn)為了市場的需求，這樣才有購買力，讓國產(chǎn)儀器有用武之地。