新型制冷机可高效实现“极寒”温度

新型制冷机可高效完成“极寒”温度

科技日报北京5月28日电 （记者刘霞）据美国兴趣封建网站27日报道，量子盘算和天文研讨方面的实行通常要在接近相对零度情况下举行，才干使最敏感的仪器免受温度厘革等要素干扰，这种温度被称为“极寒”（Big Chill）。但现在用来完成此类温度的制冷装备昂贵且低效。

如今，美国国度标准与武艺研讨所（NIST）封建家研制出一种新型制冷机，将完成“极寒”温度的速率提升了1.7—3.5倍。这一后果不仅可能节流多量能耗，并且能促进量子武艺的提高。干系论文公布于最新一期《天然·通讯》杂志。

传统家用冰箱经过蒸发和冷凝历程事情，驱动液体制冷剂经过一种名为“蒸发器盘管”的特别低压管道。制冷剂蒸发时会吸取热量，冷却冰箱内里，然后蒸发的冷却剂经过紧缩机再变回液体。脉冲控制冷机（PTR）也是经过相似历程，但使用氦气取得了更好的吸热才能。

封建家使用PTR制冷已有40多年。但NIST封建家指出，这种制冷机听从低下，仅在基本温度（通常接近4开尔文）下才干取得最佳功能。完成“极寒”温度会斲丧多量能量，并且必要很长时间。

在最新研讨中，NIST团队发觉，调停紧缩机和制冷安装的计划，可以提高PTR内氦气的使用听从。他们的计划方案包含一个阀门，当温度下降时，该阀门会紧缩，避免氦气糜费。后果体现，改良后PTR完成“极寒”温度的速率提高了1.7—3.5倍。

研讨职员指出，这种制冷机每年可以节流2700万瓦的电力，使举世能泯灭用缩减3000万美元，还能使“温度低地下稀有事变观察站”（CUORE）的实行耗时最少延长一周。CUORE位于意大利，用于寻觅稀有事变，如现在仅实际证实的放射性衰变情势。为了让实行办法取得改准确后果，背景干扰必需尽约莫小。别的，由于量子比特十分敏感，必要将它们尽约莫地与情况干扰断绝，因此新型制冷机也有助增速量子盘算范畴的创新。

泉源： 科技日报