所谓大型低温制冷设备，是指制冷温度20K（－253℃）及以下，制冷量为数百至万瓦以上，集精密加工、气体轴承氦透平膨胀机技术、低温传热与绝热技术、高效安全集成调控技术为一体的低温制冷系统。它是大科学工程、航天工程等战略高技术领域的支撑技术，也是发达国家对我国限制输出的技术。
2011年10月，在财政部支持下，大型低温制冷设备研制立项，由中科院理化技术所承担。经过4年努力，研究人员自主研制了技术指标为10kW/20K、氦透平膨胀机绝热效率≥70％的大型低温制冷设备，突破了高速氦气体轴承透平膨胀机稳定性等5大关键技术，建立了氦气透平膨胀机性能测试等5大基础试验平台，形成了具有自主知识产权的核心技术及工艺包，综合性能达到国际先进水平，实现了我国在液氢温区万瓦级制冷量低温设备研发方面零的突破。
据项目首席科学家李青介绍，我国科学家所研制的液氢温区大型低温制冷设备，在航天、大科学工程、清洁能源等领域具有广阔应用前景，其中2kW/20K大型低温制冷设备已经成功应用于航天产品性能测试，增强了型号产品的研发能力，标志着我国航天产品测试平台和测试能力提升到一个新的水平。
验收通过后，中科院在国家财政部的支持下，当天又启动了二期研制工作，将研制更低温区（液氦/超流氦）大型设备。
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