懷柔科學城大科學裝置新進展！低溫液氦保障系統投入試運行

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中科院物理所懷柔園區全景圖

布局在懷柔科學城的大科學裝置建設又有新進展。記者3月14日從懷柔科學城管委會獲悉，近日，作為懷柔科學城首個基建竣工驗收，並部分進入科研試運行階段的大科學裝置，中國科學院物理研究所綜合極端條件實驗裝置項目的低溫液氦系統建成並生產出液氦，園區的氦氣回收管道全部開通，標志著物理所懷柔園區的低溫保障系統全部建成並進入使用狀態。

液氦儲存裝置

在去年年底投入使用的中國科學院物理所懷柔園區內，36根11.6米長壓力儲罐整齊碼放在實驗樓宇旁。“這是儲存氦氣的室外裝置。”物理所相關負責人指著“壓力儲罐”告訴記者：“綜合極端條件實驗裝置將給科研人員營造極低溫、超高壓、強磁場、超快光場等極端實驗條件，而低溫液氦是材料研究低溫設備調試的‘血液’，裝置的多個子系統的運行和調試都需要液氦系統的支撐。”

記者沿著各個實驗樓宇轉了一圈看到，每棟樓旁都安裝著氦氣回氣的管道。“氦氣是不可再生資源，國內氦資源十分匱乏，目前都是依賴國外進口，十分昂貴。為了保障這一珍貴氣體不被浪費，管道中三萬多個焊接口在驗收時都要逐一精細檢查，防止氦氣在管道傳輸中產生泄漏。”這位負責人說。

作為綜合極端條件實驗裝置的公共輔助子系統之一，低溫液氦系統的建成使得物理所懷柔園區具備了進一步開展低溫實驗的條件。“可以說，低溫液氦系統的建成是綜合極端條件實驗裝置建設過程中的重要節點。”相關負責人介紹，“因為實驗裝置中的高壓低溫物性測試系統、低溫強磁場物性測試系統、太赫茲與紅外光譜測試系統、多功能拉曼散射光譜、強磁場核磁共振譜測試系統、掃描隧道顯微測試系統、時間分辨透射電子顯微鏡等10多個子系統都需要液氦才能開展安裝調試工作。”這一氦液化系統投入使用後，預期液氦產率將達到每小時130升，生產能力可滿足物理所懷柔園區長期的使用需求。

據悉，作為落戶在懷柔科學城的五個大科學裝置之一，綜合極端條件實驗裝置項目將建設國際先進的集極低溫、超高壓、強磁場和超快光場等綜合極端條件為一體的用戶裝置，實現1mK的極低溫、300GPa的超高壓、26T的超導磁體強磁場和100as（阿秒）的超快光場等單項極端條件指標，提升我國在物質科學及相關領域的基礎研究與應用基礎研究綜合實力。

自2017年9月30日在懷柔科學城正式開工建設以來，綜合極端條件實驗裝置工程建設進度在五個大科學裝置中一直保持領跑；2020年7月3日土建工程竣工完成，項目正式轉入設備安裝調試與試運行階段；2020年10月30日，作為物理所懷柔園區的重要組成部分和懷柔科學城核心區首個基建完工的大科學裝置項目，綜合極端條件實驗裝置率先部分地進入科研狀態。該建設項目預計於2022年6月建成並面向國內外開放使用。

來源 北京日報客戶端|記者 趙語涵

編輯：孟紫薇

流程編輯 邰紹峰