极低温制冷技术泛指制冷温度低于1 K的制冷技术,在凝聚态物理研究、天文观测以及量子科技等领域具有重要应用,至今已经有20余项诺贝尔物理学奖成果来自极低温区,如超流 ³He、量子霍尔效应等。绝热去磁制冷(ADR)是两种主流极低温制冷技术之一,凭借磁热材料的磁热效应实现制冷,具有高效、不依赖重力、结构紧凑等突出优点。
中国科学院理化技术研究所低温科学与技术全国重点实验室戴巍研究员团队长期从事小型低温制冷机研究,在中国科学院科研仪器设备研制、科技部重点研发计划以及理化所所长基金等项目的支持下,围绕ADR开展了系统性研究,并与所内及所外单位合作,近期取得系列重要进展。
在核心部件与流程方面团队实现多项原创性创新:在国际上首创 3D 打印低热导 PEEK 悬挂(Li et al., Cryogenics, 2024);自主研发快速响应、低流阻专用气隙热开关;完成多种热总线结构顺磁盐丸设计制作,同步建立相当完整的性能评估体系(Wang et al., Cryogenics, 2026);与厦门大学合作首次实现无水盐丸在整机系统中的应用(Xu et al., Advanced Materials, 2025, Industrial Chemistry&Materials, 2026);在国际上首创新型多恒温级架构,显著降低流程复杂性(Li et al., International Journal of Refrigeration, 2026)。
在上述核心部件及流程创新的基础上,团队先后迭代发展二至四级等多台套ADR 系统,制冷性能显著提升。目前二级系统可实现低于 30 mK 的极低温温区(Wang et al., Cryogenics, 2026);在国内首次在三级系统上实现12 μW@300 mK 连续制冷(Li et al., Cryogenics,2026, accepted);通过PID 参数优化实现μK级控温精度;通过合作在国内首次打通空间 ADR 技术完整链路(Chen et al., International Journal of Refrigeration, 2024)。
这些成果体现了团队在 ADR 领域的深厚积累,相关创新技术方案与结果在国际上具有显著影响力,团队负责人戴巍研究员凭借斯特林型制冷机以及极低温制冷机等领域突出贡献于2025年入选美国低温学会会士(自 2000 年设立至今仅 19 人)。

配图:(a)300mK连续制冷三级CADR;(b)线切割盐丸;(c)3D打印PEEK悬挂;(d)低流阻气隙热开关;(e)三级双恒温构架及循环流程;
部分2026年代表性论文链接:
1.https://doi.org/10.1016/j.ijrefrig.2026.106932
2. https://doi.org/10.1016/j.cryogenics.2026.104318
3.https://doi.org/10.1039/d6im00032k
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