GM制冷機(jī)的基本制冷原理是絕熱放氣降溫，采用氣缸—排出器組件，通過按給定相位工作的配氣閥門來周期性地實(shí)現(xiàn)西蒙膨脹過程。系統(tǒng)包括壓縮機(jī)、兩端密封的氣缸、氣缸中的活塞和回?zé)崞鳌㈤y門組件以及旋轉(zhuǎn)電機(jī)等，其中壓縮機(jī)的主要作用是吸入低壓氣體，為冷頭提供穩(wěn)定的高壓氣體源。

GM制冷機(jī)自1959年被發(fā)明以來，歷經(jīng)了80多年的發(fā)展。目前，最低制冷溫度已突破至液氦溫區(qū)，是國際上唯一得到工業(yè)化大批量生產(chǎn)的低溫制冷機(jī)。同其他類型低溫制冷機(jī)相比，GM制冷機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)轉(zhuǎn)可靠、性能穩(wěn)定、操作方便，同時(shí)不受運(yùn)行方向的限制，液氦溫區(qū)制冷效率高。目前，GM制冷機(jī)已廣泛應(yīng)用于低溫真空泵、高溫超導(dǎo)電纜、MRI超導(dǎo)磁體冷卻系統(tǒng)、紅外探測器、低溫光電子學(xué)器件冷卻等眾多場合。

GM制冷機(jī)發(fā)展歷程

鵬力超低溫是國內(nèi)首家在全球擁有GM制冷機(jī)自主知識產(chǎn)權(quán)并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的企業(yè)，自2010年成功研制液氦溫區(qū)1.0W冷量GM制冷機(jī)以來，隨后的10年時(shí)間里不斷深入研究，突破稀土類蓄冷材料—研制、高效驅(qū)動電機(jī)、低磨損部件、狹縫換熱技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)，建立氣缸精密加工與裝配、真空釬焊、低溫涂層等關(guān)鍵工藝。在KDE410SA的基礎(chǔ)上，鵬力超低溫對液氦溫區(qū)雙級制冷機(jī)進(jìn)行了產(chǎn)品迭代更新，1.2W、1.5W、1.8W冷量GM制冷機(jī)陸續(xù)研制成功，形成了液氦溫區(qū)系列化產(chǎn)品，滿足了客戶不同層次的需求。2014年，技術(shù)團(tuán)隊(duì)又成功研制出輕量化GM制冷機(jī)，二級最低溫度＜2.5K，為高端儀器提供超低溫條件。2016年，20~30K溫區(qū)大冷量制冷機(jī)-KDE400SX問世，為國內(nèi)高溫超導(dǎo)產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供有力保障。

制冷機(jī)冷指是直接產(chǎn)生制冷量的部件，而與之配套的壓縮機(jī)則為其提供高壓氦氣，可以認(rèn)為是制冷系統(tǒng)的“心臟”，二者缺一不可。鵬力超低溫技術(shù)團(tuán)隊(duì)早期便研制出兩款水冷氦壓縮機(jī)：KDC6000和KDC6000V，這也是目前應(yīng)用最為廣泛的產(chǎn)品型號，長久以來經(jīng)受住了市場考驗(yàn)，深受客戶好評。針對不同的應(yīng)用場合，鵬力超低溫三款風(fēng)冷壓縮機(jī)（KDC4000F、KDC2000F和KDC1000A）均已成功量產(chǎn)。在已有的技術(shù)基礎(chǔ)上，鵬力超低溫團(tuán)隊(duì)不懈努力，在國產(chǎn)化、大功率等方向繼續(xù)深入探索。不久的將來，會有更多的新產(chǎn)品問世，服務(wù)于廣大客戶。

最新GM制冷機(jī)性能

KDE420SA

在KDE418SA制冷機(jī)的基礎(chǔ)上，針對液氦溫區(qū)較大冷量的需求，最新研制出KDE420SA制冷機(jī)，外部尺寸在略微增加的情況下，提高了二級冷量，冷頭總重20kg，一級制冷量20W@50K，二級冷量2.0W@4.2K。

KDE300SA

2021年，由于高溫超導(dǎo)技術(shù)的快速發(fā)展，拉動了大冷量制冷機(jī)的需求。鵬力超低溫積極響應(yīng)，成功研制出KDE300系列型制冷機(jī)，可提供250W@77K的制冷量，實(shí)現(xiàn)了77K大冷量制冷機(jī)的國產(chǎn)化。該產(chǎn)品現(xiàn)已批量應(yīng)用于超導(dǎo)電力領(lǐng)域。

制冷機(jī)冷頭與壓縮機(jī)產(chǎn)品的不斷迭代以及新產(chǎn)品的研制成功，實(shí)現(xiàn)了對不同溫區(qū)低溫制冷需求的全面覆蓋，打造了“鵬力超低溫”特色產(chǎn)品。未來，鵬力超低溫將持續(xù)在GM制冷機(jī)產(chǎn)品全國產(chǎn)化等方向上發(fā)力，爭取為廣大客戶提供優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品、高效的服務(wù)。