氢化致冷系统

据《美国研究与发展月报》月刊十月号报道，一种新的致冷方式，可以不必使用电能和几乎不使用活动部件而产生零下四百华氏度的低温，在喷气推进实验室试验成功。这种致冷机最近试验达到零下四百二十四华氏温度。实际上，这种致冷机没有活动部件，它除具有使用寿命长和自动操作阀外，还能单独使用太阳热和低温“废”热工作。
这种系统没有机械电机、泵、摩擦垫片或其它类似的与磨损有关的部件，而且能运转十年而无需维修。在最近的试验中，只是采用低级热量为动力时，该致冷机能连续三百小时保持住低于零下四百零六华氏度的温度。不久将进行更长时间的试验。
在太空方面，这种氢化物致冷机系统能够延长未来太空站加油口的寿命，如果投入使用的话，该加油口得经受将大型的液化氢燃料罐致冷。在未来的地球应用中，可以使用这种喷气推进实验室的系统液化氢燃料，使氢能汽车和飞机冷却，以及冷却超导电机、电子计算机。
据喷气推进实验室的工程师杰克·琼斯说，其关键是取决于混有氢的氢化物和材料的利用。这些材料，特别是ＬＡＮＩＳ．能十分惊人地大量吸室温的氢气。琼斯和他的伙伴们改进了它的性质，建立起一整套装置，这些装置起压缩机的作用，并能有条不紊的工作，连续提供液化氢冷气。
在使用三部压缩机的每一部时，将ＬＡＮ１Ｓ粉末加热到大约二百二十华氏度。这就足以驱散已吸收的氢化物的氢，并产生高压。在氢气通过一个热交换系统后，这种氢气就扩展，在这一过程中，不断冷却、部分液化。这时的结果，液化氢处于零下四百二十四华氏度，相当于用于低温设备的一种冷却剂。
冷却这种设备时，其液化氢吸热并被蒸发。将这种蒸汽进一步加热，最后依次转到另一压缩器。用氢化粉末将这种蒸汽重新吸收，随时可以重复循环使用。利用不断变换的这种加热和致冷循环，工程师们能够维持一种高压氢气连续流。实际上，这种系统的一只压缩器并不使用电力工作，也几乎没有活动部件。
该系统在太空应用中能减少重量，因为它能直接利用太阳热代替由体积大、效率低的动力系统提供的电力。又因为该系统几乎没有活动部件，并在一次封闭循环中重复循环同样的气体源，所以它可以使用几十年。
相比之下，在美国国家航空和航天局的普通红外天文卫星上用于其热辐射望远镜的液态氦，将在进入太空不到一年后蒸发。这种蒸发周期能确定喷气推进实验室的宇宙飞船的使用寿命。
由于这种蒸发有可能延长飞船的使用寿命，在飞往外行星期间，可以使用这种氢化致冷机系统冷却红外传感器，该系统可使用十年或完成更多的工作。而且它只要应用由核动力源推出的大量废热就能工作，该致冷系统特别适用这种远离地球的长期太空飞行任务。（新明）