党海政 研究员

  

  一、基本信息      

  姓    名:党海政                           

  性    别:男                                  

  籍    贯:河南                         

  出生年月:1973年11月                             

  毕业院校:中国科学院研究生院                                                             

  学历学位:研究生/博士                            

  技术职务:研究员                          

  导师类别:博导                          

  工作部门:中国科学院上海技术物理研究所 物理室        

  联系电话:021-25051967                         

  电子邮箱:haizheng.dang@mail.sitp.ac.cn                                    

    

  二、工作简历      

2009-03~ 现在    中国科学院上海技术物理研究所,研究员

2007-12~2009-03  欧洲核子研究中心(CERN), Scientific Associate

2006-12~2007-11  德国亥姆霍兹联合会卡尔斯鲁厄研究中心, Visiting Scientist

2006-04~2006-11  欧洲核子研究中心(CERN), Asian Fellow

2004-03~2006-03  中国科学院工程热物理研究所, 博士后       

    

  三、学术兼职      

国际期刊《Cryogenics》编委

美国低温学会终身会员

中国电工技术学会超导应用技术专业委员会委员       

    

  四、科研工作简介      

长期从事低温制冷科学与技术研究,在如下方面做出较突出的创新性贡献:

一是在以线性压缩机驱动的长寿命、高可靠、高制冷效率的2K以上温区高频脉冲管制冷技术的机理研究及实用化方面做出了开创性贡献,建立了其基本理论体系,主持研制出的单级至五级机型可有效覆盖2K以上至常温温区,以之为基础的重要机型已陆续进入航天实用化阶段,为航天红外遥感遥测系统所需长寿命低干扰低温环境的实现奠定了关键基础。在国际上率先开展五级高频脉冲管技术研究并实际获取2.2K,是迄今为止纯粹高频脉冲管制冷循环所实际获取的最低温度,且在液氦温区的制冷量超过2.8W@4.2K,为稀释制冷等极低温区制冷循环提供了关键预冷解决方案。在超大制冷量机型方面,在国内率先研制出千瓦级制冷量脉冲管制冷机,并在超导电力领域进行了成功应用示范。

二是在以多级高频脉冲管循环附加JT循环的1~2K温区复合制冷技术的机理及实验研究方面取得了重要的创新性成果,其中基于四级高频脉冲管循环作为前级、JT循环作为终端的创新技术路线,获取了迄今为止公开报道的同类复合制冷循环实际达到的最低温度1.36K,为红外天文、深空探测、空间量子通信、光量子计算等重要领域所需1~2温区低温制冷系统的研制和应用提供了坚实支撑。同时,针对国际上此前获取2K以下温度均需使用稀缺而昂贵的氦-3工质的缺点,提出以氦-4为唯一工质的革新方案,应用于冷却实际的超导纳米线单光子探测器,可以为后者提供1.84K工作温度和良好电环境。

三是在国产化、全技术链、大制冷量mK温区无液氦稀释制冷机的机理研究和样机研制方面取得了开拓性进展,在稀释制冷循环内部工作机制、关键部件优化以及整机研制方面取得一系列创新性成果,获得国际同行广泛关注和普遍认可。成功打破国外垄断和技术封锁,为我国超导量子计算、量子低温基础特性研究、极低温科学实验条件的建立等重要领域所必需的mK温区制冷机的完全国产化和真正实用化打下了实实在在的基础。

近年来以第一或通讯作者在本领域重要学术期刊及国际会议上发表论文130余篇,以第一发明人获授权专利120余项。曾连续两届应邀担任每四年一届的国际制冷大会 (ICR)低温系统分会场主席。2019年因在2~6K深低温多级高频脉冲管制冷机的理论和实验研究的突破性进展,荣获《CRYOGENICS》期刊2018年度唯一的最佳学术论文奖,这也是该奖项设立16年来首次授予隶属于中国科研机构的研究人员。

在致力于低温制冷学术前沿及应用研究的同时,还对相关技术在应用超导、量子科技和红外光电等重要领域的产业化方面进行了成功拓展,多项重要成果和专利技术进行了产业转化,实现了产学研用的紧密结合。

     

  五、主要获奖成果      

  1. CRYOGENICS Best Paper Award 2018 (《CRYOGENICS》期刊2018年度最佳学术论文奖), 2019. 

  2. ICR 2015 Excellent Poster Presentation Award (第24届国际制冷大会优秀海报展示奖), 2015.        

  

  六、代表性论文专利      

1. Performance optimization of a mK dilution refrigerator based on the first law of thermodynamics. Cryogenics 135 (2023) 103731. 【基于热力学第一定律的mK温区稀释制冷机性能优化研究】

2. Numerical simulation and experimental validation of the heat transfer characteristics in a circuit gas gap heat switch for the dilution refrigerator. Cryogenics 139 (2024) 103818. 【稀释制冷机用新型环路气隙热开关的理论与实验研究】

3. Investigations on a 1 K hybrid cryocooler composed of a four-stage Stirling-type pulse tube cryocooler and a Joule-Thomson cooler. Part B: Experimental verifications. Cryogenics 123 (2022) 103452. 【采用四级高频脉冲管耦合JT节流的复合制冷机获取1.36K的实验验证,是迄今高频脉冲管+JT复合制冷循环实际获取的最低温度】

4. 以氦-4为唯一工质的1.8K复合制冷机及其应用验证,科学通报,Vol.67, No.9, pp.896-905, 2022.

5. Investigations on a 2.2K five-stage Stirling-type pulse tube cryocooler. Part B: Experimental verifications. Cryogenics 129 (2023) 103631.【以五级高频脉冲管制冷机获取2.2K的实验验证,是迄今以纯粹高频脉冲管循环实际获取的最低温度】

6. Thermodynamic characteristics of a single-stage Stirling-type pulse tube cryocooler capable of 1220 W at 77 K with two cold fingers driven by one linear compressor. Energy 278 (2023) 127968.【单台高频脉冲管制冷机在77K获取1220W制冷量,是公开报道的单台液氮温区最大制冷量高频脉冲管制冷机】

7. Thermodynamic study on throttling process of Joule-Thomson cooler to improve helium liquefaction performance between 2K and 4K. Energy 277 (2023) 127691. 【优化节流制冷机在2~4K温区氦气液化性能的热力学研究】

8. Investigations on the coupling principles of the four-stage DC linear compressor unit used in a hybrid cryocooler operating in 1-2K. International Journal of Refrigeration, Vol.149, pp.35-48, 2023.【1~2K温区复合制冷机用四级直流线性压缩机耦合原则研究】.

9. Theoretical and experimental investigations on the three-stage Stirling-type pulse tube cryocooler using cryogenic phase-shifting approach and mixed regenerator matrices. Cryogenics, Vol.93, pp.7-16, 2018. 【2~6K深低温至极低温区三级高频脉冲管制冷机的理论与实验研究】【本文荣获《CRYOGENICS》期刊2018年度唯一最佳学术论文奖】

10. Development of high performance moving-coil linear compressors for space Stirling-type pulse tube cryocoolers. Cryogenics, Vol.68, pp.1-18, 2015. 【特邀综述。用于驱动航天型高频脉冲管的高效动圈型线性压缩机发展综述,SCI检索号:000353747200001】

11. 极低温区氦气循环多级直流线性压缩系统及设计方法,中国发明专利,专利号:ZL202110100816.1

12. 一种极低温区复合制冷机用管套管换热器的设计方法,中国发明专利,专利号:ZL202110265626.5

13. 极低温节流制冷机节流蒸发集成化冷头换热器及制造方法,中国发明专利,专利号:ZL202110263208.2

14. 自由调节输入功和制冷量的单压缩机三冷头脉冲管制冷机,中国发明专利,专利号:ZL 202010965489.1

15. 采用长线圈轴向充磁的对置式动圈直线压缩机及制造方法,中国发明专利,专利号:ZL 201310590554.7

16. 紧凑耦合的惯性管型高频同轴脉冲管制冷机及制造方法,中国发明专利,专利号:ZL 201410020932.2

      

    

  七、培养学生情况      

截至2024年7月,在读博士生3人,在读硕士生1人。

已毕业博士生12人,已毕业硕士生1人。就业率:100%.

主要就业去向:高校及科研院所、国家企事业单位、高科技上市公司、出国深造等。       

  

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