制冷是指用人工的方法在一定时间和一定空间内将物体冷却，使其温度降低到环境温度以下，保持并利用这个温度。按照所获得的温度，通常将制冷的温度范围划分为以下几个领域：120 K以上为普冷；120 K～0.3 K为深冷，也称为低温；0.3 K以下为极低温。
由于温度范围不同，所采用的降温方式，使用的工质、机器设备以及依据的具体原理有很大差别。
中科富海自主研发的大型低温制冷机采用氦压缩机来获得高压氦气，部分高压氦气在透平膨胀机中膨胀制冷，其余高压氦气在多级热交换器中逐级冷却，最后通过焦-汤节流阀节流后获得液氦，所获得的液氦为用户设备提供冷却，蒸发的氦气返回冷箱，回收冷量后循环利用。
氦制冷机系统
氦制冷机的主要设备包括：氦压缩机、氦气滤油器、冷箱、控制系统、氦气缓冲罐。其中冷箱为真空绝热冷箱，冷箱中包含有多级换热器、氦透平膨胀机、内吸附筒、低温阀门、测量元件等部件。
在低温物理研究方面，低温技术提供的低温获得和低温保存的方法，为低温物理学的研究创造了条件。低温声学、低温光学、低温电子学等一系列学科得到发展。超导现象的发现和超导技术的发展也与低温技术的发展分不开，在研究超导体时发现的约瑟夫逊效应，促进了超导技术在弱磁方面的应用。此外，3He液化与4He超流动性中一些物理特性的研究，均需要大型低温制冷技术的支持。
大型低温制冷机（20K-2K）在超导加速器、核聚变装置、超导强磁场、反应堆冷中子源CNS、散裂中子源SNS、超导电力设备、超导磁悬浮、宇宙深低温环境模拟、氦气回收、液化和储运、氢气液化和储运等领域有着广泛的应用，是大科学工程、航空航天、新能源等高技术产业的核心技术设备，是国家综合竞争力的重要体现。
理化所与中科富海共同研发的大型低温制冷机，拥有核心技术，攻克了液氦温区高达25万转的高速氦气体轴承透平膨胀机、紧凑型超低漏率换热器技术、高稳定性的低温调节阀门技术、多级复杂制冷机系统集成调控技术以及高效氦螺杆压缩机技术，突破了国外相关技术领域 “卡脖子”的困境。
我国首套对外出口的200W@4.5K氦制冷机
2018年11月30日，中科富海对外出口的我国首套200W@4.5K氦制冷机宣布研制成功，经调试，制冷温度达到4.5K（-269摄氏度），制冷量超过240瓦（W）。该套制冷机系统即将应用于韩国国家核聚变研究所大科学装置KSTAR-NBI（中性束注入器）升级改造项目中，为低温泵冷板提供冷量，保证系统获得并维持超高真空。
此次大型氦制冷机系统的成功出口，不仅打破国外低温公司长期垄断国际低温市场的局面，还标志着理化所及中科富海多年积累的大型低温制冷系统核心技术逐步走向成熟，得到了国际合作伙伴的肯定和信任；并为大科学工程的应用及未来我国大规模高效绿色氢能的应用提供了强有力的技术支撑，引领低温装备进入国产化时代、解决我国氦战略资源短缺的问题、为低温液态氢的使用提供系统解决方案、提供稀有气体深度加工技术和同位素产品。
