柯林斯氦液化系统（Collins helium liquefaction system），工学-工程热物理及动力工程-动力设备与系统-制冷与低温设备-低温系统与设备-气体液化系统-氖氢氦液化系统，美国S.C.柯林斯于1946年首先提出的由克劳德循环派生出的氦液化循环。在采用一级膨胀机的克劳德液化系统的基础上，柯林斯研制出具有两级膨胀机的液化系统，达到更低的温区，从而实现氦的液化，大大推动了低温技术的发展。该系统采用多级膨胀机和节流阀相结合，将氦冷却到4开温区。液化系统中膨胀机的台数视氦的入口压力决定，一般可采用2～5台膨胀机。典型的柯林斯氦液化系统具有两级膨胀机，采用四级冷却（见图）。其中温度最高的第一级由液氮提供冷量预冷，温度最低的一级采用节流阀膨胀获得液氦，中间采用两台在不同温区工作的膨胀机膨胀产生冷量：气体分流之后，部分流经膨胀机降温制冷，另一部分继续沿主流方向流动，膨胀机出口的低温气体在回流方向与其余气体再次混合，冷量在上一级换热器中得以利用。与克劳德循环相似，液氮预冷并不是必须的环节，但在系统中增设预冷流程可显著提高整个液化系统的性能，降低系统能耗。